一、课程设计题目火力发电厂原则性热力系统拟定和计算二、课程设计目的进一步巩固本课程中所学到的专业理论，训练电厂工程师必备的专业技能，着重培养学生独立分析问题、解决问题的能力，以适应将来从事电力行业或非电力行业专业技术工作的实际需要。

三、课程设计要求1、熟练掌握发电厂原则性热力系统拟定和计算的方法、步骤；2、培养熟练查阅技术资料、获取和分析技术数据的能力；3、培养工程技术人员应有的严谨作风和认真负责的工作态度。

4、全部工作必须独立完成。

四、课程设计内容国产300MW汽轮机发电厂原则性热力系统拟定和计算（额定工况）（1）、原始资料A、制造厂提供的原始资料a、汽轮机型式和参数国产N300-16.18/550/550机组p0=16.18MPa, t0=550℃, pr1=3.58MPa, tr1=336.8℃,pr2=3.23MPa, tr2=550℃, pc=0.0051Mpab、回热系统参数各加热器效率取0.97;下端差取6℃各轴封漏汽量(kg/h)：Dsg1=5854（去H1）Dsg2=262.5（去H3）Dsg3=4509（去H4）Dsg4=2931.5（去H7）Dsg5=452（去C）Dsg6=508（去SG）各轴封漏汽焓(kJ/kg)：hsg1=3383.7 hsg2=3508.6 hsg3=3228.8 hsg4=3290.5hsg5=2716.8 hsg6=2749.9c、锅炉型式和参数国产DG1000/16.67/555型亚临界中间再热自然循环汽包炉额定蒸发量1000t/h过热蒸汽参数psu=16.67MPa,tsu=555℃汽包压力pb=18.63Mpa给水温度tfw=260℃锅炉效率ηb=0.92管道效率ηp=0.96B、其他已知数据汽机进汽节流损失0.02Po中压汽门节流损失0.02Pr2锅炉排污量Dpw=0.01Db全厂汽水损失DL=0.01Db化学补充水压力0.39 Mpa，温度20℃机电效率ηmg=0.9924*0.987排污扩容器效率ηf=0.98排污扩容器压力Pf=0.8（2）任务A、拟定发电厂原则性热力系统B、绘制发电厂原则性热力系统图C、发电厂原则性热力系统计算（额定工况）a、作汽轮机热力过程线b、作汽水参数表c、锅炉连续排污利用系统计算d、高加组计算e、除氧器计算f、低加组计算g、汽轮机汽耗量及各项汽水流量计算i、汽轮机功率校核j、热经济指标计算五、设计计算书A、拟定发电厂原则性热力系统：该发电厂为凝气式电厂，规划容量300MW，选用凝气式机组，蒸汽初参数：过热蒸汽压力p0=16.18MPa，温度t0=550℃。

该系统共有八级不调节抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为除氧器的加热热源。

三台高压回热加热器均设有疏水冷却器和内置式蒸汽冷却器，同时设有内置式蒸汽冷却器的还有H5低压加热器。

1—8号加热器均采用疏水逐级自流的疏水方式，其中三台高加疏水最后流入除氧器，四台低加和轴封冷却器疏水最终流入凝汽器。

B、绘制发电厂原则性热力系统图C 、发电厂原则性热力系统计算 （一）计算原始资料 1、汽轮机型式及参数（1）机组型式：亚临界、一次中间再热、三缸二排汽、单轴凝气式汽轮机； （2）额定功率：300MW ；（3）主蒸汽参数：p0=16.18MPa ，t0=550℃；（4）再热蒸汽参数：冷段：pr1=3.58MPa,tr1=336.8℃；热段：pr2=3.23MPa, tr2=550℃；（5）汽轮机排汽压力：pc=0.0051MPa ，排汽干度：取xc=0.93，排汽比焓：查图知hc=2392.6kj/kg 。

2、回热加热系统参数(3)小汽轮机排汽压力：pc,xj=0.0068MPa ，汽耗量0.034Do （自己选取）。

3、锅炉型式及参数（1）锅炉型式：国产DG300/16.67/555型亚临界中间再热自然循环汽包炉； （2）额定蒸发量：Db=1000t/h;（3）额定过热蒸汽压力：pb=16.67MPa ，额定再热蒸汽压力：pr=3.7MPa ； （4）额定过热蒸汽温度：tb=555℃，额定再热气温：tr=555℃； （5）汽包压力：pdu=18.63MPa ； （6）锅炉热效率：ηb=0.9127 （7）管道效率：ηp=0.985 4、其他数据（1）汽轮机进汽截流损失：12%p δ=，中压缸进汽截流损失：12%p δ=； （2）轴封加热器压力：0.095MPa ，轴封加热器进汽比焓：hsg=2749.9kj/kg;(5)化学补充水压力：Pma=0.39MPa;补充水温度：tma=20℃；(6)锅炉排污量：Dpw=0.01Db;排污扩容器效率：ηf=0.98，压力Pf=0.8MPa(7)各加热器效率：0.98；(8)厂用电率：ε=0.07；(二)简化条件1、忽略凝结水泵介质的比焓升；2、忽略加热器和抽汽器管道间的散热损失。

