班級：熱動班2本熱力發(fā)電廠課程設(shè)計旨在確定不同負荷工況下各部分汽水流量及其參用迭代法進行汽水流量的求解，通過不斷的迭代變量的新舊值來逐步減弱誤膨脹曲線的目的。在每次迭代計算中亦多次使用了物質(zhì)平衡及熱平衡方程式。最終確定出給定600MW凝汽式機組在設(shè)計工況(110%)及變工況(83%)條 (一)全廠汽水平衡 3(二)汽輪機進汽參數(shù)計算 4(三)輔助計算 5(四)各級加熱器汽進出水參數(shù)計算 6(五)高壓加熱器組及除氧器抽汽系數(shù)計算 7(六)除氧器抽汽系數(shù)計算 8(七)低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算 8(八)凝氣系數(shù)計算 11(九)汽輪機內(nèi)功計算 12(十)汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標(biāo)、汽水流量計算 13五、設(shè)計工況()熱系統(tǒng)計算 14(一)原始工況計算 14(二)汽輪機初始通流量計算 14(三)初步計算 16(四)第一次迭代的預(yù)備計算 16(五)第一次迭代計算 17(六)汽水流量計算 23(七)第二次迭代計算 24(八)第三次迭代計算 25(九)汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標(biāo)計算 26 六、變工況()熱系統(tǒng)計算 29(一)原始工況計算 29(二)汽輪機初始通流量計算 29(三)初步計算 30(四)第一次迭代的預(yù)備計算 30(五)第一次迭代計算 31(六)第二次迭代計算 31(七)第三次迭代 32)汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標(biāo)計算 34 1一、課程設(shè)計的目的及意義熱力發(fā)電廠課程設(shè)計是在學(xué)習(xí)熱力發(fā)電廠課程后的一次綜合性聯(lián)系，旨在進一步加深及鞏固所學(xué)習(xí)的熱力發(fā)電廠相關(guān)知識并掌握熱力發(fā)電系統(tǒng)全面性計算和局部性分析的初步方法。同時培養(yǎng)學(xué)生查閱、使用國家有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，進行實際工程設(shè)計，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力；鍛煉提高運算、制圖、計算機編程等基本技能；增強工程概念，培養(yǎng)學(xué)生對工程技術(shù)問題的嚴(yán)肅、認真和負責(zé)的態(tài)度。二、計算任務(wù)2．計算設(shè)計工況(110%)下的汽輪機進汽量D0，熱力系統(tǒng)各汽水流量Dj。3．計算變工況(83%)下的汽輪機進汽量D0，熱力系統(tǒng)各汽水流量Dj。4．計算機組和全廠的熱經(jīng)濟性指標(biāo)(機組汽耗量、機組熱耗量、機組熱耗率、機組汽耗率、絕對電耗率、全廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗量、全廠標(biāo)準(zhǔn)煤耗率、全廠熱耗率、全廠熱效率)。三、計算原始資料(1)機組形式：亞臨界、一次中間再熱、四缸四排氣、單軸、凝汽式機組。(2)額定功率：P=600MW。(3)主蒸汽初參數(shù)(主汽閥前)：P0=16.7Mpa，t0=537℃。2(1)機組各級回?zé)岢槠麉?shù)(除氧器)55555033℃℃℃%03j(2)最終給水溫度：tfw=274.1℃。(4)除氧器至給水泵高差：21.6m。/541。(2)額定蒸發(fā)量：Db：2027t/h。(4)額定過熱蒸汽溫度：541℃。額定再熱蒸汽溫度541℃。(6)鍋爐熱效率：92.5%(1)汽輪機進汽節(jié)流損失4%，中壓缸進汽節(jié)流損失2%。(3)機組各門桿漏汽、軸封漏氣等小汽流量及參數(shù)3ABKM1LNMRPTSJW漏汽點比焓(4)鍋爐暖風(fēng)器耗氣、過熱器減溫水等全廠性汽水流量及參數(shù)過熱器減溫水返回系統(tǒng)的介質(zhì)比焓(6)補充水溫度：20℃。