课程设计任务书手写-周策28

1、1.原始资料1.1.1. 汽轮机型以及参数1. 机组型式：亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机；2. 额定功率 =660MW；3. 主蒸汽初参数（主汽阀前）=3.232MPa，=538；4. 再热蒸汽参数（进汽阀前）： 热段=3.232MPa；=538； 冷段=3.567MPa；=315；5. 汽轮机排汽压力=4.4kPa,排汽比焓=2315kJ/kg。1.1.2. 回热加热系统参数1. 最终给水温度=274.8；2. 给水泵出口压力=21.47MPa，给水泵效率=0.833. 除氧器至给水泵高差=22.4m；4. 小汽机排汽压力=6.27kPa；小汽机排汽焓=2315.6

2、kJ/kg1.1.3. 锅炉型式及参数1. 锅炉：德国BABCOCK-2208t/h一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；2. 额定蒸发量=2208t/h3. 额定过热蒸汽压力=17.42Mpa；4. 额定再热蒸汽压力=3.85MPa；5. 额定过热汽温=541；额定再热汽温=541；6. 汽包压力=18.28MPa；7. 锅炉热效率=92.5%。1.1.4. 其他数据1. 汽轮机进汽节流损失 =4%，中压缸进汽节流损失=2%；2. 轴封加热器压力 =102KPa,疏水比焓=415kJ/kg；3. 机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表2-2；4. 锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂

3、汽水流量及参数见表2-2；5. 汽轮机机械效率 =0.985；发电机效率 =0.99；6. 补充水温度=20；7. 厂用点率=0.07。2.热力系统计算2.1. 汽水平衡计算2.1.1. 全厂补水率全厂汽水平衡如图3-1所示，各汽水流量见表。将进、出系统的各流量用相对量表示。由于计算前汽轮机进汽量为未知，故预选=2033724kg/h进行计算，最后校核。全厂工质渗漏系数=/=33000/2033724=0.01622锅炉排污系数=/=15000/2033724=0.007376取=40%=6000，=60%=9000=40%=0.002950=60%=0.004425扩容器工作压力1.55Mp

4、a扩容蒸汽焓=2792.0kj/kg，扩容蒸汽送进除氧器。扩容饱和水焓=851.7 kj/kg，加热补充水后排地沟。其余各量经计算为厂用汽系数=0.01082减温水系数=0.03257暖风器疏水系数=0.03235由全厂物质平衡得补水率=+=0.01082+0.004425+0.01622=0.031472.1.2. 给水系数=+-=1+0.01622+0.004425-0.03257=0.99452.1.3. 各小汽流量系数2.2. 汽轮机进汽参数计算3.1.1. 主蒸汽参数由主汽门前压力=16.68Mpa，温度=538，查水蒸所性质表，得主蒸汽比焓值=3398.8kj/kg。主汽门后压力=

5、（1-）=（1-0.04）16.68=16.013Mpa。由=16.013Mpa，=3398.8kj/kg，查表，得主汽门后汽温=535.33.1.2. 再热蒸汽参数由中联门前压力=3.323Mpa，温度=538，查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值=3539.4 kj/kg。中联门后再热汽压=（1-）=（1-0.02）3.323=3.257Mpa。同=3.257Mpa，=3539.4 kj/kg，查水蒸所性质表，得中联门后再热汽温=537.72.3. 辅助计算3.1.1. 均压箱计算以加权平均法计算均压箱内平均进汽比焓。计算详见下3.1.2. 轴封加热器计算以加权平均法计算轴封加热器内平均进汽比

6、焓。计算详见下3.1.3. 凝汽器计算由=0.0044Mpa=4.4Kpa，查水蒸所性质表，得=30.6将所得数据与表2-1的数据一起，以各抽汽口的数据为节点，在h-s图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程线，见附图。图3.2汽轮机的汽态膨胀过程线2.4. 各加热器进、出水参数计算3.4.1. 高压加热器H1加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*5.945=5.767Mpa式中第一抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=5.767Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=273.0H1出水温度：=-t=273.0-（-1.7）=274.7式中t加热器上端差。H1疏水温度：=+=243.5+5.5=249.

