毕业设计(论文)-某电厂660MW机组热力系统与凝结水系统设计

西安石油大学毕业1设计说明书摘要本次设计为针对某发电厂的热力系统计算与凝结水系统的设计和计算，设计的初始数据是德国BABCOCK以最大连续蒸发量为2208t/h的汽包式锅炉，及一个机组容量为600MW机组的国产亚临界、一次中间再热、凝汽式汽轮机机组采用一机一炉的单元制配置。设计的过程是通过原则性热力系统的确定及计算、燃烧系统的计算及图形的绘制，全面性热力系统的确定及计通流部分管道的设计，来实现这一设计。可行方案的选取上从实际工程项目出发，综合考虑安全可靠、经济使用，节省能源，保护环境的建设方针，同时对运行是否稳定可靠，技术是否成熟等方面进行考虑，综合比较确定。本设计主要是对全厂的热力计算及对管道通流部分的计算及管道的选择，同时要校核相关汽水流量、进气量、发电量。根据原则性计算结果对相关热力管道进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准热力管道选型手册选择相关标准管道，并对所选管道进行相关校核计算，纠正所选管道型号，优化电厂热力系统。最终得出电厂初步设计的相关系统确定，得出经济性较高，有建设价值的电厂建设方案。关键词：热力系统；热经济性；凝结水系统1西安石油大学毕业2设计说明书AbstractThedesignofapowerplantsystemcalculationanddesignofthepipelineflowpath,Thedesignoftheinitialdataismaximumcontinuousevaporationcapacityfor2208t/hboilerdrumtypeandaunitcapacityfor660MWunitofdomesticsubcritical,onceagainamongcondensingheat,steamturbineunitsusingjustonefurnaceoftheunitsystemconfiguration.Theselectionofoptionsfromtheactualprojectstart,Consideringsafe,economicuse,saveenergy,protecttheenvironment-buildingpolicies,whilerunningisstableandreliable,whetherthetechnologyismatureandotheraspectstoconsider,determinethecomprehensivecomparison.Thedesignofthewholeplantismainlythermalcalculationandthecalculationoftheflowsectionofpipeandpipingoptions,whilecheckingtherelevantsoftdrinksflow,gasflow,powergeneration.Accordingtotheresultsofprinciplerelatedtoheatpipesontherelatedcalculationofbasicdimensions,referencetotherelevantstandardsunderthebasicdimensionsofheatpipeselecttherelevantstandardsmanualchannelselection,andchecktheselectedchanneloftherelevantcalculation,correctingtheselectedchannelmodel,optimalpowerplantthermalsystem.Eventuallycometothepreliminarydesignofsmallthermalpowerplantstodeterminetherelevantsystems,constructionofthermalpowerplantsinthissmalleconomyhigher,withconstructionvalue.Keyword:Thermalsystems;hoteconomy;PipelineFlowPath2西安石油大学毕业3设计说明书目录1Abstract...........................................................................................................................................235第一章设计概述............................................................................................................................81.1设计依据............................................................................................................................81.2设计可行性........................................................................................................................81.3设计内容...........................................................................................................................8第二章原则性热力计算................................................................................................................92.1设计相关已知参数...........................................................................................................92.1.1汽轮机型式及参数...............................................................................................92.1.2锅炉型式及参数.................................................................................................102.1.3回热加热系统参数.............................................................................................102.1.4其他数据.............................................................................