(7)廠用電率0.075.計算簡化條件(1)忽略加熱器和抽汽管道散熱損失；(2)忽略凝結(jié)水泵比焓升。四、額定工況熱系統(tǒng)計算(一)全廠汽水平衡率4全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)α＝D／D＝30000／1849090＝0.01632LL0鍋爐排污系數(shù)α=D/D=10000/1849090=0.005411blbl0其余各量經(jīng)計算為plplnfnfbbLbbLfwbb－spfwbb－sp3.各小汽流量系數(shù)(二)汽輪機進汽參數(shù)計算2、再熱蒸汽參數(shù)5(三)輔助計算1、軸封加熱器計算BBNTR∑汽(水)量，kg/h漏汽系數(shù)αi總焓αihi平均比焓hsgkJ/kg、均壓箱計算漏汽系數(shù)αi平均比焓hjyPMM1∑3、凝汽器平均排汽壓力計算kpa所得數(shù)據(jù)與表4-3一起，以各6(四)各級加熱器汽進出水參數(shù)計算加熱器壓力P：1111式中P’----第一抽汽口壓力；1ΔP----抽汽管道相對壓損1MPats1t熱器上端差。t=t'+6t=243.3+5.5=247.8℃d,1w,11tt=5.5℃17道壓損加熱器壓’汽側(cè)壓力下飽和℃溫度加熱器上端差℃出水溫度℃進水溫度’進水比焓’端差疏水溫度(五)高壓加熱器組及除氧器抽汽系數(shù)計算1.由高壓加熱器H1熱平衡計算α1ahhn.5一1050.89)/1.0a=fww,1w,2h==0.07308高壓加熱器H1的疏水系數(shù)α：a=a=0.07308d,1d,112.由高壓加熱器H2熱平衡計算α2、αrh高壓加熱器H2的抽汽系數(shù)α：2ha=fww,2w,3hd,1d,1d,22d,2==0.0812高壓加熱器H2的疏水系數(shù)α：d,2再熱器流量系數(shù)α8=1LsgNsgMsgLsgNsgM3．由高壓加熱器H3熱平衡計算α3高壓加熱器和H3的抽汽系數(shù)α：3(hh)/n(hh)(hh)=fww,3puhd,2d,2d,3sg,ksg,kd,33hh=(六)高壓加熱器H3的疏水系數(shù)α：=++(六)除氧器抽汽系數(shù)計算除氧器出水流量系數(shù)α：c,4c,4fwsp抽汽系數(shù)α：4除氧器物質(zhì)平衡與熱平衡見圖4-3，由于除氧器為混合式加熱器，進水量α是未知，c,5=[(hh)/n(hh)(hh)(hh)4c,4w,4w,5hd,3d,3w,5sg,L1sg,L1w,5sg,Lsg,Lw,5nfnfw,54w,5(七)低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算低壓加熱器H5抽汽系數(shù)α：5a(h一h)/n0.7592(545.4一432.47)/1.0a=c,5w,5w,6h==0.03494d,52.低壓加熱器H6熱平衡計算α6a(hh)/na(hh)a=c,5w,6w,7hd,5d,5d,6d,6d,6d,56d,6d,6d,563.由低壓加熱器H7熱平衡計算α7低壓加熱器H7的抽汽系數(shù)α：7a(hh)/na(hh)a=c,5w,7w,8hd,6d,6d,7a7hh=390低壓加熱器H7的疏水系數(shù)α：a=a+a=0.05700+0.03390=0.0909d,7d,7d,674.由低壓加熱器H8熱平衡計算α8a(hh)nh=h'c+sgsgd,sghw,sgac,5式中，軸封加熱器進汽系數(shù)∑αsg,i和進汽平均焓值hsg的計算見輔助計算部分。低壓加熱器H8疏水溫度td,8：低壓加熱器H8抽汽系數(shù)α：8a(hh)/na(hh)a=c,5w,8w,sghd,7d,7d,8a8hh=0.03052=0.03052低壓加熱器H8疏水系數(shù)α：a=a+a=0.0909+0.03052=0.1214d,8d,8d,78(八)凝氣系數(shù)計算xj1、小汽機抽汽系數(shù)αxj4c,xj2、由凝汽器的質(zhì)量平衡計算αcc,5-d,8-sg-cc,5-d,8-sg-xj-w-3、由汽輪機汽側(cè)平衡校核αH4抽汽口抽汽系數(shù)和α，：444xjnfpl各加熱器抽汽系數(shù)和∑αj：a=a+a+a+a'+a+a+a+aj12345678軸封漏氣系數(shù)和∑αsg,k：a=a+a+a+a+a+a+a+a+a+aaa9aaa=10.425060.008582=0.56632ccjsg,kc該值與凝汽器質(zhì)量平衡計算得到的凝汽系數(shù)α相等，凝汽系數(shù)計算正確。