7、0式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从高压加热器H2的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=21.47Mpa，由=274.7，查得H1出水比焓=1204.8kj/kg由=243.5，=21.47Mpa，查得H1进水比焓=1056.6 kj/kg由=249.0，=5.767Mpa，查得H1疏水比焓=1080.9 kj/kg。至此，高压加热器H1的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.2. 高压加热器H2加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*3.668=3.558Mpa式中第二抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=3.558Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=243.5H2出水温度：=-t

8、=243.5-0=243.5式中t加热器上端差。H2疏水温度：=+=206.7+5.5=212.2式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从高压加热器H3的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=21.47Mpa，由=243.5，查得H2出水比焓=1056.6kj/kg由=243.5，=21.47Mpa，查得H2进水比焓=890.4 kj/kg由=249.0，=3.558Mpa，查得H2疏水比焓=908.2 kj/kg。至此，高压加热器H2的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.3. 高压加热器H3加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*1.776=1.722Mpa式中第三抽汽口压力；抽汽管道相

9、对压损；由=1.722Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=204.9H3出水温度：=-t=204.9-（-1.7）=206.7式中t加热器上端差。H3疏水温度：=+=177.0+5.5=182.5式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从除氧器H4的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=21.47Mpa，由=206.7，查得H3出水比焓=890.4kj/kg由=177.0，=21.47Mpa，查得H3进水比焓=761.0 kj/kg由=182.5，=1.722Mpa，查得H3疏水比焓=774.5kj/kg。至此，高压加热器H3的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.4. 除氧器H4加热器压力

10、：=（1-）=（1-0.05）*0.964=0.916Mpa式中第四抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.916Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=176.1H4出水温度：=-t=176.1-0=176.1式中t加热器上端差。H4疏水温度：=+=141.1+0=141.1式中加热器下端差，=0进水温度，其值从低压加热器H5的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=0.916Mpa，由=176.1，查得H4出水比焓=746.0kj/kg由=141.1，=0.916Mpa，查得H4进水比焓=594.4 kj/kg由=141.1，=0.916Mpa，查得H4疏水比焓=594.4kj/kg。至此，除

11、氧器H4的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.5. 低压加热器H5加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*0.416=0.404Mpa式中第五抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.404Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=144.0H5出水温度：=-t=144.0-2.8=141.1式中t加热器上端差。H5疏水温度：=+=120.3+5.5=125.8式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从低压加热器H6的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=2.758Mpa，由=141.1，查得H5出水比焓=595.6kj/kg由=120.3，=2.758Mpa，查得H5进水比焓=507.0 kj/

12、kg由=125.8，=0.404Mpa，查得H5疏水比焓=528.7kj/kg。至此，低压加热器H5的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.6. 低压加热器H6加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*0.226=0.219Mpa式中第六抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.219Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=123.1H6出水温度：=-t=123.1-2.8=120.3式中t加热器上端差。H6疏水温度：=+=98.4+5.5=103.9式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从低压加热器H7的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=2.758Mpa，由=120.3，查得H6出水比焓=5

13、07.0kj/kg由=98.4，=2.758Mpa，查得H6进水比焓=414.2 kj/kg由=103.9，=0.219Mpa，查得H6疏水比焓=435.5kj/kg。至此，低压加热器H6的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.7. 低压加热器H7加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*0.109=0.106Mpa式中第七抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.106Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=101.2H7出水温度：=-t=101.2-2.8=98.4式中t加热器上端差。H7疏水温度：=+=56.3+5.5=61.8式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从低压加热器H8的上端差t

14、计算得到。已知加热器水侧压力=2.758Mpa，由=98.4，查得H7出水比焓=414.2kj/kg由=56.3，=2.758Mpa，查得H7进水比焓=238.0 kj/kg由=61.8，=0.106Mpa，查得H7疏水比焓=258.7kj/kg。至此，低压加热器H7的进、出口汽水参数已全部算出。3.4.8. 低压加热器H8加热器压力：=（1-）=（1-0.03）*0.0197=0.0191Mpa式中第八抽汽口压力；抽汽管道相对压损；由=0.0191Mpa，查水蒸所性质表得加热器饱和温度=59.1H8出水温度：=-t=59.1-2.8=56.3式中t加热器上端差。H8疏水温度：=+=32.8+

15、5.5=38.3式中加热器下端差，=5.5进水温度，其值从轴封加热器的上端差t计算得到。已知加热器水侧压力=2.758Mpa，由=56.3，查得H8出水比焓=237.9kj/kg由=32.8，=2.758Mpa，查得H8进水比焓=139.9 kj/kg由=38.3，=0.0191Mpa，查得H8疏水比焓=160.4kj/kg。2.5. 高压加热器组抽汽系数计算3.5.1. 由高压加热器H1热平衡计算高压加热器H1的抽汽系数 ：=0.07143高压加热器H1的疏水系数 ：=0.071433.5.2. 由高压加热器H2热平衡计算、高压加热器H2的抽汽系数 ：=0.07218高压加热器H2的疏水系数