................................112.1.5简化条件.............................................................................................................122.1.6全面原则性热力系统图.....................................................................................122.2相关系统设备原则性热力计算部分.............................................................................122.2.1热系统计算.........................................................................................................122.2.2汽轮机进汽参数计算.........................................................................................142.2.3各加热器进、出水参数计算.............................................................................152.2.4高压加热器组抽汽系数计算.............................................................................172.2.5低压加热器组抽汽系数计算.............................................................................202.2.6凝汽参数计算....................................................................................................222.2.7汽轮机内功计算.................................................................................................242.2.8汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算..................................................26第三章全厂性热经济指标计算及校核......................................................................................293.1全厂性热经济指标计算.................................................................................................293.2反平衡校核计算.............................................................................................................31第四章全面性热力系统的拟定及其辅助设备..........................................................................354.1热力系统.........................................................................................................................354.2主蒸汽系统.....................................................................................................................354.3再热蒸汽系统.................................................................................................................374.4旁路系统.........................................................................................................................384.5轴封系统.........................................................................................................................404.6给水系统.........................................................................................................................424.7加热器疏水系统.............................................................................................................4434西安石油大学毕业设计说明书4.8锅炉排污利用系统.........................................................................................................464.9辅助蒸汽系统.................................................................................................................474.10回热系统.......................................................................................................................504.11凝结水系统及其设备...................................................................................................51第五章管道计算与选型..............................................................................................................545.1管道计算所用相关资料.................