热力发电厂课程设计

1、热力发电厂课程设计姓 名： 学 号：班 级：指导教师： 热力发电厂课程设计一、课程设计的目的和任务热力发电厂课程设计是在学习完全部的专业基础课、专业课，尤其是热力发电厂课后进行的。其主要任务是对大型汽轮发电机组和火电厂原则性热力系统进行多种工况下热经济性指标的定量计算和定性分析，使学生学会分析问题和解决问题的方法，掌握一些设计参数选取的范围以及在实际计算中应注意的问题。计算过程中用定性分析指导定量计算，在定量计算检验定性分析。二、课程设计的基本内容和要求对机组和全厂的原则性热力系统进行热经济性指标的计算。计算中要求用正平衡和反平衡两种方法进行计算，两种方法的计算结果必须完全一致，并对计算结果用

2、热量法和方法进行分析、比较，从而更深入地理解和掌握火力发电厂热力系统的节能理论以及提高火力发电厂热经济性的基本途径。三、本次课程设计的内容 1、对全厂原则性热力系统进行主循环的热经济性指标的计算（不考虑各项漏气和散热损失）。 2、分析计算切除高压加热器对机组热经济性的影响。（切除1#高加） 3、分析计算全厂汽水损失补入除氧器和凝汽器的热经济性。取全厂汽水损失量Dl=1%Db；补水温度25。（假设汽水损失集中于主蒸汽管道） 4、分析锅炉连续排污利用的热经济性。取锅炉连续排污量Dbl=1%Db。（扩容蒸汽引入3#高加。） 5、分析计算再热器喷水减温对热经济性的影响。取喷水量为汽机进气量的5%。(取

3、锅炉给水为减温水。) 注：计算中取主蒸汽管道压损p0=5%p0 ，主蒸汽管道的温t0=tbt0=5 ，锅炉效率b=0.92 ，机械和发电机效率的乘积mg=0.98。四、计算步骤1、主循环的热经济性指标的计算各级抽汽份额1 =（1224.4-1075.3）/（3154.4-1101.5）=0.0726289642 =（1101.5*1+937-1075.3-953.7*1）/（953.7-3039.1）= 0.0626093023 = （953.7-815.8）*（1+2）+800.4-934）/（815.8-3401.4）= 0.0444580154 = （(1+2+3)*815.8+(1-1

4、-2-3)*582.2-774.6）/(582.2-3190.9)= 0.0576620345= (506.4-582.2)*(1-1-2-3-4)/( 528.4-2937.6)= 0.0239947876= (528.4-445.1)* 5+(423.6-506.4)*(1-1-2-3-4)/( 445.1-2883.3)=0.0270333087= (353.3-443.3)*(1-1-2-3-4)+(475.2-384.7)*( 5+6)/(384.7-2826.9)= 0.0283868488= (-(1-1-2-3-4)*329.7+205.53*(1-1-2-3-4-5-6-7)

5、+350.9*(5+6+7)/( 205.53-2578.6)= 0.035123454凝气份额 c= 1-1-2-3-4-5-6-7-8= 0.64946359再热份额 rh= 1-1-2=0.864761734再热量 qrh =（3536-3039）*rh= 429.440677 kj/kg循环吸热量 q0 = 3397.2-1224+ qrh = 2602.240677 kj/kg循环放热量 qc =（2433.7-205.5）*c= 1447.115288 kj/kg正平衡方法：w0 = 3394.4+ qrh-c*2330.8-（762.8-737.4）-i*hi= 1155.125

6、389 kj/kg反平衡方法：w0 = q0- qc= 1155.125389 kj/kg绝对内效率：i= w0/ q0= 0.443896446机组热耗率：qe = 3600/i/0.98= 8275.509794 kj/(kw·h)机组电功率：pe = DO* w0*0.98/3600 = 607015.8248 kwp0=5%p0, pb=5%p0+ p0=16.67+16.67*0.05=17.504 Mpa t0=tbt0=5 tb=538+5=543 查图得：hb=3401.25 KJ/kgP = h0 / hb = 0.998085806全厂热效率：cp = i *0.