16、 ：=+=0.07143+0.07218=0.14362再热器流量系数=1-=1-0.07143-0.07218-0.0001912-0.001429-0.001032-0.001591-0.001264=0.85093.5.3. 由高压加热器H3热平衡计算本级计算时，高压加热器H3的进水比焓为未知，故先计算给水泵的介质比焓升。如图3-3所示，泵入口静压：=+=0.916 +975*9.8*22.4=1.130Mpa式中 除氧器压力，Mpa；除氧器至给水泵水的平均密度， 。给水泵内介质平均压力=0.5*（+）=0.5*（21.47+1.130）=11.30 Mpa给水泵内介质平均比焓：取=74

17、6.0根据=11.30 Mpa和=746.0查得：给水泵内介质平均比容=0.001112给水泵介质焓升=-= =27.3给水泵出口焓：=+=746.0+27.3=773.2图3.3 给水泵焓升示意图高压加热器H3的抽汽系数： =0.03749高压加热器H3的疏水系数 ：=+=0.14362+0.03749=0.18112.6. 除氧器抽汽系数计算除氧器出水流量：=+=0.99447 +0.032570791=1.02704除氧器物质平衡和热平衡见图3-4。由于除氧器为汇集式加热器，进水流量为未知。但利用简捷算法可避开求取。图3.4 除氧器热平衡和物质平衡图 = =0.042322.7. 低压加

18、热器组抽汽系数计算3.7.1. 由低压加热器H5热平衡计算低压加热器H5的出水系数：=- =1.02704-0.18110-0.04232-0.001430-0.001591-0.001369-0.03235 =0.76688低压加热器H5的抽汽系数：=0.02773低压加热器H5的疏水系数：=0.027733.7.2. 由低压加热器H6热平衡计算低压加热器H6的抽汽系数： = =0.02838低压加热器H6的疏水系数：=+=0.02772+0.02838=0.056113.7.3. 由低压加热器H7热平衡计算由于低压加热器H8的疏水采用疏水泵打回本级的主凝结水出口的形式，低压加热器H7的进水

19、比焓未知，故先预选=239.5kj/kg，最后校核。则低压加热器H7的抽汽系数：=0.04699低压加热器H7的疏水系数：=+=0.05611+0.04699=0.103103.7.4. 由低压加热器H8热平衡计算由于低加H8的进水焓、疏水焓为未知，故先计算轴封加热器SG。又由于轴封加热器SG的出水系数未知，故先预选=0.63094，最后校核。由SG的热平衡，得轴封加热器出水焓：=131.14kj/kg由=2.758Mpa，=131.14 kj/kg，查得轴封加热器出水温度=30.69。由于低压加热器H8未设疏水冷却器，所以疏水温度=59.1由=0.0197Mpa, =59.1查得低压加热器H

20、8疏水焓=247.3 kj/kg低压加热器H8的抽汽系数： = =0.02997低压加热器H8的疏水系数：=+=0.10319+0.02998=0.133072.8. 凝汽系数计算3.8.1. 小汽机抽汽系数=0.037513.8.2. 由凝汽器的质量平衡计算 =0.76667-0.13307-0.03751-0.003924-0.03786 =0.554513.8.3. 由汽轮机汽侧平衡校验H4抽汽口抽汽系数和=+=0.04252+0.03751+0.03235+0.01082=0.12300各加热器抽汽系数和=+ =0.07143+0.07218+0.03749+0.12320+0.027

21、72+0.02838+0.04709+0.02998 =0.43718轴封漏汽系数和=+ =0.0001913+0.001430+0.001032+0.001591+0.001265+0.0006731+ 0.0007626+0.001369 =0.008314凝汽系数：=1-=1-0.43718-0.008314=0.55451该值与由凝汽器质量平衡计算得到的相等，凝汽系数计算正确。由低加H5轴封加热器SG的质量平衡校验轴封加热器SG的出水系数：=-=0.76667-0.13317=0.63094轴封加热器SG的出水系数=0.63094，与初选值相等。校验低压加热器H7的进水比焓：= =（0

22、.63094*237.9+0.13307*247.3）/（0.63094+0.13317） =239.5kj/kg低压加热器H7的进水比焓=239.5kj/kg，与初选值相等。2.9. 汽轮机内功计算3.9.1. 凝汽流做功=（-+）-* =0.55451*（3398.8-2315.6+512.3）-0.0009057*512.3 =884.3kj/kg式中 再热汽吸热，=-=3539.4-3027.1=512.3 kj/kg3.9.2. 抽汽流做功1kgH1抽汽做功=-=3398.8-3144.2=254.6 kj/kg1kgH2抽汽做功=-=3398.8-3027.1=492.0 kj/k