................................................................................545.1.1推荐流速资料.....................................................................................................545.1.2相关计算公式....................................................................................................555.2具体管道管径计算.........................................................................................................555.2.1主蒸汽相关管道..................................................................................................555.2.2高压加热器H1相关抽汽管道的计算..............................................................565.2.3高压加热器H2相关抽汽管道的计算..............................................................565.2.4高压加热器H3相关抽汽管道的计算..............................................................575.2.5通除氧器管道的计算........................................................................................575.2.6低压加热器H5相关抽汽管道的计算..............................................................585.2.7低压加热器H6相关抽汽管道的计算..............................................................585.2.8低压加热器H7相关抽汽管道的计算..............................................................585.2.9低压加热器H8相关抽汽管道的计算..............................................................595.3管道的选型..................................................................................................................595.3.1主蒸汽相关管道选型........................................................................................595.3.2高压加热器H1抽汽管道选型..........................................................................615.3.3高压加热器H2抽汽管道选型..........................................................................625.3.4高压加热器H3抽汽管道选型..........................................................................625.3.5通除氧器抽汽管道选型....................................................................................635.3.6低压加热器H5抽汽管道选型..........................................................................645.3.7低压加热器H6抽汽管道选型..........................................................................645.3.8低压加热器H7抽汽管路选型..........................................................................655.3.9低压加热器H8抽汽管路选型..........................................................................66参考文献........................................................................................................................................67英文文献........................................................................................................................................69中文翻译........................................................................................................................................78834西安石油大学毕业5设计说明书前言火力发电厂简称火电厂，是利用煤炭、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。其能量转换过程是：燃料的化学能→热能→机械能→电能。最早的火力发电是 1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改进，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300～600兆瓦级（50年代中期），到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300～700兆瓦。进入21世纪后，为提高发电效率，我国对电厂机组实行上大压小政策。高参数大容量凝汽式机组成为目前新建火电机组的主力机型,全世界数十年电站发展史的实践表明，火电设备逐渐大容量化是不可抗拒的发展趋势。人类已进入21世纪，“能源、环境、发展”是新世纪人类所面临的三大主题。这三者之中，能源的合理开发与利用将直接影响到环境的保护和人类社会的可持续发展。