7、98*0.92*P = 0.399450943全厂标准煤耗率：bcps = 0.123/cp= 0.307922668 kg/(kw·h)2、分析计算切除高压加热器对机组热经济性的影响。（切除1#高加）各级抽汽份额2=（934-1075.3）/（953.7-3039.1）= 0.0677567853=（885.6-787.7）*2+787.7-762.8）/（787.7-3329.4）= 0.0480570624=（737.4-(2+3)*787.7-(1-2-3)*623.5）/(3168.7-623.5)= 0.0372793365= (529.6-623.5)*(1-2-3-4

8、)/(562.1-3019.8)= 0.0323573066 = (562.1-475.2)* 5+(443.3-529.6)*(1-2-3-4)/(475.2-2883.3)= 0.029183267=(353.5-443.3)*(1-2-3-4)+(475.2-384.7)*( 5+6)/(384.7-2752.2)= 0.0297709878=(1-2-3-4)*353.5-143.39*(1-2-3-4-5-6-7)-384.7*(5+6+7)/(143.39-2620.6)= 0.069937418凝气份额 c = 1-2-3-4-5-6-7-8= 0.692657847再热份额 r

9、h = 1-2=0.932243215再热量 qrh =（3536.3-3032.2）*rh= 469.9438045 kj/kg循环吸热量 q0 = 3394.4-1075.3+ qrh= 2789.043805 kj/kg循环放热量 qc =（2433.7-205.53）*c= 1543.359434 kj/kg正平衡方法：w0 =3394.4+ qrh-c*2330.8-（762.8-737.4）-i*hi=1236.68437 kj/kg反平衡方法：w0 = q0- qc= 1245.68437 kj/kg绝对内效率：i = w0/ q0=0.463897784机组热耗率：qe = 3

10、600/i/0.98= 8285.26965 kj/（kw·h）机组功率： pe = DO* w0*0.98/3600= 649824.3736 kwP= h0 / hb = 0.998085806全厂热效率：cp=i *0.98*0.92*P = 0.398980399全厂标准煤耗率：bcps=0.123/cp= 0.308285821 kg/（kw·h）分析：切除高加使机组和全厂热经济性降低，其中切除1#高加效率最高，切除1#、2#、3#高加效率最低。热量法：切除高加使机组总抽汽量减少，回热做功比降低，冷源损失增大。热经济性下降。切除越多下降越多。火用方法：锅炉给水温度

11、降低，传热温差增大，不可逆熵增增大。热经济性下降。3、分析计算全厂汽水损失补入除氧器和凝汽器的热经济性D0=1Dl=0.01Db Db= Dfw D0+ Dl = Db D0+0.01Db = Db0.99 Db= D0Db= 1.01010101fw= Db / D0=1.01010101 l=0.01*fw = 0.01010101补入除氧器：1 级抽汽份额1=（1224.4-1075.3）*fw /（3154.4-3039.1）= 0.073362592=（1101.5*1+（934-1075.3）*fw -953.7*1）/（95.7-3039.1）= 0.063241723=（953

12、.7-815.8）*（1+2）+（800.4-934）*fw）/（815.8-3401.4）= 0.0449070864=（774.6*fw -l *25*4.1868-(1+2+3)*815.8-(1 -1-2-3-l)*582.2）/(774.6-582.2)= 0.0600934985=(506.4-852.2)*( 1 -1-2-3-4-l)/(528.4-2937.6)= 0.0238611786=(528.4-445.1)* 5+(423.6-445.1)*( 1-1-2-3-4-l)/(445.1-2826.9)= 0.0255300527=(329.7-423.6)*( 1 -

13、1-2-3-4-l)+(445.1-350.9)*( 5+6)/(350.9-2708.8)= 0.0282287838=(1w -1-2-3-4-l)*205.53-329.7*(1-1-2-3-4-5-6-7-l)+350.9*(5+6+7)/(205.53-2578.6)= 0.0349278782 凝气份额 c=1-1-2-3-4-5-6-7-8= 0.6458472173 再热份额 rh=1-1-2=0.863395691再热量 qrh=（3535.7-3039.1）*rh= 428.7623 kj/kg4 循环吸热量 q0=3397.2-1224.4*fw + qrh+l *25*

14、4.1868= 2590.251896 kj/kg5 循环放热量 qc=（2433.7-205.53）*c= 1439.057392 kj/kg6 正平衡方法：w0=3397.2+ qrh-c*2433.7-（800.4-774.6）*fw -i*hi= 1151.194503kj/kg7 反平衡方法：w0= q0- qc= 1151.194503 kj/kg8 绝对内效率：i= w0/ q0= 0.4444334189 机组热耗率：qe=3600/i/0.98=8265.511187 kj/（kw·h）10 机组功率： pe=DO* w0*0.98/3600= 604950.153

15、3 kw11 P= h0 / hb =0.998085806全厂热效率：cp=i *0.98*0.92*P = 0.3999341512 厂标准煤耗率：bcps=0.123/cp= 0.307550631 kg/（kw·h）补入凝汽器1 级抽汽份额1=（1224.4-1075.3）*fw /（3154.4-1101.5）= 0.073362592=（1101.5*1+（934-1075.3）*fw -953.7*1）/（953.7-3039.1）= 0.063241723=（953.7-815.8）*（1+2）+（800.4-934）*fw）/（815.8-3401.4）=0.044

