国产600mw凝汽式机组全厂原则性热力系统设计_学位论文

山东建筑大学

课程设计说明书

题目：国产600MW凝汽式机组全厂

原则性热力系统设计

课程：热力发电厂课程设计

院（部）：热能工程学院

专业：热能与动力工程

班级：热动104班

学生姓名：刘玉洋

学号：2010031363

指导教师：杨冬

完成日期：2013.12.27

摘要

本热力发电厂课程设计旨在确定不同负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标，由此衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性以及运行的安全性和全厂的经济性。在完成设计任务时主要使用迭代法进行汽水流量的求解，通过不断的迭代变量的新旧值来逐步减弱误差，其间采用弗留格尔公式不断校正级组的汽水参数，以达到修正蒸汽的气态膨胀曲线的目的。在每次迭代计算中亦多次使用了物质平衡及热平衡方程式。最终确定出给定600MW凝汽式机组在设计工况（110%）及变工况（83%）条件运行时的汽轮机进气量及各级汽水流量。本设计是针对热力发电厂课程在理论学习后的一次综合性的训练，并通过设计使所学的热力发电系统相关理论知识得到加深巩固，同时对“通过迭代以逐步逼近真实值”这一逻辑方式有了一定了解，并使学生能够熟练使用迭代法解决问题。更锻炼提高了运算、制图、计算机编程等基本技能。

关键词：凝汽式机组600MW 汽水流量热经济指标

二、计算任务 (1)

三、计算原始资料 (1)

四、额定工况热系统计算 (3)

（一）全厂汽水平衡 (3)

（二）汽轮机进汽参数计算 (4)

（三）辅助计算 (5)

（四）各级加热器汽进出水参数计算 (6)

（五）高压加热器组及除氧器抽汽系数计算 (7)

（六）除氧器抽汽系数计算 (8)

（七）低压加热器组抽汽系数计算 (8)

（八）凝气系数计算 (11)

（九）汽轮机内功计算 (12)

（十）汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算 (13)

五、设计工况（110%）热系统计算 (14)

（一）原始工况计算 (14)

（二）汽轮机初始通流量计算 (14)

（三）初步计算 (16)

（四）第一次迭代的预备计算 (16)

（五）第一次迭代计算 (17)

（六）汽水流量计算 (23)

（七）第二次迭代计算 (24)

（八）第三次迭代计算 (25)

（九）汽轮机内效率、热经济指标计算 (26)

6.反平衡校核 (28)

六、变工况（83%）热系统计算 (29)

（一）原始工况计算 (29)

（二）汽轮机初始通流量计算 (29)

（三）初步计算 (30)

（四）第一次迭代的预备计算 (30)

（五）第一次迭代计算 (31)

（六）第二次迭代计算 (31)

（七）第三次迭代 (32)

（八）汽轮机内效率、热经济指标计算 (34)

6.反平衡校核 (35)

7.小结 (37)

8、参考文献 (37)

一、课程设计的目的及意义

热力发电厂课程设计是在学习热力发电厂课程后的一次综合性联系，旨在进一步加深及巩固所学习的热力发电厂相关知识并掌握热力发电系统全面性计算和局部性分析的初步方法。同时培养学生查阅、使用国家有关设计标准、规范，进行实际工程设计，合理选择和分析数据的能力；锻炼提高运算、制图、计算机编程等基本技能；增强工程概念，培养学生对工程技术问题的严肃、认真和负责的态度。

二、计算任务

1．根据给定的热力系统数据，在h—s图上汇出蒸汽汽态膨胀线并绘制电厂能流图。

2．计算设计工况（110%）下的汽轮机进汽量D0，热力系统各汽水流量D j。

3．计算变工况（83%）下的汽轮机进汽量D0，热力系统各汽水流量D j。

4．计算机组和全厂的热经济性指标（机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、机组汽耗率、绝对电耗率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率）。

三、计算原始资料

1.汽轮机形式及参数

（1）机组形式：亚临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴、凝汽式机组。

（2）额定功率：P e=600MW。

（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）：P0=16.7Mpa，t0=537℃。

（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段：P rh=3.234Mpa，t rh=537℃

冷段：P’rh=3.56Mpa，t’rh=315℃。

（5）汽轮机排气压力P c=4.4/5.39KPa，排气比焓h c=2333.8KJ/kg。

2.回热加热系统参数

（1）机组各级回热抽汽参数

项目单位H1 H2 H3

H4

（除氧器）

H5 H6 H7 H8

抽气压力P’j Mpa 5.894 3.593 1.612 0.7447 0.3050 0.130 0.0697 0.022 抽气温度t j℃380.9 316.9 429.1 323.6 223.2 137.8 88.5 61.0 抽气焓h j KJ/kg 3132.9 3016 3317.7 3108.2 2912.9 2749.5 2649.5 2491.1 加热器上端差δt℃-1.7 0 0 -- 2.8 2.8 2.8 2.8 加热器下端差δt1℃ 5.5 5.5 5.5 -- 5.5 5.5 5.5 5.5 水侧压力p w Mpa 20.13 20.13 20.13 0.7074 1.724 1.724 1.724 1.724 抽汽管道压损Δp j% 3 3 3 5 5 5 5 5

表3-1 机组各级回热抽汽参数

（2）最终给水温度：t fw=274.1℃。

（3）给水泵出口压力：P u=20.13Mpa，给水泵效率：83%。

（4）除氧器至给水泵高差：21.6m。

（5）小汽机排汽压力：Pc=6.27kPa。小汽机排气焓：2422.6KJ/kg。

3.锅炉型式及参数

（1）锅炉形式：英国三井2027-17.3/541/541。

（2）额定蒸发量：D b：2027t/h。

（3）额定过热蒸汽压力P b=17.3Mpa。额定再热蒸汽压力：3.734Mpa。

（4）额定过热蒸汽温度：541℃。额定再热蒸汽温度541℃。

（5）汽包压力：P du：18.44Mpa

（6）锅炉热效率：92.5%

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Pt：98Kpa，疏水比焓：415kJ/kg。

（3）机组各门杆漏汽、轴封漏气等小汽流量及参数

漏汽点代号 A B K L1 N1 M1 L N

漏汽量，kg/h 620 267 7410 3027 89 564 3437 101 漏汽系数0.0003353 0.0001444 0.004008 0.001637 4.814×10-5 0.0003050 0.001859 5.463×10-5漏汽点比焓3394.4 3394.4 3536.6 3328.1 3328.1 3328.1 3016 3016 漏汽点代号M R P T S J W

漏汽量kg/h 639 190 896 660 1412 30245 687

漏汽系数0.0003456 0.0001027 0.000484 0.000357 0.0007637 0.01636 0.000371

漏汽点比焓3016 3108.2 2716.2 2716.2 2716.2 3016.15 2337.8

表3-2 机组各门杆漏汽、轴封漏气等小汽流量及参数

（4）锅炉暖风器耗气、过热器减温水等全厂性汽水流量及参数

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/h 30000 10000 20000 35000 55000