作为能源开发与利用的电力工业正处在大发展的阶段，火力发电是电力工业的重要领域，环境保护和社会发展要求火力发电技术不断发展、提高。在已经开始的21世纪，火力发电技术发展趋势是我们十分关注的问题。就能量转换的形式而言，火力发电机组的作用是将燃料（煤、石油、天然气）的化学能经燃烧释放出热能，再进一步将热能转变为电能。其发电方式有汽轮机发电、燃气轮机发电及内燃机发电三种。其中汽轮机发电所占比例最大，燃气轮机发电近年来有所发展，内燃机发电比例最小。汽轮机发电的理论基础是蒸汽的朗肯循环，按朗肯循环理论，蒸汽的初参数（即蒸汽的压力与温度）愈高，循环效率就愈高。目前蒸汽压力已超过临界压力（大于22.2MPa），即所谓的超临界机组。进一步提高超临界机组的效率，主要从以下两方面入手。提高初参数，采用超超临界初参数的提高主要受金属材料在高温下性能是否稳定的限制，目前，超临界5西安石油大学毕业6设计说明书机组初温可达538℃～576℃。随着冶金技术的发展，耐高温性能材料的不断出现，初温可提高到600℃～700℃。如日本东芝公司1980年着手开发两台0型两段再热的700MW超超临界汽轮机，并相继于1989年和1990年投产，运行稳定，达到提高发电端热效率5%的预期目标，即发电端效率为41%，同时实现了在140分钟内启动的设计要求，且可在带10％额定负荷运行。在此基础上，该公司正推进1型（30.99MPa、593/593/593℃）、2型（34.52Mpa,650/593/593℃）机组的实用化研究。据推算，超超临界机组的供电煤耗可降低到279g/kWh采用高性能汽轮机汽轮机制造技术已很成熟，但仍有进一步提高其效率的空间，主要有以下三种途径：首先是进一步增加末级叶片的环形排汽面积，从而达到减小排汽损失的目的。末级叶片的环形排汽面积取决于叶片高度，后者受制于材料的耐离心力强度。日本700MW机组已成功采用钛制 1.016m的长叶片，它比目前通常采用的 12Cr钢制的0.842m的叶片增加了离心力强度，排汽面积增加了40%，由于降低了排汽损失，效率提高1.6%。其次是采用减少二次流损失的叶栅。叶栅汽道中的二次流会干扰工作的主汽流产生较大的能量损失，要进一步研制新型叶栅，以减少二次流损失。最后是减少汽轮机内部漏汽损失。汽轮机隔板与轴间、动叶顶部与汽缸、动叶与隔板间均有一定间隙。这些部位均装有汽封，以减少漏汽损失。要研制新型汽封件以减少漏汽损失。发展大机组的优点可综述如下：降低每千瓦装机容量的基建投资随着机组容量的增大，投资费用降低。在一定的范围内，机组的容量越大越经济。一般将这个范围称为容量极限。以20万千瓦燃煤机组的建设费比率为100%。30万千瓦燃煤机组为93%，到60万千瓦时进一步下降为84%。容量每增加一倍，基建投资约降低5%。提高电站的供电热效率机组容量越大，电站的供电热效率也越高。在 15万千瓦以前，热效率的上升率较高。达到 15万千瓦以后，热效率上升趋于和缓。原因在于容量在 15万千瓦前，蒸汽参数随容量增加而提高的缘故。容量超过 15万千瓦后，蒸汽参数变化不6西安石油大学毕业7设计说明书大。欲取得更高的供电热效率，只有采用超临界领域的蒸汽参数。16.9Mpa,566/538℃，50 万千瓦机组的供电热效率为 38.6%。24.6Mpa538/538℃，90万千瓦机组的供电热效率则高达 40.7%，与前者相比约提高2.1%。降低热耗以15万千瓦机组的单位热耗比率为100%，当机组容量增加到60万千瓦时，降低1.3%；由30万千瓦增加到60万千瓦时降低1.0%。由60万千瓦提高到120万千瓦时降低0.5%左右。减少电站人员的需要量15万千瓦机组，需 0.45人/兆瓦；到30万千瓦时下降到 0.27人/兆瓦；到120万千瓦时会进一步下降到 0.12人/兆瓦。这表明，机组容量越大，工资支出越少降低发电成本在燃料价格相同的情况下，机组容量越大，发电成本越低。机组容量增大，蒸汽参数提高，每千瓦装机容量的建设费用降低，热效率变大，热耗降低，工作人员减少，发电成本降低。这充分显示了大机组的优势。7西安石油大学毕业8设计说明书第一章 设计概述1.1设计依据本设计以具体给定参数及设计规范为根本依据，以给定热负荷预计得出结果，以国家标准设计规范为准则选择了合理的管道型号。在设计计算中均按照《热力发电厂课程设计》 、《热力发电厂》第二版等标准设计手册选取相关系数及定值参数进行计算。按照《火电力厂汽水管道零件及部件典型设计》-----2000 版为规范进行选管。在热力系统确定时均以最优化为标准，使设计热经济性大最佳。1.2设计可行性目前火电厂机组仍然以凝汽式机组为主力机组，针对我国今年来发电机组的形式，再考虑专业发展方向，学生选择热力课题进行计算也很有意义。目前的电厂主要发展方向就是大机组、高参数，我国的主要电厂也大多采用这样的参数形式，我们设计的同时可以通过了解电厂的概况，加深我们设计的准确性及设计的全面性。同时方便我们的课程设计。1.3设计内容根据给定的热系统数据，进行计算原则性热力计算，校核相关汽水流量、进气量、发电量。进行对发电机组的热力经济性算，包括相关供热量、发电量、煤耗量、煤耗率及相关效率，相关热化系数。根据原则性计算结果对相关辅助设备进行相关基本尺寸计算，根据基本尺寸参照相关标准设备选型手册选择相关标准设备，并对所选辅助进行相关校核计算，纠正所选设备型号，优化电厂热力系统。得出设计结论。8西安石油大学毕业9设计说明书第二章 原则性热力计算热力系统的一般定义是将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。通常回热加热系统只局限在汽轮机的范围内，而发电厂热力系统则在回热加热系统基础上将范围扩大至全厂。因此，发电厂热力系统实际上就是在回热加热系统上增加了一些辅助热力系统，如锅炉连续排污利用系统，补充水系统，热电厂还有对外供热系统等。根据使用的目的的不同，发电厂热力系统又可分为发电厂原则性热力系统和发电厂全面性热力系统。2.1设计相关已知参数2.1.1汽轮机型式及参数汽轮机型号：N-600-17.3/540/540机组型式：亚临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、凝汽式汽轮机额定功率：Pe=600MPa主汽阀前额定蒸汽压力：P0=17.3MPa主汽阀前额定气温：t0=540℃额定转速：3000r/min旋转方向：自机头往发电机看顺时针方向额定冷却水温：20℃维持额定功率得最高冷却水温度：33℃额定排汽压力：PC4.4/5.40KPa再热汽阀前额定蒸汽压力：prh3.232MPa再热汽阀前额定蒸汽温度：trh540℃额定工况时汽轮机主蒸汽流量：D02038.9t/h9西安石油大学毕10业设计说明书额定工况给水温度：tfw274.8℃回热系统：3个高压加热器，1个除氧器，4个低压加热器，总共8级回热抽汽给水泵驱动方式：小汽轮机带动给水泵2.1.2锅炉型式及参数锅炉型式：一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉2) 最大连续蒸发量： Db 