发电厂原则性热力系统计算.doc

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1、发电厂原则性热力系统计算发电厂原则性热力系统计算： 已知条件 1.汽轮机形式和参数 制造厂家： 哈尔滨汽轮机厂 型 号： N30016.7/538/538型 型 式： 亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽 轮机 额定功率： 300MW 最大功率： 330MW初蒸汽参数： 16.67MPa ，538 0p0tC再热蒸汽参数： 冷段压力3.653MPa ，冷段温度320.6in rhpp2in rhtC热段压力3.288MPa ，热段温度538out rhpout rhtC低压缸排汽参数： 0.0299MPa ，32.1 ， 2329.8kJ/kgcpctCch给水泵小汽轮机耗汽

2、份额：0.0432 st机组发电机实际发出功率：300MW eP给水泵出口压力： 20.81MPa pup凝结水泵出口压力： 1.78MPa机组机电效率： 0.98 gmmg加热器效率： 0.99h额定排汽量： 543.8t/h 给水温度： 273.6 冷却水温度： 20 最高冷却水温度： 34 额定工况时热耗率： （计算）7936.2Kj/KW.h（保证）7955Kj/KW.h 额定工况时汽耗率 3.043Kg/KW.h 主蒸汽最大进汽量： 1025t/h 工作转速： 3000r/min 旋转方向： 顺时针（从汽轮机向发电机看） 最大允许系统周波摆动： 48.550.5Hz 空负荷时额定转速

3、波动： 1r/min 噪音水平： 90db 通流级数： 36级表（1）机组回热加热器参数2. 锅炉形式和参数 型号： HG1025/18.2YM11型 型式 亚临界、自然循环、中间一次再热、燃煤汽包锅炉、 单炉膛紧闭。最大连续蒸发量： 1025t/hbD过热蒸汽出口参数： 18.2MPa ，541bpbtC再热蒸汽进口参数： 3.92MPa ，320in brhp)(in brht)(C再热蒸汽出口参数： 3.72MPa ，541o brhp)(o brht)(C省煤器进口给水参数： 27.5MPa ，278.9 ，1234.00KJ/kg fwp fwtC fwh，按电力技术管理法规（试行）

4、 的规格选取，即1D1bDdD，相应选bDD%)5 . 3%5 . 1 (1bbDD%)5%1 (10%)3%1 (DDd取结果如下：锅炉连续排污量： 全厂汽水损失： bbDD02. 01bDD03. 01回 热 加 热 器 项 目单位 H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力jpMPa5.8523.6531.6950.8680.3360.1340.0650.025抽汽温度jtC383.9320.6437343.3240.1141.987.965.3 x=0.957回 热 抽 汽 加热器压力 jpMPa5.3843.3611.5590.7990.3090.1230.0600.023加热器水侧压

5、力wpMPa18.8318.8318.830.8242.652.652.652.65加热器进口水温度1wjtC243.3201.7171.7135.3103.783.861.4加热器出口水温度wjtC273.6243.3201.7171.7135.3103.783.861.4水侧加热器疏水温度d wjtC251.3209.7179.7_至锅炉减温水量： ，0015. 0DDdkgkJhd/594解： 1.整理原始数据的计算点汽水焓值机组发电机功率300MW ep表（2）机组回热系统计算点汽水参数项 目回 热 加 热 器加热器编号单位H1H2H3H4H5H6H7H8SG排汽 C抽汽压力jpMPa

6、5.8523.6531.6950.8680.3360.1340.0650.0250.029 9抽汽压损jp%88888888加热器汽侧压力 jpMPa5.3843.3611.5590.7990.3090.1230.0600.023抽汽温度jt383.9320.6437343.3240.1141.987.965.3 X=0.975下饱和水温度 jpsjt274.6244.3202.7172.7136.3104.784.862.432.1抽汽焓jhkJ/kg3138.0 73025. 553332.1 63145. 482945. 472757.2 32656. 372516.572329. 8加

7、 热 器 抽 汽下饱和水焓p jhkJ/kg1177.6 41038. 48853.07720.9 7565.9 0442.33359.9 1264.22411.5145.5加热器端差j11111111加热器出口水温度wjt273.6243.3201.7171.7135.3103.783.861.4加热器水侧压力wpMPa18.8318.8318.830.8242.652.652.652.65进口水焓1wjhkJ/kg1054.9 2867.3 3726.57570.6 2436.5 8352.94259.2 2被 加 热 水出口水焓wjhkJ/kg1199.3 71054. 92867.33