离开系统的介质比焓3394.4 1760.3 3108.2 3108.2 724.7

返回系统的介质比焓83.7 83.7 83.7 687 724.7

（5）汽轮机机械效率：98.5%。发电机效率：99%

（6）补充水温度：20℃。

（7）厂用电率0.07

5. 计算简化条件

（1）忽略加热器和抽汽管道散热损失；

（2）忽略凝结水泵比焓升。

四、额定工况热系统计算

（一）全厂汽水平衡

1、全厂补水率

全厂汽水平衡如图4-1所示，各汽水流量见表3-1.将各汽水流量用相对α表示。由于

计算前汽轮机进汽量D0为未知，故预选D0＝1849090 kg/h进行计算，最后校核。

全厂工质渗漏系数

αL＝ＤＬ／Ｄ０＝30000／1849090＝0.01632

锅炉排污系数

αbl =D bl/D0=10000/1849090=0.005411

其余各量经计算为

厂用汽系数αpｌ＝0.01082 ，

减温水系数αsp=0.02974，

暖风器疏水系数αnf=0.01893

由全厂物质平衡可知补水率αma=αｐｌ+αL+αbl=0.03246

2 .给水系数αfw

如图4-1，1点物质平衡αb=αb+αL=1.01632

2点物质平衡αfw=αb+αb－αsp=1.01632+0.005408-0.02974=0.9919

3. 各小汽流量系数

见表格3-2中。

（二）汽轮机进汽参数计算

1、主汽参数

由主汽门前压力p0 =16.7Mpa ,温度t0 =537℃，查水蒸汽焓熵图，得主汽比焓3393.564 kJ/kg.。

主汽门后压力p0’=16.7(1 - θp1) ，h o’=h o由压力与焓值反查焓熵图得主汽门后温t0’=534.5 ℃。

2、再热蒸汽参数

由再热冷段p rh’=3.56Mpa, t rh’=315℃,查水蒸汽焓h rh’=3013.626 kJ/kg．

中联门前压力p rh=3.234Mp,温度t rh=537℃，

查焓熵图，得水蒸汽比焓h rh=3535.38212kJ/kg。

中联门后再热汽压p rh’’ =p0(1- θp2)＝3.169Mpa,由h rh=h rh’’ ,查焓熵图，得中联门后再热汽温t rh’’ =536.7℃。

（三）辅助计算

1、轴封加热器计算

用加权平均法计算轴封加热器的平均进汽焓h sg，详细计算如下表4—1：项目 B N N1 T R ∑

汽（水）量，kg/h 267 89 101 660 190 1307 漏汽系数αi0.0001444 4.813x10-5 5.463x10-5 0.000357 0.0001028 0.0007069 漏气点比h i ,kJ/kg 3394.4 3328.1 3016 2716.2 3108.2 总焓αi h i0.49020 0.16021 0.16476 0.96963 0.31946 2.10946 平均比焓h sg kJ/kg 2.10422/0.0007069=2976.5

2、均压箱计算

用加权平均法计算均压箱平均蒸汽比焓h jy，详细计算如下表4-2：

P M M1∑

漏汽量G i ,kg/h 896 639 564 2099

漏汽系数αi0.0004846 0.0003456 0.0003051 0.001135 漏汽点比焓h i,kJ/kg 3108.2 3016 3328.1

总焓αi h i 1.50632 1.04239 1.01526 3.5639

平均比焓h jy 3.5639/0.001135 =3139.2

3、凝汽器平均排汽压力计算

由p c1 =4.4kpa,查水蒸汽性质表，得t c1 =30.618℃

由p c2 = 5.39kpa,查水蒸汽性质表，得t c2 =34. 218℃

凝汽器平均温度tc＝0.5 *（30.618 +34.218 ）= 32.418 ℃

查水蒸汽性质表，得凝汽器平均压力=4.8737kpa，将所得数据与表4-3一起，以各

个抽起点为节点，在h-s 图上绘制出汽态膨胀线。

（四）各级加热器汽进出水参数计算

首先计算高压加热器H1 加热器压力P 1：

MPa P P P 717.5894.5)03

.01()1('

111=?-=?-= 式中 P ’1----第一抽汽口压力；

ΔP 1----抽汽管道相对压损

由MPa P 717.51=，查水蒸汽性质表得加热器饱和温度℃4.2721=s t ， H1出口温度：

℃1.274)7.1(4.27211,=--=-=t t t s w δ 式中 t δ---加热器上端差。 H1疏水温度t d,1 ℃8.2475.53.24311

,'1,=+=+=t t

t w d δ

式中 1t δ----加热器下端差，℃5.51=t δ 1,'

w t

---进水温度℃，其值从高压加热器

H2的上端差t δ计算得到。

已知加热器水侧压力P w =20.13Mpa ，

由tw,1=274.1℃，查得H1出水比焓h w,1=1202.5KJ/kg 。 由t ’w,1=274.3℃，查得H1进水比焓h w,2=1050.9KJ/kg 。 由t d,1=247.8℃，查得H1疏水比焓h d,1=1075.2KJ/kg 。

至此高压加热器H1进、出口汽水参数已全部算出，同理可依次计算其余加热器各进出口汽水参数。将计算结果列于表4-3中。

项目 单位 H1

H2

H3

H4

H5

H6

H7

H8

气侧 抽气压力p j MPa

5.894 3.5931 1.612 0.7447 0.305 0.13 0.0697 0.022

抽气比焓h

kj/kg 3132.9 3016 3317.7 3108.2 2972.9 2749.5 2649.5 2491.1

抽气管道压损% 3 3 5 5 5 5 5 5

加热器压p j’MPa 5.717 3.485 1.531 0.7075 0.2902 0.1236 0.0663 0.0209 汽侧压力下饱和

温度t s

℃272.4 242.3 199.3 165.4 132.4 105.7 88.5 61

水侧

水侧压力p w MPa 20.13 20.13 20.13 0.7074 1.724 1.724 1.724 1.724 加热器上端差℃-1.7 0 0 0 2.8 2.8 2.8 2.8 出水温度t w,j℃274.1 242.3 199.3 165.4 129.6 102.9 85.7 58.2 出水比焓h w,j kj/kg 1202.1 1050.9 857.3 699.3 545.7 432.5 360.5 245.1 进水温度t’w,j℃242.3 199.3 168.6 129.6 102.9 85.7 58.2 32.76 进水比焓h’w,j kj/kg 1050.9 857.3 724.7 545.7 432.5 360.5 245.1 138.7 加热器下端差℃ 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 疏水温度t d,j℃247.8 204.8 174.1 165.4 108.4 91.2 63.7 38.26 疏水比焓h d,j kj/kg 1075.4 874.9 737.5 699.3 454.8 382.5 267 161.9

表4-3

（五）高压加热器组及除氧器抽汽系数计算

1.由高压加热器H1热平衡计算α1

高压加热器H1的抽气系数

07308

.0

16

.

1075

9.

3132

0.1/)

89

.

1050

5.

1202

(

9919

.0

/)

(

1,

1

2,

1,

1

=

-

-

?

=

-

-

=

d

h

w

w

fw

h

h

h

hη

α

α

高压加热器H1的疏水系数αd,1：07308

.0

1

1,

=

=α

α

d

2.由高压加热器H2热平衡计算α2、αrh

高压加热器H2的抽汽系数α2：

0812

.0

879

3016

)

879

16

.

1075

(

07289

.0

0.1/)3.

857

9.

1050

(

9919

.0

)

(

/)

(

2,

2

2,

1,

1,

3,

2,

2

=

-

-

?

-

-

?