2208t/h最大过热蒸汽压力：pb17.42MPa；再热蒸汽压力：pr3.85MPa额定过热汽温：tb541℃；额定再热汽温：tr541℃汽包压力：pdu18.28MPa锅炉热效率：b92.5%2.1.3回热加热系统参数机组各级回热抽汽参数见下表2-1：表2-1回热加热系统原始汽水参数项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8抽汽压力Mpa5.9453.6881.7760.9640.4160.2260.1090.0197pj'抽汽比焓hjkj/kg3144.23027.13352.231692978.5285127162455.8加热器上端℃-1.70-1.702.8差δt加热器下端℃05.5差δt1水侧压力pwMpa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.758抽气管道压％33353333损△Pj最终给水温度：tfw274.8℃给水泵出口压力：ppu21.47MPa,给水泵效率：pu0.8210西安石油大学毕11业设计说明书除氧器至给水泵高差：Hpu22.4m5) 小汽机排汽压力：Pc,xj 6.27Kpa；小汽机排汽焓hc,xj 2422.6kj/kg2.1.4其他数据1)汽轮机进汽节流损失：p14%，中压缸进气节流损失：p22%2)轴封加热器压力：psg102ka，疏水比焓：hd.sg415kj/kg3)机组各门杆漏气、轴封漏气等小流量及参数见表2-2各辅助汽水、门杆漏气、轴封漏气数据汽、水点代BKL1N1M1LNA号汽水流量26774103027895643437101620（kg/h）汽水比焓3396.63537.73328.13328.13328.1301630163396.6（kj/kg）汽、水点代RPTSJWM号汽水流量190896660141230245687639（kg/h）汽水比焓3108.23108.22716.22716.23016.22337.83016kj/kg）锅炉暖风器耗汽，过热器减温水等全厂性汽水流量及参数见下表2-3表2-3全厂进出系统有关数据名称全厂工质渗漏锅炉排污厂用汽暖风器过热器减温水汽水量，kg/h330000.01D0220006580066240汽水比焓（kj/kg）3397.21760.631693169返回系统水焓值83.8683.8683.8669711西安石油大学毕12业设计说明书kj/kg）汽轮机机械效率m0.985，发电机效率g0.99；补充水温度tma20℃；8)厂用电率0.07；2.1.5简化条件忽略加热器和抽汽管道的散热损失忽略凝结水泵的介质焓升2.1.6全面原则性热力系统图2.2相关系统设备原则性热力计算部分2.2.1热系统计算（一）汽水平衡计算1．全厂补水率 ma12西安石油大学毕13业设计说明书全厂汽水平衡如图所示，各汽水流量见表 2-3，将进、出系统的各流量用相对量 表示。由于计算前汽轮机流量已知，按 D0 2038857.484kg/h，最后校核。全厂工质渗漏系数L DL/D0 33000/2038857.484 0.01619锅炉排污系数bl 0.01查表2-1-4取得，同理计算厂用汽系数pl Dpl/D0) 22000/2038857.484 0.01079减温水系数sp Dsp/D0 66240/2038857.484 0.03249暖风器疏水系数nf Dnf/D0 65800/2038857.484 0.03227补水率ma pl bl L 0.01079 0.01 0.01619 0.036982．给水系数 fw由图可知，1点物质平衡b 0 L 1 0.01619 1.01619物质平衡fw b bl sp 1.01619 0.01 0.03249 0.993703．各小汽流量系数 sg.k按预选的汽轮机进气量 D0和表2-2原始数据，计算得到门杆漏气、轴封漏气等各小汽流量的流量系数，填于表 2-2。13西安石油大学毕14业设计说明书轴封加热器物质、热平衡计算项目BN1NTRAKL1漏气量2678910166019062074103027Gi,kg/h漏气0.0001310.0000430.0000490.0003230.0000930.0003040.0036340.001484系数07572147αi项目LSJWPMM1漏气量3437141230245687896639564Gi,kg/h漏气0.0016850.0006920.0148340.0003370.0004390.0003130.000276系数7530546αi2.2.2汽轮机进汽参数计算1．主蒸汽参数由主汽门前压力 P0=17.3MPa，温度t0=540℃，查水蒸气性质表，得主蒸汽比焓值h0 3396.63kj/kg。主汽门后压力P' (1 P)P=(1 0.04)16.68=16.0128MPa0 1 0由P0'=16.0128Mpa，h0h0'3396.63kj/kg，查水蒸汽性质表，得主汽门后汽温t0'537.67℃。2．再热蒸汽参数由中联门前压力Prh3.232Mpa，温度trh540℃，查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值hrh3537.65/kgkj中联门再热蒸汽压力Prh'(1P2)Prh=(10.02)3.232=3.16736MPa由Prh'=3.16736MPa，hrhhrh'3537.65kj/kg，查水蒸气性质表，得中联门后再热汽温trh'537.62℃。14西安石油大学毕15业设计说明书3．凝汽器平均压力计算由Ps1=4.4kpa查水蒸气性质表ts130.63℃由Ps2=5.38kpa查水蒸气性质表ts234.2℃凝汽器平均温度ts 0.5(ts1 ts2) 0.5 (30.6334.2) 32.415℃查水蒸气性质表，得凝汽器平均压力 Ps=4.9kpa将所得数据汇总，以各抽气口的数据为节点，在h-s图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程线，如下图 2-1图2-115西安石油大学毕16业设计说明书2.2.3各加热器进、出水参数计算首先计算高压加热器 H1加热器压力P1：P1(1P1)P1'(10.03)5.9455.7667MPa式中P1'----第一抽气压力P----抽气管道相对压损1由P5.7667MPa查水蒸气性质表得1加热器饱和温度ts1273.05℃H1出水温度tw.1：tw.1ts1t271.7(1.97)274.75℃式中t----式中加热器上端差。H1疏水温度td.1td.1t't243.855.5249.35℃w.11式中t1----式中加热器下端差，t15.5℃tw'.1----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pw21.47，由℃，查的H1出水比焓MPat1274.75hw.11208.8kJ/kg由tw'.1243.85℃，pw21.47MPa，查的H1进水比焓hw.11055.58kJ/kg。由td.1249.35℃，p15.945MPa，查的H1疏水比焓hd.11082.12kJ/kg。至此，高压加热器H1的进，出汽水参数已全部算出。按同样计算，可依次计算出其余加热器H2~H8的各进，出汽水参数。