8、726.5 7570.6 2436.58352.9 4259.22疏水疏水冷却器端差888根据 p,t 查水蒸汽表得新蒸汽焓值，排汽焓值，kgkJh/75.33960kgkJhc/8 .2329, kgkJhinrh/55.3025kgkJhoutrh/10.3537kgkJhhqin rhout rhrh/55.51155.302510.35372，全厂物质平衡汽轮机总耗气量 0 0DD 锅炉蒸发量 bbDDDDD03. 001 00030928. 1DDb锅炉给水量 01051547. 102. 102. 0DDDDDDDbbbbbfw锅炉连续排污量 01020619. 002. 0DDD

9、bb未回收排污水量 011020619. 0DDDbb补充水量01111051547. 005. 002. 003. 003. 0DDDDDDDDDbbbbbbma3，计算回热抽汽系数与凝汽系数（1）高压加热器 H1：由 H1 热平衡式求1 21111wwhd whhhh071297. 057.109107.313899. 092.105437.11991121 1d whww hhhhH1 的疏水系数071297. 011d（2）高压加热器 H2：疏冷器出口水焓d wjhkJ/kg1091.5 7896.7 7771.2632211222wwhd wd wdd whhhhhhd wd wd

10、wdhww hhhhhh2221132 2082487. 077.89655.302577.89657.1091071297. 099. 033.86792.1054H2 的疏水系数153784. 0082487. 0071297. 0212dd再热蒸汽系数rh846216. 0153784. 01121rh（3）高压加热器 H3先计算给水泵焓升。除氧器水位高度为 20m，则给水泵的进口压力为pu whinp，取MPapgh99456. 092. 0868. 00098. 02092. 01046给水的平均比容为，给水泵效率，则kgmvav30011. 083. 0pupuinoutavpu

11、wppvp310kgkJ3 .2683. 099456. 081.200011. 0103由 H3 得热平衡式得 d wd wd wdhpu wwwpu wwwhd wd wdd whhhhhhhhhhhhhh3332243 343322333037610. 026.77116.333226.77177.896153784. 099. 03 .2657.72633.867H3 的疏水系数191394. 0037610. 0153784. 0323dd（4）除氧器 HD第四段抽汽由除氧器加热蒸汽和汽动给水泵用汽两部分组成，即4 4pust 44由除氧器的物质平衡可知除氧器的进水系数为4c（1）

12、4341dc除氧器热平衡式为54334 44wcd wdwhhhh将式（1）代入，则53354 454wd wdwwwhhhhhh考虑，则热平衡式为h53354 454wd wdwhwwhhhhhh5453354 4 wwd wdhww hhhhhh 046264. 062.57048.314562.57026.771191394. 099. 062.57057.726762342. 0046264. 0191394. 011 434dc089464. 00432. 0046264. 0 44st（5）低压加热器 H5：由 H5 的热平衡式得5654 555wwchhhhh 55654 5hh

13、hhhwwc 043376. 090.56547.294599. 058.43662.570762342. 0H5 的疏水系统043376. 055d（6）低压加热器 H6：764 6 55 666wwchdhhhhhh 66 6 55764 6hhhhhhdhwwc 025132. 033.44223.275733.42290.565043376. 099. 094.35258.436762342. 0H6 的疏水系统068508. 0025132. 0043376. 0656dd（7）低压加热器 H7 874 7 66 777wwchdhhhhhh 77 7 66874 7hhhhhhdh

14、wwc 028967. 091.35937.265691.35933.442068508. 099. 022.25994.352762342. 0H7 的疏水系数097475. 0028967. 0068508. 0767dd（8）低压加热器 H8 与轴封加热器（SG） 将 H8 与 SG 作为一个整体考虑，采用图所示的热平衡范围列物质平衡和热平衡式。由热井 的物质平衡式，得（2）874dcstc热平衡式为 778884cstcdchhhh代入式（2） ，考虑，并整理成以吸热为基础以进水焓为基准的热平衡式，得h4c ch 84 77 88cwchcdchhhhhh 8 77 84 8 ccdh

15、cwc hhhhhh028118. 05 .14557.25165 .14591.359097475. 099. 05 .14522.259762342. 0（9）凝气系数的计算与物质平衡校核c由热井的物质平衡计算c593549. 00432. 0028118. 0097475. 0762342. 0874 stdcc由汽轮机通流部分物质平衡来计算，以校核计算的准确性c 811jc043376. 0089464. 0037610. 0082487. 0071297. 01593549. 0028118. 0028967. 0025132. 0两者计算结果相同，表明以上计算正确。4，.新汽量计算