=

-

-

-

-

=

d

d

d

d

h

w

w

fw

h

h

h

h

h

hα

η

α

α

高压加热器H2的疏水系数αd,2：15428

.0

0812

.0

07308

.0

1

1,

2,

=

+

=

+

=α

α

α

d

d

再热器流量系数αrh：

825

.00003456.000005463.0001859.00003050.000004814

.0001637.001636.00001444.00812.007308.011,,,1,1,1,,21=----------=----------=M

sg N sg L sg M sg N sg L sg J B sg rh ααααααααααα 3．由高压加热器H3热平衡计算α3 高压加热器和H3的抽汽系数α3：

03885

.07

.7247.33177.7246.3536004008.07.724006.87915428.0)3.724503.861(9919.0)

()(/)(3

,33,,,3,2,2,3,3=--?--?--?=

------=

）

（）（d d k sg k sg d d d h pu w fw h h h h h h h h ααηαα

（六）高压加热器H3的疏水系数α

d,3：

1971

.0004008.003885.015428.0,32d 3d =++=++=k

sg αααα，，

（六）除氧器抽汽系数计算

除氧器出水流量系数αc,4：

0216.102974.09919.04,=+=+=sp fw c ααα

抽汽系数α4：

除氧器物质平衡与热平衡见图4-3，由于除氧器为混合式加热器，进水量αc,5是未知，

但可由下式算出：

()()04287

.0)414.5453108/()]414.545687(1893.0)414.5453016(81859.0)414.5451.3328(001637.0)414.54532.723(1971.00.1/)414.545855.698(0216.1[)/()]()

()(/[5,45,5,,,5,1,1,5,3,3,5,4,c,44=--?--?--?--?--?=----------=w w nf nf w L sg L sg w L sg L sg w d d h w w h h h h h h h h h h h h ααααηαα

（七）低压加热器组抽汽系数计算

1、低压加热器H5热平衡计算α 5 低压加热器

H5出水系数α

c,5：

7592

.001893.0001859.0001637.004281.01971.00216.1,1,43,4,5,=-----=-----=nf

L sg L sg d c c ααααααα

低压加热器H5抽汽系数α5：

03494

.04

.4549.29120

.1/)47.4324.545(7592.0/)(5

,56,5,5,5=--?=

--=

d h

w w c h h h h ηαα 低压加热器H5疏水系数03494.055,==ααd

2. 低压加热器H6热平衡计算α 6

低压加热器H6抽汽系数

02205

.0024

.3825.2749)

024.382414.454(03494.00.1/)158.360247.432(7592.0)

(/)(6

,66,5,5,7,6,5,6=--?--?=

----=

d d d d h w w c h h h h h h αηαα

低压加热器H6疏水系数αd ,6：05700.002205.003495.065,6,=+=+=αααd d 3. 由低压加热器H7热平衡计算α7 低压加热器H7的抽汽系数α7：

03390

.076

.2665.2649)

76.266024.382(057.00.1/)138.245158.360(7593.0)

(/)(7

,67,6,6,8,7,5,7=--?--?=

----=

d d d d h w w c h h h h h h αηαα

低压加热器H7的疏水系数α

d,7：

0909.003390.005700.076,7,=+=+=αααd d

4. 由低压加热器H8热平衡计算α8

由于低压加热器H8的进水焓h sg ，疏水焓h 8,d 为未知，故先计算轴封加热器SG,由于SG 的热平衡，得到轴封加热器的出水比焓h w,sg ：

kg

KJ h h c h h c h

sg d sg sg

sg w /7.1387593

.00

.1)4155.2976(0007069.03.136)(5

,,',=?-?+

=-+=∑αηα

式中，轴封加热器进汽系数∑α

sg,i 和进汽平均焓值

h sg 的计算见辅助计算部分。

由p w,sg =1.724Mpa,h w,sg =138.7KJ/kg,反查焓熵图得轴封加热器出口水温t w,sg =32.76℃。 低压加热器H8疏水温度t d,8：

℃26.385.576.321,8,=+=+=t t t sg w d δ

由p 8=0.0209Mpa, t d,8=38.26℃查得低压加热器H8疏水比焓h d,8=160.27KJ/kg. 低压加热器H8抽汽系数α8：

03052

.0273

.1601.2491)

273.16076.266(0909.00.1/)7.138138.245(7593.0)

(/)(8

,88,7,7,,8,5,8=--?--?=

----=

d d d d h sg w w c h h h h h h αηαα

低压加热器H8疏水系数α

d,8：

1214.003052.00909.087,8,=+=+=αααd d

（八） 凝气系数计算

1、小汽机抽汽系数αxj ：

03787.06

.24222.3108415

.250216.1,4'

4,=-?=

--?=

xj

c pu pu c xj h h h h ）（αα

2、由凝汽器的质量平衡计算αc αc =α

c,5-αd,8-sg -αxj -αw -α

ma =0.7592-0.1216-0.007069-0.03787-0.0003716-0.03244=0.56636

3、由汽轮机汽侧平衡校核αc

H4抽汽口抽汽系数和α

，

4：

11042.001081.001893.003791.004227.04'

4=+++=+++=pl nf xj ααααα

各加热器抽汽系数和∑αj ：

42506

.003061

.003390.002205.003495.011042.003885.00812.007308.0'8

7654321=+++++++=+++++++=∑ααααααααα

j

轴封漏气系数和∑α

sg,k ：

008582

.00007637.00003570.00001027.00004846.00003456.000005463.0001859.00003050.000004814.0001637.00001444.0004008.0,,,,,,,1,1,1,,,,=-++++++++++=-++++++++++=∑s sg T sg R

sg P sg M sg N sg L sg M sg N sg L sg B sg k sg k

sg ααααααααααααα

凝汽系数αc ：

∑∑=--=--=56632.0008582.042506.011,k sg j c ααα

该值与凝汽器质量平衡计算得到的凝汽系数αc 相等，凝汽系数计算正确。

（九）汽轮机内功计算

1、凝汽流做功w c

kg

kJ h h q q h h w A sg rh J rh c T sg S ag c c /14.886)628.3013564.3393(0003353.075612.5211636.0)75612.5218.2333564.3393()000357.00007637.056636.0()

())((20,0,,=-?-?-+-?+-=--?-+-+-=ααααα 式中 rh q -------再热蒸汽吸热量：

kg kJ h h q rh rh rh /75612.521628.30133842.3535'=-=-=

2、抽汽流做功∑w a,j

1kg 第一级抽汽做功w a,1：kg kJ h h w a /664.2609.3132564.3393101,=-=-=。 1kg 第二级抽汽做功w a,2：kg kJ h h w a /564.3773016564.3393202,=-=-=。 1kg 第三级抽汽做功w a,3：

kg kJ q h h w rh a /62.59775612.5217.3317564.3393303,=+-=+-=。

同理可算出其余4~8级1kg 抽汽做功量列于表4-4中

H1 H2

H3

H4 H5

H6

H7

H8

1kg 抽汽做功（kJ/kg ） 260.664 377.564 597.62 807.12 1002.4 1165.8 1265.8 1424.2 各级抽汽量（kg/h ）