将计算结果列于表2-416西安石油大学毕17业设计说明书表2-4回热加热系统汽水参数计算项目单位H1H2H3H4H5H6H7H8SG抽汽压Mpa5.9453.6881.7760.9640.4160.2260.1090.019力pj'7抽汽比kj/k3144.3027.13352.31692978.5285127162455.2977.02焓hjg228抽气管道压损％33353333汽△Pj侧加热器5.7661.7220.1050.019侧压力Mpa3.577360.91580.403520.21920.102657271pj汽侧压力下饱℃273.0243.85204.9176.13143.96123.16101.159.08和温度596ts水侧压Mpa21.4721.4721.470.9162.7582.7582.7582.7582.758力pw加热器上端差℃-1.70-1.702.8t出水温℃274.7243.85206.6176.13141.16120.3698.3656.2839.68度tw,j59出水比kj/k1208.1055.58882.5746.16594.2505.29412.1235.5136.939焓hw,jg8859水进水温243.8179.3206.69141.16120.3698.3656.2839.6832.415侧度℃53t'w,j进水比kj/k1055.760.2235.5136.9焓882.58594.2505.29412.15134.79g58694h'w,j加热器下端差℃05.55.5δt1疏水温℃249.3212.19184.8176.13125.86103.8661.7845.18度td,j53疏水比kj/k1082.907.61784.5746.16528.71435.36258.6189.1415焓hd,jg129717西安石油大学毕18业设计说明书2.2.4高压加热器组抽汽系数计算1．由高压加热器 H1热平衡计算 1高压加热器H1抽汽系数 1：fwhw,1hw,2/h0.993701208.81055.581hd,10.07384h13144.21082.12其中加热器效率 h 1.0高压加热器H1疏水系数 d,1；d,110.073842．由高压加热器H2热平衡计算2、rh高压加热器H2抽汽系数 2：fwhw,2hw,3/hd,1hd,1hd,20.993701055.58822.580.073841082.12907.612hd,23027.10.07503h2907.61高压加热器H2疏水系数 d,2：d,2 d,1 2 0.07384 0.07503 0.14886再热器流量系数 rh：rh112sg.BJsg.L1sg.N1sg.M1sg.Lsg.Msg.N10.073840.075030.000130960.0148340.0014850.00004370.00027660.0016860.00031340.00004950.832323．由高压加热器 H3热平衡计算 3本级计算时，先计算给水泵的焓升hw'.3。设除氧器的水位高度为21.6m，则给水泵的进口压力为p'pu：p'pu 22.4 0.0098975 0.916 1.13003Mpa18西安石油大学毕19业设计说明书给水泵内介质平均压力 ppj：ppj 0.5(ppu p'pu) 0.5 (21.47 1.13003) 11.300Mpa给水泵内介质平均比焓 hpj,计算求得：hpjhpu'746.16kj/kg根据ppj10.4078Mpa，hpj746.16kj/kg查的：取给水的平均比容为vpu0.001081m3/kg,给水泵效率pu0.82，则hpuvpu(ppuppu')1030.001081(21.471.13003)103puhpu'0.82pupu26.4885kj/kghpuhpu'pu746.1626.4885772.6485kj/kg高压加热器H3抽汽系数 3：fw(hw,3hpu)/h2(hd,2hd,3)sg,k(hsg,khd,3)3h3hd,30.99370(882.58772.6485)0.14886(907.61784.59)0.003634(3537.7784.59)33352.2784.590.031515高压加热器H3抽气系数d.3：d,3d,23sg,k0.148860.0315150.003634d,30.1840154．除氧器抽汽系数计算除氧器出水流量c.4：c,4fwsp0.993700.032491.02619抽汽系数4：c.4(hw.4 hw.5)/h d.3(hd.3 hw.5) sg.L1(hsg.L1 hw.5)sg.L(hsg.Lhw.5) nf(hnf hw.5)4h4 hw.519西安石油大学毕20业设计说明书[1.02619746.16594.20.1840784.591485594.323208.010594.20.0016863016594.20.032276975944..22]/3169590.042512.2.5低压加热器组抽汽系数计算1．由低压加热器 H5热平衡计算 5低压加热器H5出水系数 c,5：c.5 c.4 d.3 4 sg.L1 sg.L nf1.026190.18400.042510.0014850.0016860.032270.76422低压加热器H5抽汽系数5：c,5hw,5hw,6/h0.76422594.2505.29/1.00.0277365hd,52978.5528.71h5低压加热器H5疏水系数d.5：d,550.0277362．由低压加热器H6热平衡计算6：低压加热器H6抽汽系数c.5hw.6hw.7/hd.5(hd.5hd.6)6h6hd.60.76422505.29412.15/1.00.027736528.71435.362851435.360.028394低压加热器H6疏水系数d.6：d,6d,560.0277360.0283940.0561303．由低压加热器H7热平衡计算7：20西安石油大学毕21业设计说明书低压加热器H7抽汽系数c,5hw,7hw,8/hd,6hd,6hd,77h7hd,70.76422412.15235.59/1.00.05613435.36258.62716258.60.048221低压加热器H7疏水系数d.7：d,7d,670.0561300.0482210.1043514．由低压加热器 H8热平衡计算 8由于低加H8的进水焓hsg、疏水焓hd,8为未知，故先计算轴封加热器 SG。由SG的热平衡，得轴封加热器出水焓 hw,sg：hw,sghc'sghsghd,sghc,50.0006412977.02415134.790.76422136.9k3J9kg/式中，轴封加热器的进汽系数sg和进汽平均焓值hsg的计算见表2-4。由pw,sg2.758MPa,hw,sg136.939kJ/kg，查得轴封加热器出水温度tw,sg39.68C。低压加热器H8疏水温度td,8：td,8tw,sgt139.685.545.18C由p8'0.0197MPa,td,845.18C查得低加H8疏水焓hd,8189.17kJ/kg。低压加热器H8的抽汽系数8：c,5hw,8hw,sg/hd,7hd,7hd,88h8hd,821西安石油大学毕22业设计说明书0.76422235.59136.94/1.00.10431751258.6189.2455.9189.170.030065低压加热器H8的疏水系数d,8d,8d,780.1043510.0300650.1344162.2.6 凝汽参数计算1．小汽机抽汽系数xj：c,4pu1.0261926.489xjhc,xj31690.036418h42422.62．由凝汽器的质量平衡计算 cc c,5 d,8 sg xj w ma0.76422 0.134416 0.000641 0.03641.80306.90800.5553．