c(九)汽輪機內(nèi)功計算w=(aa+a)(hh+q)a.qa(hh)ccag,Ssg,T0crhJrhsg,A02式中q再熱蒸汽吸熱量：rhrh2、抽汽流做功a,j1kg抽汽做功(kJ/kg)各級抽汽量(kg/h)w=aw+aw+aw+a'w+aw+aw+aw+awa,j1a,12a,23a,34a,45a,56a,67a,78a,8w=a(hh+q)+(a+a+a)(hh)NsgMsgL+(a+a+a)(hh)+(a+a)(hh+q)4、汽輪機內(nèi)功wiica,jsg,k(十)汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標(biāo)、汽水流量計算00fwrhrh汽機絕對內(nèi)效率n：n=w/q=1198.529/2621.5=0.45719iii00汽輪機進汽量D：D=1000.d.P=10003.0802600=1848120kg/h00e式中Pe――汽輪機額定電功率，Pe=600MW。校核：汽輪機進汽D=1849090，與初選值誤差遠小于1%，計算無誤。0fwfwc,40fwfwc,40CPcpc,50Ccc0Ccc0j五、設(shè)計工況()熱系統(tǒng)計算(一)原始工況計算過程詳見額定工況熱系統(tǒng)計算，主要計算結(jié)果匯總于下表4-5道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓’端差℃℃℃℃℃℃(二)汽輪機初始通流量計算根據(jù)額定工況的各級汽輪機抽氣量計算結(jié)果及門桿漏氣量、軸封漏氣量列于見表第一級組通流量DDrhDDLDNDMD+DA-DJ第三級組通流量DⅢ第五級組通流量DⅤSBRAMM1JKPTLWN(kg/h)ⅧⅣⅠⅡⅤⅢⅥⅦ(三)初步計算按照上述方法計算出各汽輪機組通流量，將相關(guān)結(jié)果列于表4-8(kg/h)(kg/h)ⅧⅢⅥⅦⅣ(四)第一次迭代的預(yù)備計算利用弗留格爾公式，借助級組通流量的改變進行計算求得抽氣壓力、加熱器內(nèi)測壓力、及出口溫度及疏水溫度、抽氣比焓等汽水參數(shù)。根據(jù)弗留格爾公式第一抽氣口壓力p11,0D1709159式中p1，0、D1，0——原工況第一抽汽口的壓力、通流量P1、D1——初步計算后第一抽氣口的壓力通流量pp16.0325.894其余各抽汽口壓力和比焓可同理算出，將計算結(jié)果列于表4-9供第一次迭代道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓’下端差℃℃℃℃℃℃(五)第一次迭代計算1、汽水平衡計算(同額定工況)全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)α＝D／D＝30000／2051592.248＝LL0鍋爐排污系數(shù)α=D/D=10000/2051592.248=blbl0其余各量經(jīng)計算為plplnf由全廠物質(zhì)平衡可知補水率α=αnf由全廠物質(zhì)平衡可知補水率α=α+αα=maplL+bl2、汽輪機進氣參數(shù)3、高壓加熱器組抽汽參數(shù)計算 (1).由高壓加熱器H1熱平衡計算α1a=fww,1w,2h==0.0713高壓加熱器H1的疏水系數(shù)α：a=a=0.0713d,1d,11(2).