135131.5

150146

71837

79270.5

64607

40772

62684

56434

表4-4

抽汽流总内功∑w a,j ：

kg

kJ w w w w w w w w w

a a a a a a a a j

a /15.3099.142303052.05.126503390.05.116502203.01.100203494

.08.80611042.03.59703885.04.3780812.05.26107308.0'8

,87,76,65,54,43,32,21,1,=?+?+?+?+?+?+?+?=+++++++=∑αααααααα

凝汽器型号知识

一、凝汽器的用途和特点： 汽轮机的凝汽设备是凝汽式汽轮机系统的重要组成部分。它的作用将凝汽式汽轮机的排汽凝结成水，形成并保持所要求的真空。其工作性能直接影响到整个系统的热经济性和运行可靠性。 凝汽设备是汽轮机组的重要辅机之一，是电力热力循环中的重要一环，对整个火电厂的建设和安全、经济运行都有着决定行影响。 1、凝汽设备的用途可归结为四个方面： 1)凝结作用——凝汽器通过冷却水与乏汽的热交换，带走乏汽的汽化潜热而使其凝结成水，凝结水经回收加热而作为锅炉给水重复使用。 2)建立并维持一定真空——这是降低机组终系数、提高电厂循环效率所必需的。 3)除氧作用——现代凝汽器，特别是不单设除氧器的燃气蒸汽联合循环装置中的凝汽器和沸水堆核电机组的凝汽器，都要求有除氧作用，以适应机组的防腐要求。 4)蓄水作用——凝汽器的蓄水作用即是汇集和贮存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽和化学补给水的需要，也是缓冲运行中机组流量急剧变化、增加系统调节稳定性的需要，同时还是确保凝结水泵必要的吸水压头的需要。 2、凝汽设备的特点： 1)优良的热力性能：凝汽器应具有较高的传热系数，以保证良好的传热效果，使汽轮机在一定条件下具有较低的运行背压，提高蒸汽动力装置的热效率。采用先进的流场计算软件和强度分析计算软件，根据不同工况下的工艺参数进行分析计算，保证产品在不同工况下均能满足设计要求。 在汽轮机进汽温度不变的条件下。排汽温度每降低10℃，装置效率提高3.5%；凝汽压力每改变1KPa，汽轮机功率将平均改变1%~~2%。 2)具有高度的密封性能：针对不同结构的密封，在结构和材料上进行优化设计，使设备具有良好的密封性能，提高真空系统的气密性，减少空气漏入量，保证凝汽器的传热性能。 3)凝汽设备要求有良好的回热性能，降低凝水的过冷度，以减少汽轮机回热抽汽，降低热耗。 4)良好的除氧性能：可根据系统的凝结水含氧要求，加设热并除洋装置，是凝汽器具有良好的除氧性能，防止凝结水管道和设备的腐蚀。 5)具有较小的流动阻力，也减少循环水泵的耗功。 通过热力计算、流场计算、强度计算分析，在满足性能的前提下，对结构进行优化设计，使设备性能得到优化，并通过结构及系统综合分析考虑，不仅要求设备性能满足要求，并且要求尽可能便于制造、安装和维修。 二、凝汽器与机组的配套情况 1、凝汽器的设计与机组特性密切相关，如机组的背压参数、冷却水品质及参数、冷却水流程数、凝汽器的背压要求等等。冷却水管的材料和形状选择也与凝汽器的设计关系甚密。因此凝汽器的设计，针对性强，在配套设计中需要详细的初始参数资料和改机组的配套要求。 2、列举部分凝汽器设计产品 1)25MW抽凝式汽轮机组配套N-2000型号凝汽器，背压8KPa，冷却水入口温度27℃，冷却管为锡黄铜管，凝汽器换热面积2000(平方米）。 2)100MW机组N-6815型号凝汽器，双壳体、双流程形式凝汽器，背压4.9KPa，冷却水进口温度20℃，冷却管为锡黄铜管，冷却面积6815（平方米）。 3)125MW机组N-7100型号凝汽器，单壳体、双流程形式凝汽器，背压4.9KPa，冷却水进口温度20℃，冷却管为锡黄铜管，冷却面积7100（平方米）。 4)200MW机组N-12586型号凝汽器，单壳体、双流程形式凝汽器，背压6.86KPa，冷却水进口温度20℃，冷却管为锡黄铜管，冷却面积12586（平方米）。 5)300MW机组N-16000型号凝汽器，单壳体、双流程形式凝汽器，背压5.4KPa，冷却水进口温度20℃，冷却管为锡黄铜管，冷却面积16000（平方米）。

热力发电厂课程设计说明书(国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算)

国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算 1 课程设计的目的及意义： 电厂原则性热力系统计算的主要目的就是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及参数、发电量、供热量及全厂的热经济性指标，由此可衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性，运行的安全性和全厂的经济性。如根据最大负荷工况计算的结果，可作为发电厂设计时选择锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。 2 课程设计的题目及任务： 设计题目：国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算。 计算任务： ㈠ 根据给定的热力系统数据，在h - s 图上绘出蒸汽的汽态膨胀线 ㈡ 计算额定功率下的汽轮机进汽量0D ，热力系统各汽水流量j D ㈢ 计算机组和全厂的热经济性指标（机组进汽量、机组热耗量、机组汽耗率、机组热耗率、 绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率） ㈣ 按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘制出全厂原则性热力系统图 3 已知数据： 汽轮机型式及参数

锅炉型式及参数 锅炉型式英国三井2027-17.3／541／541 额定蒸发量Db：2027t／h 额定过热蒸汽压力P b17.3MPa 额定再热蒸汽压力 3.734MPa 额定过热蒸汽温度541℃ 额定再热蒸汽温度541℃ 汽包压力：P du18.44MP 锅炉热效率92.5％ 汽轮机进汽节流损失4％ 中压缸进汽节流损失2％ 轴封加热器压力P T98kPa 疏水比焓415kJ／kg 汽轮机机械效率98.5％ 发电机效率99％ 补充水温度20℃ 厂用电率0.07 4 计算过程汇总: ㈠原始资料整理：

热电厂热力系统计算

热力发电厂课程设计 1.1 设计目的 1. 学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2. 学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3. 提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2 原始资料 西安 某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安 地区采暖期 101 天，室外采暖计算温度 –5℃，采暖期室外平均温度 1.0℃，工业用汽 和采暖用汽热负荷参数均为 0.8MPa 、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热 负荷如下表所示： 1.3 计算原始资料 （1）锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉类别 链条炉 煤粉炉 沸腾炉 旋风炉 循环流化床锅炉 锅炉效率 0.72～0.85 0.85～0.90 0.65～ 0.70 0.85 0.85～ 0.90 （2）汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率 750～ 6000 12000 ～ 25000 5000 汽轮机相对内效率 0.7～0.8 0.75～ 0.85 0.85～0.87 汽轮机机械效率 0.95～0.98 0.97～ 0.99 ～ 0.99 发电机效率 0.93～0.96 0.96～ 0.97 0.98～0.985 3）热电厂内管道效率，取为 0.96。 4）各种热交换器效率，包括高、低压加热器、除氧器，一般取 0.96～0.98。

5）热交换器端温差，取3～7℃。 2%

6）锅炉排污率，一般不超过下列数值： 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂 以化学软化水为补给水的供热式电厂5% 7）厂内汽水损失，取锅炉蒸发量的3%。 8）主汽门至调节汽门间的压降损失，取蒸汽初压的3%～7%。 9）各种抽汽管道的压降，一般取该级抽汽压力的4%～8%。 10）生水水温，一般取5～20℃。 11）进入凝汽器的蒸汽干度，取0.88～0.95。 12）凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1 设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数，逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口，见 表2-1 。用户处工业用汽符合总量：采暖期最大为175 t/h, 折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h 。 2-1 折算到热电厂出口的工业热负荷，再乘以0.9 的折算系数，得到热电厂设计工业热负荷，再按供热比焓和回水比焓（回水率为零，补水比焓62.8 kJ/kg）计算出供热量，见表2-2。根据设计热负荷，绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图，见图2-1 、图2-2。 表2-2 热电厂设计热负荷