由汽轮机汽侧平衡校验 cH4抽泣口抽汽系数和 4'：'0.042510.0364180.032270.010790.1219944xjnfpl各级加热器抽汽系数和j：'j123456780.07384 0.07503 0.031515 0.12199208.309247703.60408.2021 0.03000.4368轴封漏汽系数和 sg.k：sg.k sg,k sg,B sg,L1 sg,N1 sg,M1 sg,L sg,N sg,M sg,P sg,R sg,T sg,s22西安石油大学毕23业设计说明书0.0036340.00013100.0014850.000043650.00027660.0016860.000049540.00031340.00043950.000093190.00032370.0006930.007783漏汽系数c：c1jsg,k10.43680.0077830.555该值与凝汽器质量平衡计算得到的c相等，凝汽系数计算正确。将以上数据列于表2-5:表2-5高压加热器组抽汽系数计算加热器序号需求值符号数值单位H1高压加热器抽汽系数α10.07384H2高压加热器H3高压加热器除氧器H5低压加热器

疏水系数αd,10.07384抽汽系数α20.07503疏水系数αd,20.14886流量系数αrh0.83232泵入口静压Ppu'1.13003Mpa给水泵内介质Ppj11.30002Mpa平均压力给水泵内介质hpj746.16kj/kg平均比焓给水泵内介质νpu0.00108m3/kg平均比容给水泵介质焓τpu26.48852kj/kg升给水泵出口比hpu772.64852kj/kg焓加热器抽汽系α30.03152数加热器疏水系αd,30.18401数除氧器出水流αc,41.02619量抽汽系数α40.04251出水系数αc,50.76422抽汽系数α50.02774疏水系数αd,50.0277423西安石油大学毕24业设计说明书H6低压加热器H7低压加热器H8低压加热器凝汽器汽轮机汽侧平衡校验αc

抽汽系数α60.02839疏水系数αd,60.05613抽汽系数α70.04822疏水系数αd,70.10435轴封加热器出hw,sg136.9391kj/kg水焓轴封加热器出tw,sg45.18℃水温度H8疏水焓hd,8189.17kj/kg抽汽系数α80.03006疏水系数αd,80.13442小汽机抽汽系αxj0.03642数凝汽器的质量αc0.555平衡计算H4抽汽口抽汽α4'0.12199系数各加热器抽汽Σαj0.43678系数和轴封漏气系数Σαsg,k0.00778和与凝汽器计算凝气系数αc0.555得到的αc相等，凝汽器计算正确2.2.7汽轮机内功计算1．凝汽流做功wc：wc(acasg.Sasg.T)(h0hcqrh)aJqrhasg.A(h0h2)0.5550.0006930.00032373396.62315.6510.60.014834510.60.00030413396.63027.1881.4721kJ/kg式中qrh----再热吸热量，qrhhrhh2510.6kj/kg2．抽汽流做功wa.j：24西安石油大学毕25业设计说明书1KgH1抽汽做功wa,1：wa,1h0h13396.63144.2252.4kJ/kg1KgH2抽汽做功wa,2：wa,2h0h23396.63027.1369.5kJ/kg1KgH3抽汽做功wa,3：wa,3h0h3qrh3396.63352.2510.6555.0kJ/kg1KgH4抽汽做功wa,4：wa,4h0h4qrh3396.63169510.6738.2kJ/kg1KgH5抽汽做功wa,5：wa,5h0h5qrh3396.62978.5510.6928.7kJ/kg1KgH6抽汽做功wa,6：wa,6h0h6qrh3396.62851510.61056.2kJ/kg1KgH7抽汽做功wa,7：wa,7h0h7qrh3396.62716510.61191.2kJ/kg1KgH8抽汽做功wa,8:wa,8 h0 h8 qrh 3396.6 2455.8 510.6 1451.4kJ/kg抽汽流总内功 wa.j：wa,j 1wa,1 2wa,2 3wa,3 4'wa,4 5wa,5 6wa,6 7wa,7 8wa,80.07384 252.4 0.07503 369.5 0.031515 555.0 0.12199 738.20.027736 928.7 0.02839 1056.2 0.048221 1191.2 0.03006 1451.4310.7275kJ/kg3．附加功量 wsg.k25西安石油大学毕26业设计说明书wsg,kasg,k(h0hsg,kqrh)(asg,L1asg,N1asg,M1)(h0hsg,L1)(asg,Lasg,Nasg,M)(h0hsg,L)(asg,pasg,R)(h0hsg,pqrh)0.003634(3396.6 3537.7 510.6) (0.001485 0.00004365 0.0002766)(3396.6 3328.1) (0.001686 0.00004954 0.0003134)(3396.6 3016) (0.00043946 0.00009319)(3396.6 3108.2 510.6)2.8561kJ/kg4．汽轮机内功wiwi wc wa,j wsg,k 881.4721310.7275 2.85611195.0557kJ/kg将以上数据列于表 2-6:表2-6汽轮机内功计算项目凝气流做功抽汽流做功抽汽流总内功附加功量汽轮机内功

需求值符号数值单位凝气流做功ωc881.4721kj/kg再热器吸热qrh510.6kj/kg1kgH1抽汽做功ωa,1252.4kj/kg1kgH2抽汽做功ωa,2369.5kj/kg1kgH3抽汽做功ωa,3555kj/kg1kgH4抽汽做功ωa,4738.2kj/kg1kgH5抽汽做功ωa,5928.7kj/kg1kgH6抽汽做功ωa,61056.2kj/kg1kgH7抽汽做功ωa,71191.2kj/kg1kgH8抽汽做功ωa,81451.4kj/kg抽汽流总内功Σωa,j310.7275kj/kg附加功量Σsg,k2.8561kj/kg汽轮机内功ωi1195.0557kj/kg2.2.8汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算1．电机组热经济性指标计算汽轮机的比热耗q0q0 h0 hfw rh qrh 3396.6 1208.8 0.83232510.6 2612.781(kJ/kg)汽轮机绝对内效率26西安石油大学毕27业设计说明书wi1195.0557i45.739%q02612.781汽轮发电机组绝对电效率img45.7390.9850.9944.602%汽轮发电机组热耗率 q3600 3600q 8071.3446kJ/kg0.44602汽轮发电机组汽耗率 dq8071.3446d3.0892kg/(kwh)q02612.781汽轮机进汽量D0:D0 1000d Pe 10003.0892660 2038857.484kg/h式中 Pe—汽轮机额定功率， Pe 660MW.检验：汽轮机进汽量 D0 2038857.484kg/h，与初选值相等。