由高壓加熱器H2熱平衡計算α2、αrh高壓加熱器H2的抽汽系數(shù)α：2(hh)/n(hh)=fww,2w,3hd,1d,1d,2hhd,268796879高壓加熱器H2的疏水系數(shù)α：d,2再熱器流量系數(shù)αdd,11=1rhsgBJsg,L1sg,N1sg,M1sg,Lsg,Nsg,M(3)由高壓加熱器H3熱平衡計算α3高壓加熱器和H3的抽汽系數(shù)α：3(hh)/n(hh)(hh)=fww,3puhd,2d,2d,3sg,ksg,kd,33hh==0.041除氧器出水流量系數(shù)α：c,4cfwsp抽汽系數(shù)α：4除氧器物質(zhì)平衡與熱平衡見圖4-3，由于除氧器為混合式加熱器，進水量α是未知，c,5=[(hh)/n(hh)(hh)(hh)4c,4w,4w,5hd,3d,3w,5sg,L1sg,L1w,5sg,Lsg,Lw,5nfnfw,54w,55、低壓加熱器組抽汽系數(shù)計算 (1)低壓加熱器H5熱平衡計算α低壓加熱器H5出水系數(shù)α：5c,5低壓加熱器H5抽汽系數(shù)α：5a(h一h)/n0.7592(545.4一432.47)/1.0a=c,5w,5w,6h==0.03445d,5Haa=0.0343d5 (2).低壓加熱器H6熱平衡計算α6a=c,5w,6w,7hd,5d,5d,66ddd,56ddd,56(3)由低壓加熱器H7熱平衡計算α7低壓加熱器H7的抽汽系數(shù)α：7a=c,5w,7w,8hd,6d,6d,7d,7==0.0327低壓加熱器H7的疏水系數(shù)α：a=a+a=0.05700+0.03390=0.089d,7d,7d,67(4)由低壓加熱器H8熱平衡計算α8a(hh)nh=h'c+sgsgd,sghw,sgac,50.7593式中，軸封加熱器進汽系數(shù)∑αsg,i和進汽平均焓值hsg的計算見輔助計算部分。低壓加熱器H8疏水溫度td,8：低壓加熱器H8抽汽系數(shù)α：8a(hh)/na(hh)a=c,5w,8w,sghd,7d,7d,8a8hh==0.0310==0.0310低壓加熱器H8疏水系數(shù)α：a=a+a=0.0909+0.03052=0.1203d,8d,8d,78氣系數(shù)計算xj(1)小汽機抽汽系數(shù)αxj4c,xj(2)由凝汽器的質(zhì)量平衡計算αa=aaaaaaccddsgxjwma(3)由汽輪機汽側(cè)平衡校核αH4抽汽口抽汽系數(shù)和α，：444xjnfpl各加熱器抽汽系數(shù)和∑αj：a=a+a+a+a'+a+a+a+aj12345678軸封漏氣系數(shù)和∑αsg,k：a=a+a+a+a+a+a+a+a+a+aLsgNsgMsgLsgNsgMsgPsgR=0.0086ccjsg,k該值與凝汽器質(zhì)量平衡計算得到的凝汽系數(shù)αc相等，凝汽系數(shù)計算正確。7、汽輪機內(nèi)功計算(1)凝汽流做功wcw=(aa+a)(hh+q)a.qa(hh)ccag,Ssg,T0crhJrhsg,A02式中q再熱蒸汽吸熱量：rhrh(2)抽汽流做功a,ja,303rhHH2H3H4w=aw+aw+aw+a'w+aw+aw+aw+awajaaa,34a,45a,56a,67a,78a,8(3)附加功量sg,kw=a(hh+q)+(a+a+a)(hh)+(a+a+a)(hh)+(a+a)(hh+q)(4)汽輪機內(nèi)功wigica,jsg,k(六)汽水流量計算汽輪機進氣量D0D=P3600=6600003600=2073113.53kg/h0,1nnw0.9850.991271.4mgi110同理可計算第三級至第八級抽氣量并計算各機組通流量，將相關(guān)數(shù)據(jù)匯總于表5-1ⅧⅢⅥⅦⅣ(kg/h)(kg/h)(七)第二次迭代計算同第一次迭代計算，利用第一次迭代計算所得的各級通流量的數(shù)值，進行參數(shù)修正，重復(fù)(四)步驟進行的計算得出新的初始參數(shù)，列于表5-2，并重復(fù)第一次迭代步驟將第4道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓’端差℃℃℃℃℃℃ⅧⅢⅦⅥⅣ(kg/h)(kg/h)ⅧⅢⅥⅦⅣ(八)第三次迭代計算5-5道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓’端差℃℃℃℃℃℃進行第三次迭代計算。完全重復(fù)第二次迭代計算步驟，得到抽氣系數(shù)及各級抽氣量ⅧⅢⅦⅥⅣ(kg/h)(kg/h)ⅧⅢⅥⅦⅣ抽氣系數(shù)、汽輪機進氣量均與第二次迭代十分相似，故可認為第三次迭代為最終結(jié)果，(九)汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標(biāo)計算00fwrhrh汽機絕對內(nèi)效率n：n=w/q=1198.529/2621.5=0.451iii0ngni0汽輪機進汽量D：D=1000.d.P=10003.0802660=2071667.778kg/h00e式中Pe――汽輪機額定電功率，Pe=660MW。