供暖热力站的节能途径与措施

供暖热力站的节能途径与措施 供暖热力站是城镇集中供热系统的一个重要组成部分，通过它可以把热源厂生产的蒸汽或高温热水转换成用户可直接采暖的低温热水。在保证设备安全和采暖用户室内温度指标的前提下，怎样做好站内节能降耗是供热工作者研究的一个重要课题。下面从设备选型配置和运行管理的两个方面，浅谈水-水换热供暖热力站的节能途径与措施。 ???????1.站内主要设备选型配置 ???????水-水换热的热力站主要设备有换热器、循环水泵、补水泵、软化水设备、补给水箱、除污器；电器、自控、仪表柜。 ???????正确选配热力站设备是节能工作的基础，热力站的设备选用应该全面统筹考虑，既要节省初期建设的投资，还应论证分析运行中的成本费用，在设备使用寿命的期限内，找到一个设备购置的最佳点，达到在保证设备安全运行，供热质量达标的前提下节能降耗。 ???????1.1换热器 ???????热交换设备的选型正确与否直接影响着换热效率及能耗大小。《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95中 ??????? ???????1.1.2板式换热器水流速在0.5m/s时，传热系数一般为4500～6500W/（㎡·℃）【1】。所以在水-水换热系统选用不锈钢板片的可拆卸板式换热器为最佳选择。 ???????

???????热源温度与采暖温度的温差较小的系统（如散热器采暖）可选用等截面（对称）型板式换热器。热源温度与采暖温度的温差较大的系统（地板辐射采暖）可考虑选用不等截面（非对称）型板式换热器；这样可以减少换热面积15%～30%。 ??????? ???????为了降低站内管道系统阻力损失，选配换热器的一二次水的进出口管径不易过小，最大流速要控制在0.5m/s以下，如果管径小流速过高，可在进出口之间加装旁通管和调节阀门。单台换热器（一二次侧）的进出口管径最小不能小于热源和供暖系统总供回水管道一号。两台以上换热器的进出口管径总的流通面积不能小于系统总供回水管道的80%。 ???????1.1.5配置台数及单台板片数量 ???????（1）用户采暖面积较小的系统（5万㎡以下）可选用1台换热器；用户采暖面积5万～15万㎡的系统可考虑选用2台换热器；大于15万㎡的系统可考虑配置3台以上。 ???????（2）单台板片数量不宜过多，不要超过制造厂家产品样本中所列出换热器单台最大的板片数量。 ??????? ???????考虑到热源厂输送的高温水在实际运行中的温度及流量参数不能达到设计参数等因素，为了保证实际运行状态下的换热量和换热效率，换热器选配时的实际有效换热面积最好比计算出的所需换热面积增加20%～30%。 ???????1.1.7总压降 ???????一次侧≤30KPa；二次侧≤50KPa。

凝汽器端差和凝汽器过冷度详解

今天学习与凝汽器相关的专业术语。） 学习内容摘要： 1、冷却倍率 2、凝汽器的极限真空 3、凝汽器的最有利真空 4、凝汽器端差 4.1、凝汽器端差的定义 4。2、影响凝汽器端差的因素 4.3、循环冷却水量和凝汽器端差的关系 5、凝汽器的过冷度 5。1、过冷度的定义 5.2、产生过冷度的原因 5。3、过冷度增加的分析 5。4、为什么有时过冷度会出现负值 1冷却倍率 所谓冷却倍率，就是冷却介质的质量（冷源质量）与被冷却介质质量（热源质量）的商值。相当于冷却Ikg热源所需的冷源的质量。 比如，凝汽器的冷却倍率=循环水量/排汽量，一般取50?80。 2、凝汽器的极限真空 一般说来，需要采取各种手段，保证凝汽器有良好的真空。但是并不是说真空越高越好，二是有一个极限值的。这个极限值由汽轮机末级叶片出口截面的膨胀程度决定，当通过末级叶片的蒸汽已达到膨胀极限时，

如果继续提高真空，不可能得到经济上的效益，相反会降低经 济效益。 极限真空一般由生产厂家提供。 3、凝汽器的最有利真空 同一个凝汽器，在极限真空内，提高真空，可使蒸汽在汽轮机中的焓降增大，从而提高汽轮机的输出功率，但是,提高真空，需要增大循环水量，循泵的功耗率增大.因此，就需要选择一个最佳工作点，即所提高的汽轮机输出功率与循泵增加的功耗率之差为最大时，此状态所对应的真空值为最有利真空。 4、凝汽器端差（端差在汽轮机的相关学习资料中讲得比较简单,没 有详尽的资料,这里得出的结论是参考了几篇论文分析学习得出的）换管清洗请联系 188 038 18668 (1）凝汽器端差：凝汽器排汽压力所对应的饱和蒸汽温度与循环水出水温度的差值.端差则反映凝汽器传热性能、真空严密性和冷却水系统的工作状态况等,所以,在凝汽设备运行监测中，传热端差是一个非常重要的参数,是衡量凝汽器换热性能的一个重要参数。 （2）哪些因素影响凝汽器端差: 对一定的凝汽器，端差的大小与凝 汽器冷却水入口温度、凝汽器单位面积蒸汽负荷、凝汽器铜管的表面洁净度，凝汽器内的漏入空气量以及冷却水在管内的流速有关。凝汽器端差增加的原因有: A、凝器铜管水侧或汽侧结垢； B、凝汽器汽侧漏入空气； C冷却水管堵塞;

热力发电厂课程设计

学校机械工程系课程设计说明书热力发电厂课程设计 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：

学校机械工程系 课程设计评定意见 设计题目：国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 学生姓名：专业班级 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）： 2010年 12 月9日 评定意见参考提纲： 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

《热力发电厂》课程设计任务书 一、课程设计的目的（综合训练） 1、综合运用热能动力专业基础课及其它先修课程的理论和生产实际知识进行某660MW凝气式机组的全厂原则性热力系统的设计计算，使理论和生产实际知识密切的结合起来，从而使《热力发电厂》课堂上所学知识得到进一步巩固、加深和扩展。 2、学习和掌握热力系统各汽水流量、机组的全厂热经济指标的计算，以及汽轮机热力过程线的计算与绘制方法，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。 3、《热力发电厂》是热能动力设备及应用专业学生对专业基础课、专业课的综合学习与运用，亲自参与设计计算为学生今后进行毕业设计工作奠定基础，是热能动力设备及应用专业技术人员必要的专业训练。 二、课程设计的要求 1、明确学习目的，端正学习态度 2、在教师的指导下，由学生独立完成 3、正确理解全厂原则性热力系统图 4、正确运用物质平衡与能量守恒原理 5、合理准确的列表格，分析处理数据 三、课程设计内容 1. 设计题目 国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算） 2. 设计任务 （1）根据给定的热力系统原始数据，计算汽轮机热力过程线上各计算点的参数，并在h-s图上绘出热力过程线； （2）计算额定功率下的汽轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量Dj、Gj； （3）计算机组和全厂的热经济性指标； （4）绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中（要求计算机绘图）。 3. 计算类型 定功率计算 4. 热力系统简介 某火力发电厂二期工程准备上两套660MW燃煤气轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；汽轮机为Geg公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式汽轮机。 全厂的原则性热力系统如图1-1所示。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、第二、第三级抽汽分别供高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。 第一、二、三级高压加热器均安装了留置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7oC、0oC、-1.7oC。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5oC。