将以上数据列于表 2-7：表2-7汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算项目符号数值单位汽轮机比热耗q02612.780671kj/kg汽轮机绝对内效率ηi0.457388443汽轮机绝对电效率ηe0.44602234汽轮机热耗率q8071.344583KJ/(KW·h)汽轮机汽耗率d3.089178006Kg/(KW·h)汽轮机进气量D02038857.484kg/h3．各级流量计算：给水流量GfwGfw c,4 D0 1.02619 2038857.484 2092255.162kg/h27西安石油大学毕28业设计说明书凝结水泵流量GcpGcp c.5 D0 0.764222038857.484 1558135.666kg/h凝汽量DcDccD00.5552038857.4841131565.904kg/h第一级抽汽量D1D11D00.073842038857.484150549.237kg/h其余第二级到第八级抽汽量计算结果如下表2-8；表2-8做功量和抽气量计算结果项目H1H2H3H4H5H6H7H81kg抽汽做功252.4369.5555738.2928.71056.21191.21451.4（kj/kg）各级抽气152974.7264255.4686664.5056549.3557891.9398316.6861298.03150539.58量（kg/h）28西安石油大学毕29业设计说明书第三章 全厂性热经济指标计算及校核3.1全厂性热经济指标计算锅炉蒸汽参数过热蒸汽参数：由 pb 17.42Mpa，温度tb 5410C查得过热蒸汽出口比焓 hb 3398.71(kj/kg)再热蒸汽参数锅炉设计再热蒸汽出口压力,pr3.85该压力已高于汽轮机排汽压力MPa,prh'3.232MPa，故按照汽轮机侧参数，确定锅炉再热器出口压力pr3.294MPa。由pr3.294MPa和tr5410C，查表得再热蒸汽出口比焓hr3543.81kJ/kg再热器换热量q'hrh23543.73015.82516.71kJ/kgrh锅炉有效热量q1q1(fwbl)(hbhfw)bl(hblhfw)sp(hbhsp)rhqrh(0.993700.01000)(3398.711208.8)0.01000(1760.61208.8)0.03249(3398.71760.26)0.83232516.712675.51(kj/kg)管道效率ppq02612.781/2675.510.9766q1全厂热效率cpcpbpe0.9250.97660.446020.40295.全厂发电标准煤耗bs2930西安石油大学毕业设计说明书系数rq12675.51q1qnf1.0284b2675.510.92579.779式中qnf—暖风器吸热量，按下式计算：qnffh'3134.42687kJ79k.g779/nnfhn0f.03227相应于1Kg标煤的输入热量QbsQbs29300r293001.028430131.069kJ/kg发电标准煤耗bs36000.402936000.2965kg/kWhcpQbs30131.0696.全程热耗率qcpqcpbs293000.296529300kJkWh8688.827.全厂供电标准煤耗bnssbs0.2965bn10.3188k6g8kW/h10.07式中—厂用电率。将以上数据列于表 3-1：表3-1全厂性热经济指标计算项目需求值符号数值单位锅炉压力pb17.42Mpa锅炉温度tb541℃过热蒸汽出口hb3398.71kj/kg比焓锅炉参数再热蒸汽出口pr3.85Mpa压力计算pr3.294Mpa再热蒸汽出口tr541℃温度再热蒸汽出口hr3543.81kj/kg比焓再热器换热量qrh'516.71kj/kg3031西安石油大学毕业设计说明书锅炉有效锅炉有效热量q12675.512kj/kg热量管道效率管道效率ηp0.97655全厂效率全厂效率ηcp0.40290暖风器吸热量qnf79.7788kj/kg系数r1.02836全厂发电相当于1kg标Qb30131.069kj/kg标准煤耗煤的输入量发电标准煤耗bs0.2965Kg/(KW·h)全厂热耗全厂热耗率qcp8688.826KJ/(KW·h)率全厂供电全厂供电标准bns0.318868Kg/(KW·h)标准煤耗煤耗3.2反平衡校核计算为检查计算结果的正确性，以下做全厂反平衡校核计算。校核目标为汽轮机的内功wi。反平衡计算中的各量均相应与 1kg汽轮机进汽。1．锅炉输入热量qrqr q1/ b 2675.51/0.925 2892.445kJ/kg2．锅炉损失 qbqb (1 b)qr (1 0.925)2892.445 216.933kJ/kg3．排污损失 qblqbl abl(hbl hma) 0.01000(1760.683.86) 16.767kJ/kg式中 hma—化学补充水的比焓， hma 83.86kJ/kg4．全厂工质渗漏损失 qLqL aL(hL hma) 0.01619(3396.6 83.86) 53.628kJ/kg5．厂用汽损失 qplqpl apl(hpl hma) 0.01079(3134.42 83.86) 33.290kJ/kg31西安石油大学毕32业设计说明书6．凝气流冷源损失 qcqc ac(hc hc') 0.555(2315.6 134.79) 1211.294kJ/kg7．小汽轮机冷源损失 qxjqxj axj(hc,xj hc') 0.03642(2422.6 134.79) 83.317kJ/kg8．化学补充水冷源损失 qmaqma ma(hma hc') 0.03698(83.86134.79) 1.883kJ/kg9．低压加热器H8疏水冷源损失 qd,8qd,8 d,8(hd,8 hc') 0.13442(189.17134.79) 7.3096kJ/kg10．轴封加热器疏水冷源损失 qd,sgqd,sg d,sg(hd,sg hc') 0.000641(415 134.79) 0.1796kJ/kg11．W气流冷源损失 qsg,wqsg,w sg,w(hsg,w hc') 0.000337(2315.6 134.79) 0.7423kJ/kg以上第6-11项为凝汽器的直接冷源损失。12．暖风器损失 qnfqnf nf(hnf hnf') 0.03227 (3134.42 687) 79.79kJ/kg13．管道散热损失 qpqp(hh)(h''h)bb0rhrhrh1.01619(3398.713396.6)0.83232(3543.813537.7)7.2296kJ/kg14．轴封汽散热损失 qsgqsgsg,S(hjyxhsg,S)sg,Whjyxhsg,W0.0006933139.222716.20.000337.83139.222337=0.5630kJ/kg32西安石油大学毕33业设计说明书损失之和qiqiqbqblqLqcqxjqmaqd,8qd,sgqsg,Wqnfqpqsg216.93316.76753.62833.2901211..82894378.3.03916701.17960.742379.797.22960.56301696.3k4J2kg/汽轮机内功wi'wi'qrqi2892.4451698.3421196.103kJ/kg正、反平衡相对误差wi1196.1031195.0560.0008760.0876%<0.1%wi1195.056计算无误将以上数据列于表3-2：表3-2反平衡校核项目符号数值单位锅炉输入热量qr2892.445kj/kg锅