16、及功率校核0D根据抽汽做功不足多耗新汽的公式来计算0D 810001jjccYDDD（1）计算0D凝汽的比内功为ickgkJhqhcrhic/5 .15788 .232955.51175.33960htPDgmice c/1570.6981098. 05 .1578 300000360010360033 0 （2）计算0D各级抽汽做功不足系数如下：jYiccrhhqhY1 1836123. 05 .15788 .232955.51107.3138764840. 05 .15788 .232955.51155.30252 2iccrhhqhY635008. 05 .15788 .232916.3

17、3323 3icchhY516744. 05 .15788 .232948.31454 4icchhY390035. 05 .15788 .232947.29455 5icchhY270782. 05 .15788 .232923.27576 6icchhY206886. 05 .15788 .232937.26567 7icchhY118321. 05 .15788 .232957.25168 8icchhY和的计算数据见下表（3）jjjjYh,jD表（3）和的计算数据jjjjYh,jDjjhjjhjYjjYjjjDDhtD00.07129713138.071h223.73497711h0.

18、8361231Y0.05961311Y64.2989431D0.08248723025.552h249.56854322h0.7648402Y0.06308922Y74.3906042D0.03761033332.163h125.32253833h0.6350083Y0.02388333Y33.9184433D0.08946443145.484h281.40722344h0.5167444Y0.04623044Y80.6827864D0.04337652945.475h127.76270755h0.3900355Y0.01691855Y39.1184895D0.02513262757.236h

19、69.29470466h0.2707826Y0.00680566Y22.6652046D0.02896772656.377h76.94707077h0.2068867Y0.00599377Y26.1237857D0.02811882516.578h70.76091588h0.1183218Y0.00332788Y25.3581178D0.593549c2329.8ch1382.850460cch535.290028cD2607.649137h0.225858Y901.8463990D则，抽汽做功不足汽耗增加系数为291753. 1225858. 0111181 jjY则汽轮机新汽耗量为0Dht

20、DDc/846399.901291753. 11570.69800（3）功率校核1kg 新汽比内功为i 810ccjjrhrhihhqhkgkJ /982658.1221649137.260755.511846216. 075.3396据此，可得汽轮发电机的功率 为 eP360098. 0982658.1221846399.90136000gmieDPMW999957.299计算误差%000014. 0%100300999957.299300%100 ePePeP误差非常小，在工程允许范围内，表示上述计算正确。5，热经济指标计算1kg 新汽的比焓耗0q1000wrhrhfwrhrhhqhhqh

21、qkgkJ /261795.263037.119955.511846216. 075.3396汽轮机绝对内效率i%4586.46261795.2630982658.12210qi i汽轮发电机组绝对电效率e%5294.4598. 0464586. 0mgigmie汽轮发电机组热耗率q)/(978787.7906455294. 036003600hkWkJ eq汽轮发电机组汽耗率d)/(006157. 3261795.2630978787.79060hkWkgqqd4.各汽水流量绝对值计算由求出各处，见表（3）jjDD0jD除氧器的选择：除氧器的选择： 1. 除氧器额定出力的计算：计算额定工况下

22、的出力，根据质量平衡原则，除氧器在额定工况下的出力为MD)/(htDDDDDDcdjgjmanM式中 额定出力 （t/h） ；MD 进入除氧器主凝结水量 （t/h） ；nD 补充水流量 （t/h） ；maD 高压加热器疏水流量 （t/h） ；gjD 低压加热器疏水流量 （t/h） ；djD 加热蒸汽量 （t/h） ；cD则有)/(htDDDmaDDDcdjgjnM(t/h).DDDDDDddc ddmac45.9870462640043760191394005154707623420846399901051547. 045340405030402. 除氧器水箱有效容积的计算： 有效贮水容积是指

23、正常水位至出水管顶部水位之间的贮水量，它是根据发电厂全部锅炉额 定负荷下的最大给水消耗量来确定的。根据我国水利电力部 1984 年新公布的火力发电厂 设计技术规程 SDJI84的规定，除氧水箱的有效总容积宜按下列要求确定： （1）汽轮机单机容量为 200MW 及以下机组为 1015min 的锅炉最大连续连续蒸发量 时的给水消耗量 （2）汽轮机单机容量为 200MW 以上机组为 510min 的锅炉最大连续连续蒸发量时的 给水消耗量。 则有效容积为： )(133333. 0)/(min8)/(hhtDhtDbb)(67.136133333. 01025t水箱的有效容积应占几何容积的 80%85%

