已知:1.汽轮机类型和参数汽轮机为国产机组,机组汽轮机为亚临界单轴双缸双排气、一次中间再热、高中压缸合缸、低压缸双流程的反动凝汽式汽轮机N300-16.7/538/538(TC4F)。
蒸汽初参数 P0=16.18Mpa, t=5500C再热蒸汽参数高压缸排汽 P inrh =3.46Mpa, t inrh=t2=3280C中压缸进汽 P outrh =3.12Mpa, t outrh=5500C平均排气压力 Pc=(0.0046+0.00544)/2=0.005MPa给水温度 tfw=285.40C1~3号高压加热器及5号低压加热器均设有正气冷却段和疏水冷却段,6号低压加热器带疏水泵,7、8号低压加热器没有输水冷却段,但疏水进入一个疏水加热器DC。
各加热器的端差见表4-2.表4-2加热器端差在VWO工况下各回热抽汽的压力和温度加热器压力和疏水冷却器出口水焓加热器出口水焓等见表4-3.2.锅炉类型和参数锅炉类型:SG1025-18.3/541/541型亚临界、中间再热、单炉膛强制循环锅炉。
最大连续蒸发量为2865.6t/h,额定蒸发量为2806.6t/h,铭牌工况下主要参数如下:过热蒸汽出口参数:Pb =17.001Mpa, t=533.190C再热蒸汽出口参数:P outbrh)(=3.2821 Mpa, t outbrh)(=298.720C再热蒸汽进口参数:P inbrh)(=3.2821 Mpa, t inbrh)(=298.720C锅炉效率:b=94.06%锅炉过热器减温水取自省煤器出口,再热器减温水取自给水泵中间抽头。
表4-3 300MW 超临界机组回热系统计算点汽水参数(VWO 工况)续表3.计算中采用的其他数据 (1)小汽水流量制造厂家提供的轴封汽量及其参数如表4-4所示。
表4-4 轴封汽量及其参数 表4-4中,D∑H sg为高压缸轴封总漏汽量,其中引入高压缸排气管道的轴封汽量为D∑H sg=17890.5,引入中低压连通管的管道的轴封漏汽量为10358.7kg /h ,引入SG 的轴封漏汽量为298kg /h ,引入凝汽器的轴封漏汽量为2859.6kg /h ,D ∑Isg为中压缸轴封总漏汽量,其中,引入凝汽器的漏汽量为1096.9kg /h ,引入SG 的漏汽量为139kg /h 。
全场汽水损失D 1=0.01D b . (2)其他有关数据选择回热加热器效率η=0.98补充水入口水温t ma =150C,h ma w ,≈61.0kj /kg . 在计算工况下机械效率m η=98%,发电机效率g η=99%。
给水泵组焓升△h pu fw=42.7kj /kg ,△hpu cw= /kg 。
小汽轮机用汽量 Dlt=158758.3kg /h 。
(3)新蒸汽、再热蒸汽计算点参数如表4-5所示。
解: 1.整理原始资料得计算总汽水焓值,如表4-3~表4-5所示。
2. 全厂物质平衡汽轮机总耗汽量 D 0’= D 0锅炉蒸发量 D b = D 0’+ D 1= D 0+0.01 D bD b =1.0101 D 0锅炉给水量DfwD fw = D b =1.0101 D 0补充水量D ma D ma = D 1=0.01 D b =0.010101 D 0 3. 计算汽轮机各段抽汽量D j 和凝汽流量D c (1) 由高压加热器H1热平衡计算D 1D 1( h 1- h d w 1)h η=D fw( h 1w - h 2w )D 1=()dw hw w fw hh h h D 1121--η=()97.10443.312898.092.9961.11850101.10--⨯D=0.093101D 0(2) 由高压加热器H2计算D 2()()[]()32211222w w fw h dw dw dw h h D h h D h hD -=-+-ηD 2=()()dw dw dw h w w fw h h h h D h h D 2221132----η=()()51.8598.298751.85997.1044093101.098.081.86092.9960101.100--⨯--⨯D D=0.05780D 0物理平衡得H2疏水量D 2drD 2dr =D 1+D 2=0.150904D 0计算再热蒸汽量D rh 由于高压缸轴封漏出蒸汽D ∑H sg,其中17890.5kg /h 引入高压缸排气管道,故从高压缸物质平衡可得D rh = D 0-D∑H sg-D 1-D 2+17890.5 = D 0-D∑H sg-D 2dr +17890.5= D 0-30982.7-0.150904 D 0+17890.5 =0.849097 D 0-13.92.2 (3) 由高压加热器H3热平衡计算D3h puw 4=h +4w △h puw 4=723.34+42.7=766.04(kj /kg)()()[]()puw w fw h dw d w dr dw h h D h h D h hD 43322333-=-+-η()()d w dw dw fw h puw w fw hh h h D h h D D 3332433----=η=()()13.7265.334213.72651.859150904.098.034.72381.860001.100--⨯--⨯D D=0.0473950DH3的疏水量D 3drD 3dr =32D D dr +=0.1509040D +0.0464630D =0.1973670D (4)由除氧器H4热平衡计算D 4由于计算工况再热减温水量为0,因此除氧器出口水量(给水泵出口水量) Dfw′00101.1D D fw =第四段抽汽D4包括除氧器加热用汽D 4和小汽轮机用汽D lt 两部分。