校核：汽輪機進汽D=2033999，與初選值誤差遠小于1%，計算無誤。0fwfwc,40fwfwc,40CPcpc,50Ccc05.2.全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)計算Ccc05.2.全廠熱經(jīng)濟指標(biāo)計算1.鍋爐參數(shù)及有效利用熱量計算q=(aa)(hh)+a(hh)+a(hh)+a.q'1fwblbfwblblfwspbsprhrh)2.管道效率計算p013.全廠熱效率計算n=n.n.n=0.9250.97620.44583=0.397pbpe4.全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率系數(shù)r=qnfnfnfnfkgb3600發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率bs：bs=n.Qscpb耗率6.全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率為檢查計算結(jié)果正確性，以下做全廠反平衡校核計算。校核目標(biāo)為汽輪機的內(nèi)功wi。反平衡計算中的各量均相應(yīng)于1kg汽輪機進汽。1.鍋爐輸入熱量：q=q/n=26854/0.925=2888.385kJ/kgr1bbbrglblmaLLLmagplplplmaccccxjxjc,xjc9.低加H8疏水冷源損失：11.W汽流冷源損失：nfnfnfnfq=a(hh)+a(h"h)pbb0rhrhrhq=(a+a+a)(hh)+a(hh)+a(hh)q=q+q+q+q+q+q+q+q+q+q+q+qibblLcxjmad,8d,sgsg,Wnfpsg汽輪機內(nèi)功w‘：iiri六、變工況()熱系統(tǒng)計算(一)原始工況計算同設(shè)計工況(110%)熱系統(tǒng)計算是的數(shù)據(jù)步驟。(二)汽輪機初始通流量計算同設(shè)計工況(110%)熱系統(tǒng)計算是的數(shù)據(jù)步驟。(三)初步計算按照上述方法計算出各汽輪機組通流量，將相關(guān)結(jié)果列于表6-1(kg/h)(kg/h)ⅧⅢⅥⅦⅣ(四)第一次迭代的預(yù)備計算因從此步驟開始，計算方法與所利用的公式同設(shè)計工況(110%)計算時完全相同，故一下步驟僅以表格的形式列出計算數(shù)據(jù)，不在贅述公式及數(shù)據(jù)帶入過程。30636921℃℃℃℃道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓進水比焓’端差(五)第一次迭代計算抽氣參數(shù)、抽氣量、通流量計算結(jié)果見表6-3(kg/h)(kg/h)ⅧⅢⅥⅦⅣ(六)第二次迭代計算398495℃℃℃℃道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓’端差(kg/h)ⅧⅢⅦⅥⅣ序號序號ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ(kg/h).786(七)第三次迭代℃℃道壓損加熱器壓’下飽和端差進水溫度’進水比焓’端差(kg/h)ⅧⅢⅦⅥⅣ(kg/h)ⅧⅢⅥⅦⅣ系數(shù)、汽輪機進氣量均與第二次迭代十分相似，故可認為第三次迭代為最終結(jié)果，計算(八)汽輪機內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標(biāo)計算0fwrhrh汽機絕對內(nèi)效率n：n=w/q=1198.529/2621.5=0.454iii0ngni0汽輪機進汽量D：D=1000.d.P=10003.0802534=1644826.8kg/h00e式中P――汽輪機額定電功率，P=534MWee校核：汽輪機進汽D=1645690.1，與初選值誤差遠小于1%，計算無誤。0