电厂热力系统节能分析

电厂热力系统节能分析 【摘要】：电能是最洁净的便于使用的二次能源，但是在生产电能的同时却消耗了大量的一次能源。本文简要分析了当前节能形势，归纳了主要的热力系统计算分析方法，指出了电厂热力分析仍然存在的问题，并对电站节能改造给出了建议和节能策略分析。 【摘要】：热力系统经济指标计算方法节能技术 众所周知，能源问题已经成为世界各国共同关注的问题，在我国这一现象更加凸显。由于我国粗放型经济增长方式，又处在消费结构升级加快的历史阶段，能源消耗过大，因此节能降耗将是一项长远而艰巨的任务。根据美国及我国电力行业调查统计表明，我国平均供电煤耗率要比发达国家高出30~60g/kWh，这是一个很大的差距，说明我国的电厂节能有很大的节能潜力可以挖掘。因此，电站热力系统节能是关系到节能全局以及可持续性发展的大事。因此，在热力系的环境下，揭示各种节能理论内在的联系，深入地研究和发展节能要的理论和现实意义，对电厂的节能降耗工作具有很强的指导性。 一、热力系统经济指标 我国火力发电厂常用的热经济型指标主要有效率和能耗率两种。 （一）全场热效率ηcp： 其中，Nj为净上网功率，B为燃煤量，Ql为燃煤低位发热量。 全厂热效率指标是电厂运行的综合指标，在进行系统分析是，常将这一综合指标进行分解，以区分各厂家的责任和主攻方向，因此可以改写为： 其中，ηb：锅炉效率，锅炉有效吸热量与燃煤低位发热量之比； ηp：管道效率，汽轮机循环吸热量与锅炉有效吸热量之比； ηi：汽轮机循环装置效率，汽轮机内部功与循环吸热量之比； ηm：机械效率，汽轮机输出功率与内部功率之比； ηg：发电机效率，发电机上网功率与前端功率之比； ∑ξi：厂用电率，电厂所有辅机消耗电功率之和与发电机上网功率之比。 （二）热耗率和标准煤耗率 热耗率指标综合评价汽轮机发电机组热经济性，其实质是发电机每发电1kWh，工质从锅炉吸收的热量值。定义式如下： 煤耗率指标也可以分为两种：发电标准煤耗率和供电标准煤耗率。

热力发电厂课程设计报告dc系统

东南大学 热力发电厂课程设计报告 题目：日立250MW机组原则性热力系统设计、计算和改进 能源与环境学院热能与动力工程专业 学号 姓名 指导教师 起讫日期 2015年3月2日～3月13日 设计地点中山院501 2015年3月2日

目录 1 本课程设计任务 (1) 2 ******原则性热力系统的拟定 (2) 3 原则性热力系统原始参数的整理 (2) 4 原则性热力系统的计算 (3) 5 局部热力系统的改进及其计算 (6) 6 小结 (8) 致谢 (9) 参考文献 (9) 附件：原则性热力系统图

一本课程设计任务 1.1 设计题目 日立250MW凝汽机组热力系统及疏水热量（DC系统）利用效果分析。 1.2 计算任务 1、整理机组的参数和假设条件，并拟定出原则性热力系统图。 2、根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数， 并在ｈ-s 图上绘出蒸汽的气态膨胀线。 3、对原始热力系统计算其机组内效率，并校核。 4、确定原则性热力系统的改进方案，并对改进后的原则性热力系 统计算其机组内效率。 5、将改进后和改进前的系统进行对比分析，并作出结论。 1.3设计任务说明 对日立MW凝汽机组热力系统及疏水热量（DC系统）利用效果分析，我的任务是先在有DC系统情况下通过对抽汽放热量，疏水放热量，给水吸热量等的计算，求出抽汽份额，从而用热量法计算出此情况下的汽机绝对内效率（分别从正平衡和反平衡计算对比，分析误差）。然后再在去除DC系统的情况下再通过以上参量计算出汽轮机绝对内效率（也是正平衡计算，反平衡校核对比）。最后就是对两种情况下的绝对内效率进行对比，看去除DC系统后对效率有无下降，下降多少。

火力发电厂热力系统的节能措施探讨

火力发电厂热力系统的节能措施探讨 为了提高火力发电厂整体优化运行及其管理水平，达到节能减排的目的，对电厂热力系统节能减排策略进行探讨，符合国家能源战略发展目标的需求。 标签：节能减排；火电机组；策略；能源 1 引言 节能减排作为当前加强宏观调控的重点，要正确处理经济增长速度和节能减排的关系，真正把节能减排作为硬任务，使经济增长建立在节约能源资源和保护环境的基础上。 目前我国能源的利用效率较低，且一次能源消费中以煤为主，煤炭的大量消费造成了严重的环境污染。作为国家中长期科学技术发展的11个重点领域之首的能源领域，发展思路是坚持节能优先，以降低单位GDP的能耗。 提高能源利用率是我國“十二五”规划及长期的战略发展目标，电力行业节能降耗潜力十分巨大。近年来，尽管节能降耗工作取得了较大成效，一些行业的能耗持续下降。但与世界先进水平相比，我国能源利用效率仍然较低。电力行业火电供电煤耗高出1/5。综观全国已投入运行的发电机组供电煤耗值，与世界先进水平相比相差约60克/千瓦时，也就是说，按世界先进水平，目前我国一年发电多耗原煤约1.1亿吨。能源效率低既是我国能源发展中的突出问题，也是节约能源的潜力所在。 2 对节能技术改造的可行性认识 2.1 具有潜力大、易实现、投资少、见效快等特点 火电广热力系统节能是电厂节能工作的新领域，是热力系统节能理论与高科技应用技术相结合的产物。在实施时大都不需要对主设备进行改造，不增加新设备，因此，它广泛开展热力系统节能工作，对当前调整产业结构提高管理水平，促进技术进步，具有非常重要的现实意义。 2.2 热力系统节能有多种可行的途径 对于新设计机组，可通过优化设计，合理配套进行节能；而对于运行机组，可通过节能诊断，优化改造，监测能损，指导运行，实现节能目标。 2.3 热力系统节能潜力大，效果明显 在过去一个相当长的时期内，由于工程界很少注意热力系统的节能，缺少完整的热力系统节能理论以及必要的优化分析工具。

凝汽器介绍(600MW)

东方汽轮机厂凝汽器介绍 2000年2月

东方汽轮机厂凝汽器介绍 一东方汽轮机厂凝汽器概况 东方汽轮机厂是国内生产大型电站汽轮机及其配套辅机的主要厂家之一，从建厂至今，共配套提供了各类凝汽器300多台套，功率范围1.5MW～600MW，凝汽器面积从140～36000m2，按冷却管材分有铜管、不锈钢管、钛管凝汽器，按背压分有单、双背压凝汽器，按冷却介质分有淡水、半海水、海水凝汽器。另外，还为300～600MW国外机组配套凝汽器共8套，产品不仅在国内使用，还出口到马来西亚等多个国家，运行实绩良好。 东方汽轮机厂获得国家颁发的一、二类压力容器制造许可证，获得美国机械工程师协会颁发的ASME压力容器设计制造授权证书和U法规钢印，通过了ISO9001质量体系认证；东方汽轮机厂凝汽器开发的发展与水平建立在试验和与高等院校及国外公司的技术交流与合作上；是国内唯一进行过大型凝汽器传热性能及水室流场工业性试验的凝汽器制造厂家；是国内唯一采用大型数值计算程序对壳侧汽相流场进行流场的速度、压力、温度、空气浓度、相对传热系数及热负荷进行计算的凝汽器制造厂家，通过该手段可以优化凝汽器排管；东方汽轮机厂与德国BALCKE-DüRR公司及日本日立公司就300MW及600MW具体工程凝汽器设计、制造进行过广泛技术合作。 二东方汽轮机厂凝汽器特点 东方汽轮机厂凝汽器设计、制造、安装执行的标准为：HEI标准（美国传热协会）、DB3.18.10-1998《凝汽器加工装配技术条件》及