（三）汽轮机进汽参数的计算1、主蒸汽参数由主汽门前压力p0=16.18MPa，温度t0=550℃，查水蒸气性质表知主蒸汽比焓值h0=3435.656kj/kg。

主汽门后压力p0'=（1-δp1）p0=0.98*16.18=15.856MPa，由h0'=h0=3435.656kj/kg,查焓熵图知主汽门后气温t0'=548.9℃。

2、再热蒸汽参数由高压缸出口压力pr1=3.58MPa,温度tr1=336.8℃，查焓熵图知冷段再热蒸汽比焓值hr1=3072.4kj/kg。

由中联门前压力pr2=3.23MPa，温度tr2=550℃，查焓熵图知热段再热蒸汽比焓值hr2=3566.3kj/kg。

主汽门后压力prh'=（1-δp2）*prh=0.98*3.23=3.165MPa。

由prh'=3.165MPa，hr2'=hr2=3566.3kj/kg,查焓熵图知中联门后气温tr'=549.9℃。

qrh=hr2-hr1=3566.3-3072.4=493.9kj/kg.根据以上数据以及表1-1各抽汽压力点参数，在h-s图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程曲线如下：（四）各加热器进、出口参数计算（见表1-3）1）计算给水泵焓升：假设除氧器水面高度H pu =20 m ，则泵入口静压为：'pu p ='4p +'ρg H pu =0.6994+975×10-6×9.8×20=0.8905 MPa 'ρ—除氧器至给水泵水的平均密度，kg/m 3；给水泵内介质的平均压力：pj p =0.5（pu p +'pu p ）=0.5×（21.35+0.6994）=11.12 MPa给水泵内介质的平均比焓：取pj h ='pu h =697.2 kJ/kg ，（'pu h —除氧器出口饱和水比焓）根据pj p =11.12 MPa ，pj h =697.2 kJ/kg 查h-s 图，得介质的平均比容pu v =0.001099 m 3/kg 则给水泵内介质平均焓升为：取泵的效率ηpu =0.8464，pu τ=pu h -'puh =()'pu pu pu puv p p -η=()30.00109921.35-0.8905100.8464⨯⨯=26.56 kJ/kg 2）计算高压加热器H1：加热器压力：p 1’=p 1 -∆p 1=5.16×（1-0.06）=4.85 MPa 式中：p 1’、∆p 1分别为第一抽汽口压力及管道压损；由p 1=4.85MPa ，查h-s 图得加热器汽侧饱和水温为t sl =262.1℃； H1出口水温t 1=t sl -θ1=262.1-(-0.3)=262.4℃；θ1加热器上端差； H1疏水温度t 1'= t j+1+θ=238.3+8=246.3℃；θ:加热器下端差；3）根据p w,1=21.35 MPa ，t 1=262.1℃，查h-s 图，得H1出口水比焓为h w,1=1145.0kj/kg; 根据p 1’=4.85 MPa ，t 1'=246.3℃，查h-s 图，得H1疏水比焓为h d,1=1067.5 kJ/kg 。

至此，高压加热器H1的进、出口汽水参数已全部算出，同理，可得H2~H8各级的进、出口汽水参数，如表1-3所示。

(五)锅炉连续排污利用系统及有关流量计算。

（见表1-4）由于计算前汽轮机进汽量未知，故选取D0=900t/h 进行计算，最后校核。

（六）各项抽汽系数计算根据各个加热器热平衡可知： （1）H1加热器热平衡方程为)()]()([21111111h h h h h h w w fw hd sg sg d -=-+-αηαα即 ηταααhfw sg sg qq /11111=+ (1)（2）H2加热器热平衡方程为)()])(()([322111222h h h h h h w w fw hd d sg d -=-++-αηααα即 ηταγαααhfw sg q /)(221122=++ (2)（3）H3加热器热平衡方程为)]([)]())(()(['4332232121333ταηαααααpu w fw hd sg sg d d sg d h h h h h h h h +-=-+-+++-即ητααγααααhfw sg sg sg qq /)(322321133=++++ (3)（4）除氧器物质平衡方程为ααααααααααfw sg c sg sg f =++++++++3421321'4)( 即 αααααααααα'43213214)(---++++-=sg f sg sg fw c H4加热器热平衡方程为h h h h h h fw hsg sg w c d sg sg f f '433543213214'4])([αηααααααααα=++++++++代入α4c 得h h h h qq w fw hfw w f f sg sg sg sg 5'45334232114'4/)()(αηαααγαααααα-=-+++++++..(4)（5）H5加热器热平衡方程为)()(654'555h h h h w w c h-=-αηα即ητααααααααααh sg fwf sg sg q /'43232([])51155---++++-= (5)（6）H6加热器热平衡方程为)()]()([764'6'55'666h h h h h h w w c h-=-+-αηαα即ηταααααααααγααh sg fw f sg sg q /'43232([])6116566---++++-=+..(6) （7）H7加热器热平衡方程为)()]())()([874'744'7'665'777(h h h h h h h h w w c hsg sg -=-+-++-αηαααα即ητααααααααααγαααhsg fw sg sg f sg sg qq /'43232([)])(7114476577---++++-=+++ (7)（8）H8加热器和SG 轴封加热器为计算方便，将H8与SG 作为一个整体考虑，采用图 所示的热平衡范围来列出物质平衡式。