()()[]()54533544w w fw h w dw dr w h h D h h D h hD -'=-+-'ηD 4′=()()5453354w w dw dr h w fw h h h h D h h D ----'η=()()20.5916.316120.59113.726197367.098.020.59134.7230101.100--⨯--⨯D D=0.047395D 0 除氧器进水量D 4cD 4c ='--'43D D D dr fw=1.0101D 000047395.0197367.0D D -- =0.765338D 0 第四段抽汽D 43.158758047395.0044+=+'=D D D D lt(4)由于低压加热器H5进口水焓h m w 6未知,按第二章第五节的方式进行处理: 将疏水泵混合点M 包括在H5的热平衡范围内,分别列出H5和H6两个热平衡式,然后联立求解得D 5和D 6。
由低压加热器H5热平衡计算D 5()()()()h dw w w w c h h D h h D D h h D D D η555656565654-=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-++---整理后得:()()hw dw hw h w w c h h hhh h D h h D D ηηη⎪⎭⎫ ⎝⎛-'+-⎪⎭⎫ ⎝⎛-'--=66556666545=()()()()96.42353.38135.4673.300498.096.42353.38198.096.42320.591765338.060-+--⨯--⨯D D ①=0.052334D 0-0.007837D 6 (6)有低压加热器H 6热平衡计算D 6()()h d w w w c h h D h h D h h D D D η⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=--65566676654整理得D 6()()()hw w dw h w w h w w c h h h h h h h h D h h D D ηηη7666657657646-+⎪⎭⎫ ⎝⎛'-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛'-+---==()()()[]()()98.086.33896.42396.4235.285496.42335.46798.086.33896.42398.086.33896.423765338.050-+--+-⨯--⨯D D =0.026400D 0-0.051731D 5联立式① 、式② 解得05050265.0D D =06023780.0D D =低压加热器H6进水量D 6c6546D D D D c c --=000023780.0050265.0765338.0D D D --= =0.6912930D(7)有低压加热器H7的热平衡求D 7()h w w c h h D h h D η⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=-777874()'--=778767h h h h D D hw w c η=()95.2626.266098.071.21386.338691293.00--⨯D=0.036820D 0 H7的疏水量D 7drD 7dr =07036820.0D D =(8)有低压加热器H8疏水冷却器DC 轴封冷却器SG 和凝汽器热井构成一套整体的热平衡计算D 8h pu cwc c sg c dr c c w c h D h D h h D h h D h h D η⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆+'-+⎪⎭⎫ ⎝⎛'-'+⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-61778886 '-⎪⎭⎫ ⎝⎛'--⎪⎭⎫ ⎝⎛'-'-⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-⎪⎭⎫ ⎝⎛'-=cc sg sg c dr pucw h c w c h h h h D h h D h h h D D 81177868η=()[]()(){}15.1373.30897.90815.13795.262036820.0398.015.13771.213691293.015.13719.2581100------⨯-D D =0.019353D 0-1097.61653疏水冷却器DC 的疏水量D drdcD drdc =61653.1097019353.0036820.00087-+=+D D D D dr =0.060861D 0-1097.61653 (9)由凝汽器热井物质平衡Dclt ma sg sg drdc c c D D D D D D D -----=216=()3.158758010101.020177.90861653.1097056173.06912930.0000------D D D=()()61653.109720177.9083.158758010101.0056173.0691293.00-++---D=0.625019D 0-160586.3835 由汽轮机物质平衡校核∑∑--=*218100sgjjDDD D()7.29255835.16367832758.000-+-=D D=0.672415D 0-160752.8835 与Dc 误差很小,符合工程要求。