23、g1kgH3抽汽做功=-+=3398.8-3352.2+512.3=558.9 kj/kg1kgH4抽汽做功=-+=3398.8-3169.0+512.3=742.1 kj/kg1kgH5抽汽做功=-+=3398.8-2978.5+512.3=932.6 kj/kg1kgH6抽汽做功=-+=3398.8-2851.0+512.3=1060.1kj/kg1kgH7抽汽做功=-+=3398.8-2716.0+512.3=1195.1 kj/kg1kgH8抽汽做功=-+=3398.8-2455.8+512.3=1455.3kj/kg抽汽流总内功：=+ =0.07143*254.6+0.07218*4

24、92.0+0.03749*558.9+0.12300*742.1+0.02773*932.6+0.02838*1060.1+0.04699*1195.1+0.02997*1455.3 =322.1 kj/kg3.9.3. 附加功量附加功量是指各小汽流量做功之和：=*（-）+（+）*（-）+（+）*（-）+*（-+）+（+）*（-+） =0.0001913*（3398.8-3397.2）+（0.001430+0.001032）*（3398.8-3395.3）+ （0.001591+0.001265）*（3398.8-3024.3）+0.0006731*（3398.8-3169.0+512.3）+

25、（0.0007626+0.001369）*（3398.8-3474.0+512.3） =2.510 kj/kg3.9.4. 汽轮机内功=+=884.3+322.1+2.51=1208.9 kj/kg2.10. 汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算汽轮机比热耗：=-+*=3398.8-1204.8+0.85088*512.3=2629.9 kj/kg汽轮机绝对内效率：=/=1208.9/2629.9=0.45967汽轮机绝对电效率：=*=0.985*0.99*0.45967=0.44824汽轮机热耗率：=3600/=3600/0.44824=8031.4 kJ/(kWh)汽轮机汽耗率：=/=8

26、031.4/2629.9=3.0539 kg/(kWh)汽轮机进汽量：=1000*=1000*3.0539*660=2015555.6 kg/h式中 汽轮机额定功率，=660MW。检验：汽轮机进汽量=2015555.6kg/h，与初选值误差：=(2033724-2015555.6)/2015555.6=0.901%误差在允许范围内。给水流量：=*=1.02704*2015555.6=2070064.3 kg/h凝结水泵流量：=*=0.63094*2015555.6=1271694.7 kg/h凝汽量：=*=0.55451*2015555.6=1117645.2 kg/h第一级抽汽量：=*=0.

27、07143*2015555.6=143979 kg/h第二级抽汽量：=*=0.07218*2015555.6=145487 kg/h第三级抽汽量：=*=0.03749*2015555.6=75560 kg/h第四级抽汽量：=*=0.12300*2015555.6=247908 kg/h第五级抽汽量：=*=0.02773*2015555.6=55885 kg/h第六级抽汽量：=*=0.02838*2015555.6=57211 kg/h第七级抽汽量：=*=0.04699*2015555.6=94717 kg/h第八级抽汽量：=*=0.02997*2015555.6=60406 kg/h2.11.

28、 全厂性热经济指标计算3.11.1. 锅炉参数计算过热蒸汽参数：由=17.42Mpa，=541，查表得过热蒸汽出口比焓=3399.0 kj/kg再热蒸汽参数：锅炉设计再热蒸汽出口压力=3.85 Mpa，该压力已高于汽轮机排汽压力=3.567 Mpa，故按照汽轮机侧参数，确定锅炉再热器出口压力=3.3232 Mpa。由=3.3232 Mpa和=541，查表得再热蒸汽出口比焓=3546.2 kj/kg。再热器换热量=-=3546.2-3027.1=519.1 kj/kg。3.11.2. 锅炉有效热量=（-）（-）+（-）+（-）+* =（0.9945-0.01082）*（3399.0-1204.8

29、）+0.01082（1762.0-1204.8）+ 0.03257*（3399.0-746.0）+0.8509*519.1 =2692.4 kj/kg3.11.3. 管道效率=/=2629.9/2692.4=0.97683.11.4. 全厂效率=92.5*97.68*44.82=40.50%3.11.5. 全厂发电标准煤耗系数=1.0283式中 暖风器吸热量，按下式计算：=（-）=0.03235*（3169-697）=79.98 kj/kg相应于1kg标煤的输入热量：=29300*=29300*1.0283=30128 kj/kg发电标准煤耗：=0.29504 kg/kW·h3.11.6. 全厂热耗率=*29300=0.29504*29300=8644.7 kj/kW·h3.11.7. 全厂供电标准煤耗：=0.31725 kg/kW·h式中 厂用电率，=0.07。3.反平衡校核为检查计算结果的正确性，以下做全厂反