其它相关标准。 凝汽器排管设计是影响凝汽器性能的决定性因素之一，东方汽轮机厂排管设计手段进程:早期手工绘图，经验设计；经过实物对比试验，以验证各排管的优劣；70年代为优化排管，东方汽轮机厂曾用二种排管实物进行了电站工业性试验，这也是国内的制造厂中唯一的一家；在取得电站实测数据的基础上开发了准三维凝汽器汽相流场及传热特性数值模拟计算程序。该程序是可得到凝汽器汽相流速、温度、压力、传热系数、热负荷等重要参数分布图，据此调整管束排列，达到最优化排管，实现设计和排管自动化。该方法目前世界上仅有几家大公司具备，国内仅东汽一家。东方汽轮机厂已广泛用于300～600MW 凝汽器排管设计中。 东方汽轮机厂采用的模块排管，经数值计算程序模拟完全符合优化管束排列的判别标准，经国外工业性试验证明总体传热系数比HEI 计算值提高15～30%。 东方汽轮机厂有二种风格的喉部结构型式：一种为衍架支撑，壳板无加强肋，便于电站布置；一种为喉部壳板采用足够强度和刚度的工字钢，内部支撑杆少，对降低蒸汽流阻有利。在尺寸较大的设备(如低压加热器)和管道(抽汽管等)采用消除下方旋涡的措施。东汽厂凝汽器喉部扩散角合理，曾在70年代作过吹风试验；按ASME标准制作和布置了四个网状探头测量排汽压力；喉部内的低压加热器和抽汽管均有不锈钢罩隔热、防冲罩。所有支撑板均采用使汽阻最小的结构。 东方汽轮机厂凝汽器空冷区采用了在抽空气通道区布置有冷却水管，适当放大孔与管间的间隙，蒸汽至抽汽口的流动是沿抽空气通道区的冷却管流动，并由此造成空气与水间的逆流换热，它既有助于

热力发电厂课程设计计算书详解

热力发电厂课程设计

指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1 600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3，B2，C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%, 则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃， 可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示）

1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。

1.3计算给水泵焓升： 1.假设给水泵加压过程为等熵过程； 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等； 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失：D l =0.015D b （锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。 则计算结果如下表：（表5） 3.计算汽轮机各级回热 抽汽量 假设加热器的效率η=1

（1）高压加热器组的计算 由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3 063788.0) 3.11068.3051()10791.1203(111fw 1=--?==ητααq 09067.06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -212fw 221=--?--?=-=q d w d w ）（αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02.7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -332s23fw 3=--?--=-=q d d w w ）（αηταα200382 .0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs （2）除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’；176 404.0587.43187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -453s34fw 4=--?--=-=q w w d ）（’αηταα 进小汽机的份额为αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt

热电厂原则性热力系统课程设计说明书

《热力发电厂》课程设计说明书 班级： 0 8热能（3）班 小组成员：易维涛虞循东赵显顺吴文江高雨婷王颖 张盈文王靖宇白杨 指导老师：孙公钢 2011-12-05---2011-12-18

1、引言 1.1设计目的 1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2原始资料 西安某地区新建热电工程的热负荷包括： 1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。 西安地区采暖期101天，室外采暖计算温度–5℃，采暖期室外平均温度1.0℃，工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示： 热负荷汇总表 1.3计算原始资料 （1）锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值： 锅炉 类别链条炉煤粉炉沸腾炉 旋 风炉 循环流化床锅 炉 锅炉效率 0.72～ 0.85 0.85～ 0.90 0.65～ 0.70 0.8 5 0.85～0.90 （2）汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下： 汽轮机额定功率750～600012000～250005000 汽轮机相对内效率0.7～0.80.75～0.850.85～0.87

汽轮机机械效率0.95～0.980.97～0.99～0.99 发电机效率0.93～0.960.96～0.970.98～0.985（3）热电厂内管道效率，取为0.96。 （4）各种热交换器效率，包括高、低压加热器、除氧器，一般取0.96～0.98。 （5）热交换器端温差，取3～7℃。 （6）锅炉排污率，一般不超过下列数值： 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂2% 以化学软化水为补给水的供热式电厂5%（7）厂内汽水损失，取锅炉蒸发量的3%。 （8）主汽门至调节汽门间的压降损失，取蒸汽初压的3%～7%。 （9）各种抽汽管道的压降，一般取该级抽汽压力的4%～8%。 （10）生水水温，一般取5～20℃。 （11）进入凝汽器的蒸汽干度，取0.88～0.95。 （12）凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数，逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口，见表2-1。用户处工业用汽符合总量：采暖期最大为175 t/h,折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h。 表2-1 热负荷汇总表

MW超临界火力发电热力系统分析

1 绪论 1.1 课题研究背景及意义 我国的煤炭消耗量在世界上名列前茅，并且我们知道一次能源的主要消耗就是煤炭的消耗，而在电力行业中煤炭又作为主要的消耗品。根据统计，在2010年的时候，全国的煤炭在一次能源消费和生产的结构中，占有率达到了71.0%和75.9%，从全球范围来看，煤炭在一次能源的消费和生产结构中达到了48.5%和47.9%。根据权威机构的预测，到了2020年，我国一次能源的消费结构中，煤炭占有率约为55%，煤炭的消费量将达到38亿吨以上；到了2050年，煤炭在一次能源消费的结构中占有率仍有50%左右。由此看来，煤炭消耗量还是最主要的能源消耗[1]。电力生产这块来看，在2011年，我国整体的用电量达到46819亿千瓦时，比2010年增长了11.79%.在这中间，火力发电的发电量达到了38900亿千瓦时，比2010年增长了14.10%，整个火力发电量占据全国发电量的82.45%，对比2010年增长了1.73个百分点，这说明电力行业的主要生产来自于火力发电，是电力生产的主要提供[2]。自改革开放以来，国家大力发展电力工业中的火力发电，每年的装机发电量以每年8各百分点飞速增长[3]。飞速发展的中国经济使得电力需求急剧上升，这也带来相应的高能耗，据统计，全国2002年到2009年的火力发电装机容量从几乎翻2.5倍的增长为到了，煤耗的消耗量增加了13亿吨。预计到2020年，火电装机的容量还会增长到，需要的煤耗量预计为38亿吨多，估计占有量会达到届时总煤碳量的55%[4],[5]。随着发展的需要，大功率和高参数的机组对能耗的能量使用率会大大提升，这样对于提高火力发电燃煤机组的效率有着很重要的发展方向。 2011年，全国600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤是329克/千瓦时，比2010年降低了约有4克/千瓦时，在2012年时，消耗的标准煤降低了3克/千瓦时达到了326克/千瓦时，但是在发达国家，美、日等技术成熟国家的600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤仅仅约为每千瓦时300克上下，可以从中看出和我国的差距还是很大的。这表明，全国600兆瓦及其以上级别的超临界火电机组在设计水平、实际运行等方面与国外成熟的火电技术是有着较大的差距。这样看来，对于600兆瓦及其以上级别的超临界火电机组的热力系统优化，探求其节能的潜力有着很重要的意义[6]。 节能是我国很多年来一直遵循的重要方针和贯彻可持续发展的重要战略，从2016年开始，我国进入十三五规划的重要时期，在这一时期，我国全面建成小康社会的最为重要的时期。预计世界经济会进入后危机时期，全国经济建设和工业发展将进入新的平稳上升期[7]-[9]。工业发展进入更为绿色的新阶段，新能源带来的冲击会给传统工业带来更大的危机。这对于传统工业来是机遇和挑战，对于火力发电来说，能耗的高消耗是绿色发展的重要方向[10]。火电厂标准煤耗的降低会节