24、 。取则几何容积为%80几何容积有效容积170.83(t) 3. 查取火力发电设备技术手册，选择除氧器型号 根据上述计算结果，由火力发电设备技术手册选取的除氧器应满足以下条件：铭牌出力应大于额定出力=987.45，除氧器水箱容积应大于除氧器水箱几何容积 170.83(t)。MD除氧器技术规范如下： 制造厂家 上海电站辅机厂 除氧器型号 GC1000 铭牌出力 1000t/h 结构形式 箱式 头部直径 2.5m 雾化区高 2.5m 设计压力 0.981MPa 设计温度 350 工作压力 0.785MPa 进水温度 147.7 出水温度 174.5 运行方式 滑压 喷嘴工作压降 0.0588MPa

25、 喷嘴组成 74 只16t/h 填料材料 不锈钢 形填料 填料高度 除氧器内径 2.5m 除氧器长度 8.6m水箱容积 1803m机组容量 300MW 汽动给水泵的选择；汽动给水泵的选择； 1. 汽动给水泵流量的计算： 在每一个给水系统，给水泵（不包括备用给水泵）出口的总流量（即最大给水消耗量） 应保证供给其所连接的系统的全部锅炉在最大连续蒸发量时所需的给水量，即 锅筒锅炉：锅炉最大连续蒸发量的 110% 直流锅炉：锅炉最大连续蒸发量的 105% 对中间再热机组，给水泵入口的总流量，还应加上供再热蒸汽调温用的从泵中间级抽 出的流量，以及漏出和注入给水泵轴封的流量差。汽动给水泵流量为：)/(73

26、.5760012163. 0210846399.901051547. 12051547. 12330hmvDvDfw2. 汽动给水泵扬程的计算： 给水泵扬程应为下列各项之和：（1）.从除氧器给水箱出口到省煤器进口介质流动总阻力（按锅炉最大连续蒸发量计算） 。锅筒锅炉应另加 20%的裕量，直流锅炉应另加 10%的裕量。（2）.对锅筒锅炉，锅筒正常水位与除氧器给水箱正常水位间的水柱静压差。 对直流锅炉，锅炉水冷壁中汽化始，终点标高的平均值与除氧器给水箱正常水位间的 水柱静压差。 如制造厂提供的锅炉本体总阻力中包括静压差，则该值应为省煤器进口与除氧器给水 箱正常水位间的水柱静压差。（3）.锅炉最大连

27、续蒸发量时，省煤器入口的进水压力。（4）.除氧器额定工作压力（取负值） 。 如系统中考虑设置前置泵，则应减去前置泵的扬程。汽动给水泵扬程为： mgPPHinout98.2021 108 . 91099456. 081.20 36 3. 查取火力发电设备技术手册，选择汽动给水泵型号 根据上述计算结果，由火力发电设备技术手册选取的汽动给水泵应满足以下条件：汽动给 水泵流量应大于计算的流量 576.73m/h，汽动给水泵扬程应大于计算的扬程 2021.98m。汽动给水泵型技术规范如下： 型号 FK5D32 生产厂 上海水泵厂流量 610hm /3扬程 2412m 转速 5845r/min 台数容量

28、350% 效率 82% 原动机型式 小汽轮机 原动机功率或泵轴功率 34356凝结水泵的选择；凝结水泵的选择； 1. 凝结水泵流量的计算： 凝结水泵流量为：)/(34.5570010412. 010846399.901593549. 0330hmvDvDcc2. 凝结水泵扬程的计算： 凝结水泵出口压力为MPapout78. 1凝结水泵进口压力为MPaPPcin0299. 0mgPPHinout58.178 108 . 9100299. 078. 136 3. 查取火力发电设备技术手册，选择凝结水泵型号 根据上述计算结果，由火力发电设备技术手册选取的凝结水泵应满足以下条件：凝结水泵 流量应大于计算的流量 557.34 m/h，凝结水泵扬程应大于计算的扬程 178.58m。凝结水泵型技术规范如下： 型号 18NL190 生产厂 上海水泵厂流量 720hm /3扬程 190m 效率 80% 转速 1450r/min 台数容量 2100% 电动机或泵轴功率 550kw