16、9070864=（774.6*fw -(1+2+3)*815.8-(fw -1-2-3)*582.2）/(582.2-3190.9)= 0.0582444795 =(506.4-582.2)*( fw -1-2-3-4)/(528.4-2937.6)= 0.0242371586 =(528.4-445.1)* 5+(523.6-506.4)*( fw -1-2-3-4)/(445.1-2826.9)= 0.0259323297 =(329.7-423.6)*( fw -1-2-3-4)+(445.1-350.9)*( 5+6)/(350.9-2708.8)= 0.0286735848 =(fw

17、 -1-2-3-4)*329.7-205.53*(fw -1-2-3-4-5-6-7)-350.9*(5+6+7)/(205.53-2578.6)= 0.0354782362 凝气份额 c = 1-1-2-3-4-5-6-7-8=0.6459228193 再热份额 rh = 1-1-2=0.863395691再热量 qrh =（3536-3039）*rh= 428.7623 kj/kg4 循环吸热量 q0 = 3397.2-1224*fw + qrh+l *25*4.1868= 2590.251896 kj/kg5 循环放热量 qc =（2433.7-205.5）*c+l *（25*4.186

18、8-205.5）= 1438.207059 kj/kg6 正平衡方法：w0 =3397.2+ qrh-c*2433.7-（800.4-774.6）*fw -i*hi= 1152.044837kj/kg7 反平衡方法：w0 = q0- qc= 1252.044837 kj/kg8 绝对内效率：i = w0/ q0= 0.44476179 机组热耗率：qe = 3600/i/0.98= 8259.410347 kj/（kw·h）10 机组电功率： pe = DO* wi*0.98/3600= 605397.0017 kw11 P= h0 / hb = 0.998085806全厂热效率：c

19、p=i *0.98*0.92*P = 0.400229562全厂标准煤耗率：bcps=0.123/cp= 0.3 kg/（kw·h）分析：第一：温度决定补水位置，25补水补入凝汽器的热经济性比补入除氧器要高。因为25补水补入凝汽器有相对较小的传热温差，而且补入除氧器还会使高压加热器抽汽量增多排挤低压抽汽回热做功比减小，所以补入凝汽器的热经济性相对较好。第二：汽水损失集中于主蒸汽管道的机组热经济性最大，其次是汽水损失集中于高压缸出口管道，汽水损失集中于再热器出口的机组热经济性最差。因为机组不包括主蒸汽管道所以汽水损失集中于主蒸汽管道的机组内没有损失，效率最高。而汽水损失集中于再热器出口

20、比汽水损失集中于高压缸出口管道带走更多的热量，因此汽水损失集中于高压缸出口管道的机组热经济性比汽水损失集中于再热器出口大。第三：对全厂而言汽水损失集中于主蒸汽管道热经济性最差，汽水损失集中于高压缸出口管道最大，其次是汽水损失集中于再热器出口。因为汽水损失集中于主蒸汽管道损失的热量虽然不是最大，但是工质在锅炉内吸热量却是最大的，因此全厂热经济性最差。后两者根据损失热量多少就可判断。4、分析锅炉连续排污利用的热经济性D0=Db=1 Dbl=0.01 D0 D0+ Dbl = Dfw wDfw=1.01 D0bl = Dbl / D0=0.01 fw= Dfw / D0=1.01取扩容器进口压力 p

21、b=16.67*1.25=20.8375 Mpa 对应的饱和蒸汽焓hb=1935.82 kj/kg取扩容压力pb=1.05*1.647=1.72935 Mpa 对应的饱和水焓即排污焓hf=1717.875 kj/kg 对应的饱和蒸汽焓即排污利用焓hf=2522.4015 kj/kgDf =9494.64637*(1877.79-875.68)/(2794.98-875.68)=5282.246528排污利用份额f =5282.4015/937000= 0.002736348排污份额bl，=bl -f= 0.0073646621 各级抽汽份额1=（1224.4-1075.3）*fw /(3154

22、.4-1101.5）= 0.073362592=（1101.5*1+（800.4-1075.3）*fw -953.7*1）/（953.7-3039.1）= 0.063241723=（953.7-815.8）*（1+2）+（800.4-934）*fw+f*( hf-815.8)）/（815.8-3401.4）= 0.0431009844=（774.6*fw -(1+2+3+f)*815.8-(fw -1-2-3-f)*582.2）/(582.2-3190.9)= 0.0581611795=(506.4-582.2)*( fw -1-2-3-4-f)/(528.4-2937.6)= 0.02421

