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pfw=21.35MPa, pcw=1.72MPa项目单位一抽二抽三抽四抽五抽六抽七抽八抽加热器编号H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力 MPa 5.16 3.58 1.46 0.744 0.476 0.27 0.082 0.0173抽汽温度℃383.9336.8434.6345292.4231.9123.856.9端差℃ -0.520 0 0 2 3 3注：各抽汽管压降取5%P；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（1）机组各级回热抽汽参数表（表 1-1 ） ( 端差值为自己选择与本组其他同学不同 )项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力 Pj MPa 5.16 3.58 1.460.7440.4760.270.0820.0173抽汽温度 tj℃383.9336.8434.6345293.4231.9123.856.9抽汽焓kj/k3151.53068.53330.23151.63050.62931.32725.62603.5 g加热器上端℃-0.52000233差加热器下端℃888差水侧压力 pw MPa21.3521.3521.350.6994 1.72 1.72 1.72 1.72抽汽管道压%66666666损(2)给水温度： tfw=260 ℃，给水焓 hfw：1133.5kj/kg 。

(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=0.9854、其他数据（1）汽轮机进汽截流损失：p12% ，中压缸进汽截流损失：p12% ；（2）轴封加热器压力： 0.095MPa，轴封加热器进汽比焓： hsg=2749.9kj/kg;（3）轴封漏汽数据（表1-2 ）（假设 D0=900t/h ）轴封漏汽点 1（去 H1） 2（去 H3） 3（去 H4） 4（去 H7） 5（去 C）6（去 SG）∑漏汽量 D sgj， 5854262.545092931.545250814517kg/h漏汽比焓 3383.73508.63223.83290.52716.82749.9h ,kj/kgsgj漏汽系数 0.00650.00030.00500.00330.00050.00060.0162a sgj(4)汽轮机机械效率：ηm=0.9924，发电机效率：ηg=0.987 ；(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：η f=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- δ p1）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- δ p2）*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 ）表 1-3 回热系统计算点参数加热项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8SG C数据来源抽汽压力 p j Mpa 5.16 3.58 1.460.7440.4760.270.0820.01730.0051已知抽汽压损 p j%55555555已知加热器汽侧压力MPa 4.902 3.401 1.3870.70680.45220.25650.07790.01640.095j j j p j 'p '= （ 1-p） p 抽汽焓 h j kj/kg3157.73073.9 3331.5 3152.63049.32931.92726.12602.12392.6查焓熵图轴封汽焓 h sgj Kj/kg3383.73508.63228.83290.52749.92716.8已知蒸汽被加热水疏水p j ' 饱和水温度 t sjp j ' 饱和水焓 h j '加热器端差θj加热器出口水温度t j加热器水侧压力p w加热器出口水焓h wj疏水冷却器端差θ疏水冷却器出口水温 t s'疏水冷却器后疏水焓 h wj d℃262.71243.86197.02165.34149.99129.9794.1556.9697.933.23由 p ' 查焓熵图j Kj/kg1148.31056.0838.97698.85632.22546.25394.44238.43139.17由 p j ' 查焓熵图23℃-0.520002330已知℃263.21241.86197.02165.34149.99127.9791.1553.96t sj - θjMPa21.3521.3521.350.6994 1.72 1.72 1.72 1.72已知1149.11049.0由 p 、tj查焓熵Kj/kg847.95697.2632.98538.72383.08227.35w80图℃555℃246.3202.1172.9t s'=t j+1 +θKj/kg1067.5862.5826.0查焓熵图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：p 'pu = p '4 +ρ' g H pu =0.6994+975×10-6 ×9.8 × 20=0.8905 MPaρ' —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：p pj =0.5 （ p pu + p pu ' ） =0.5 ×（ 21.35+0.6994 ）=11.12 MPa给水泵内介质的平均比焓：取 h pj =h pu ' =697.2 kJ/kg ，（ h pu ' —除氧器出口饱和水比焓） 根据 p pj =11.12 MPa ， h pj =697.2 kJ/kg 查 h-s 图，得介质的平均比容 v pu =0.001099 m 3 /kg 则给水泵内介质平均焓升为：取泵的效率 η pu =0.8464 ，τpu =h pu - h pu ' =vpup pup 'pu = 0.001099 21.35-0.8905 103 =26.56 kJ/kgηpu0.84642）计算高压加热器 H1：） =4.85 MPa加热器压力： p=p -p =5.16 ×（ 1-0.061 ’1 1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 t1=t sl - θ =262.1-(-0.3)=262.4℃； θ 加热器上端差；11H1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 。