23、05116=(528.4-445.1)* 5+(423.6-506.4)*( fw -1-2-3-4-f)/(445.1-2826.9)=0.0259038187=(329.7-423.6)*( fw -1-2-3-4-f)+(445.1-350.9)*( 5+6)/(350.9-2708.8)= 0.0286420598=(fw -1-2-3-4-f)*329.7-205.53*(fw -1-2-3-4-5-6-7-f)-350.9*(5+6+7)/(205.53-2578.6)= 0.035439232 凝气份额 c=1-1-2-3-4-5-6-7-8=0.647937913 再热份额 r

24、h=1-1-2=0.863395691再热量 qrh=（3536-3039）*rh= 428.7623 kj/kg4 循环吸热量 q0=3397.2-1224*fw + qrh+bl *25*4.1868+ hf*f =2596.867651 kj/kg5 循环放热量 qc=（2433.7-205.5）*c+bl *（25*4.1868-205.5）= 1442.973012j/kg6 正平衡方法：w0=3397.2+ qrh-c*2433.7-（800.4-774.6）*fw -i*hi= 1153.894639kj/kg7 反平衡方法：w0= q0- qc= 1153.894639 kj/

25、kg 8 绝对内效率：i= w0/ q0= 0.444340959 机组热耗率：qe=3600/i/0.98= 8237.231252 kj/（kw·h）10 机组电功率： pe=DO* w0*0.98/3600=606369.0685 kw11 P= h0 / hb = 0.998085806全厂热效率：cp=i *0.98*0.92*P = 0.3998509412 厂标准煤耗率：bcps=0.123/cp= 0.307614632kg/（kw·h）5、分析锅炉连续排污不利用的热经济性各级抽汽份额1=（1224.4-1075.3）*fW /(3154.4-1101.5）

26、= 0.073362592=（953.7*1+（1075.3-953.7）*fW -1101.5*1）/（3039.1-953.7）= 0.063241723=（953.7-815.8）*（1+2）+（934-800.4）*fW）/（3401.4-815.8）=0.0449070864=（774.6-582.2）*fW -(1+2+3+f)*(815.8-582.2)/(3190.9-774.6)= 0.0582444795=(582.2-528.4)*( fW -1-2-3-4)/(2937.6-528.4)=0.0242371586=(506.4-423.6)* 5-(528.4-445.

27、1)*( fW-1-2-3-4)/(2826.9-445.1)= 0.0259323297=(423.6-329.7)*( fW -1-2-3-4)-(445.1-350.9)*( 5+6)/(2708.8-350.9)= 0.0286735848=(fW-1-2-3)*(329.7-205.53)-(3+6+7)(350.9-205.53)/(2578.6-205.53)= 0.035478236凝气份额 c=1-1-2-3-4-5-6-7-8=0.645922819再热份额 rh=1-1-2=0.863395691再热量 qrh=（3536.3-3032.2）*rh= 428.7623 k

28、j/kg循环吸热量 q0=3397.2-1224.4*fw + qrh+bl *25*4.1868+ hf*fW = 2590.251896kj/kg循环放热量 qc=（2433.7-205.53）*c+bl *（25*4.1868-205.53）= 1438.207059kj/kg正平衡方法：w0=3397.2+ qrh-c*2433.7-（800.4-774.6）*fW -i*hi= 1152.0044837kj/kg反平衡方法：w0= q0- qc= 1152.0044837kj/kg 绝对内效率：i= w0/ q0= 0.44476179 机组热耗率：qe = 3600/i/0.98

29、=8259.410347kj/（kw·h）10 机组电功率：pe = DO* w0*0.98/3600 =605397.0017kwP= h0 / hb = 0.998085806全厂热效率：cp=i *0.98*0.92*P = 0.400229562全厂标准煤耗率：bcps=0.123/cp= 0.307323625kg/（kw·h）分析：第一：有废热利用比无废热利用机组热经济性下降了，全厂热经济性提高了。因为有废热排入加热器，使机组总抽汽量减少了，回热做功比降低了，冷源损失增大，机组热经济性下降。对全厂而言有废热利用回收了部分工质和热量，因此全厂热经济性增大。第二：扩

30、容蒸汽引入3#高加热经济性最好，引入除氧器次之，引入5#低加最差。因为扩容蒸汽温度较高，引入3#高加传热温差较小，熵增较小，热经济性最好。引入除氧器、引入5#低加依次降低。5、分析计算再热器喷水减温对热经济性的影响各级抽汽份额1=fw *（1224.4-1075.3）/（3154.4-1101.5）=0.0762604122 =（1*1101.5+（934-1075.3）*1.05-953.7*1）/(885.6-3032.2)=0.0657397673=（1+2）*（953.7-815.8）+（800.4-934）*1.05/（815.8-3401.4）= 0.0466809164=（(1+2+3)*815.8+(fw -1-2-3)*582.2-774.6*fw）/(774.6-3190.9)= 0.060