空冷凝汽器工作原理

凝汽器冷却方式： 湿式冷却方式湿式冷却方式分直流冷却和冷却塔种. 湿式直流冷却一般是从江、河、湖、海等天然水体中汲取一定量地水作为冷却水，冷却工艺设备吸取废热使水温升高，再排入江、河、湖、海.文档收集自网络，仅用于个人学习 当不具备直流冷却条件时，则需要用冷却塔来冷却.冷却塔地作用是将挟带废热地冷却水在塔内与空气进行热交换，使废热传输给空气并散入大气.文档收集自网络，仅用于个人学习干式冷却方式在缺水地区，补充因在冷却过程中损失地水非常困难，采用空气冷却地方式能很好地解决这一问题.空气冷却过程中，空气与水(或排汽)地热交换，是通过由金属管组成地散热器表面传热，将管内地水(或排汽)地热量传输给散热器外流动地空气.文档收集自网络，仅用于个人学习 当前，用于发电厂地空冷系统主要有种，即直接空冷系统、带表面式凝汽器地间接空冷系统(哈蒙式空冷系统)和带喷射式(混合式)凝汽器地间接空冷系统(海勒式空冷系统).文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷就是利用空气直接冷凝从汽轮机地排气，空气与排气通过散热器进行热交换. 海勒式间接空冷系统主要由喷射式凝汽器和装有福哥型散热器地空冷塔构成，系统中地高纯度中性水进入凝汽器直接与凝汽器排汽混合并将加热后地冷凝水绝大部分送至空冷散热器，经过换热后地冷却水再送至喷射式凝汽器进行下一个循环.极少一部分中性水经过精处理后送回锅炉与汽机地水循环系统.文档收集自网络，仅用于个人学习 哈蒙式间接空冷系统又称带表面式凝汽器地间接空冷系统，在该系统中冷却水与锅炉给水是分开，这样就保证了锅炉给水水质.哈蒙式空冷系统由表面式凝汽器与空冷塔组成，系统与常规地湿冷系统非常相似.文档收集自网络，仅用于个人学习 据统计目前世界上空冷系统地装机容量中，直接空冷系统约占，表面式凝汽器间接空冷系统约占，混合式凝汽器间接空冷系统约占.文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷系统地工作原理 汽轮机排汽在空冷凝汽器中被空气冷却而凝结成水，排汽与空气之间地热交换是在表面式空冷凝汽器内完成.在直接空冷换热过程中，利用散热器翅片管外侧流过地冷空气，将凝汽器中从处于真空状态下地汽轮机排出地热介质饱和蒸汽冷凝，最后冷凝后地凝结水经处理后送回锅炉.文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷凝汽器地发展现状 直接空冷凝汽器地作用直接空冷技术地发展主要是围绕直接空冷凝汽器管束进行地.空冷凝汽器是空冷机组冷端地主要部分，汽轮机排汽将几乎全部在凝汽器中冷凝成冷凝水.汽轮机排出地蒸汽在凝汽器翅片管束内流动，空气在凝汽器翅片管外流动对蒸汽直接冷却.从提高冷却效率角度出发，一般在管束下面装有风扇机组进行强制通风或将管束建在自然通风塔内，在现有运行地机组中，强制通风方式由于其可调控性能较好等优点而广泛应用.直接空冷凝汽器由于特点突出，已经逐渐在世界各国进行技术研究并逐步推广应用.由于间接空冷凝汽器系统相对于直接空冷凝汽器系统设备多、造价高、维修量大、运行难度大且可靠性较差，所以它将只是水冷凝汽器系统和直接空冷凝汽器系统之间地一个过渡，直接空冷凝汽器将是今后电厂冷却系统发展地重要方向.文档收集自网络，仅用于个人学习 直接空冷凝汽器地发展现状电厂空冷凝汽器技术地开发应用已有几十年地历史.德国早在年就建成了采用空气冷却地发电机组.年匈牙利地海勒教授首次提出电站间接空冷技术，电站空冷技术发展到现在已经经历了由不成熟到成熟地发展过程.空冷系统地翅片管散热器按材料分有：铝管铝翅、钢管铝翅以及钢管钢翅种.按结构分，现在空冷系统普遍采用地有种：圆形铝管镶铝翅片、热浸锌椭圆钢管套矩形翅片、大直径热浸锌椭圆钢管套矩形翅片、大直径扁管焊接蛇型铝翅片.直接空冷技术地发展主要是围绕直接空冷凝汽器管束进行地，目前

热力发电厂课程设计

1000 MW凝汽式发电机组全厂原则性热力系统的设计 学院：交通学院 专业：热能与动力工程 姓名：高广胜 学号： 1214010004 指导教师：李生山 2015年 12月

1000MW 热力发电厂课程设计任务书 1.2设计原始资料 1.2.1汽轮机形式及参数 机组型式:N1000-26.25/600/600（TC4F ） 超超临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴凝汽式、双背压 额定功率：P e =1000MW 主蒸汽参数：P 0=26.25MPa ，t 0=600℃ 高压缸排气：P rh 。i =6.393MPa ，t rh 。I =377.8℃ 再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力的8%左右。 MPa 5114.0MPa 393.608.0p rh =?=? 中压缸进气参数：p rh =5.746MPa ，t rh =600℃ 汽轮机排气压力：P c =0.0049MPa 给水温度：t fw =252℃ 给水泵为汽动式，小汽轮机汽源采用第四段抽汽，排气进入主凝汽器；补充水经软化处理后引入主凝汽器。 1.2.2锅炉型式及参数 锅炉型式：HG2953/27.46YM1型变压运行直流燃煤锅炉 过热蒸汽参数：p b =27.56MPa ，t b =605℃ 汽包压力：P drum =15.69MPa 额定蒸发量：D b =2909.03t/h 再热蒸汽出口温度：603t 0 .rh b =℃ 锅炉效率：%8.93b =η 1.2.3回热系统 本热力系统共有八级抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器，第五、六、七、八级分别供给四台低压加热器，第四级抽汽作为高压除氧器的气源。七级回热加热器均设置了疏水冷却器，以充分利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器和低压加热器H5分别都设置内置式蒸汽冷却器，为保证安全性三台高压加热器的疏水均采用逐级自流至除氧器，四台低压加热器是疏水逐级自流至凝汽器。 汽轮机的主凝结水经凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、四台低压加热器、除氧器，然后由汽动给水泵升压，在经过三级加热器加热，最终给水温度为252℃。 1.2.4其它小汽水流量参数 高压轴封漏气量：0.01D 0，送到除氧器； 中压轴封漏气量：0.003D 0,送到第七级加热器； 低压轴封漏气量：0.0014D 0，送到轴封加热器； 锅炉连续排污量：0.005D b 。 其它数据参考教材或其它同等级汽轮机参数选取。 1.3设计说明书中所包括的内容 1.原则性热力系统的拟定及热力计算； 2.全面性热力系统设计过程中局部热力系统的设计图及其说明； 3.全面性热力系统过程中管道的压力、工质的压力、温度、管道的大小、壁厚的计算； 4.全面性热力系统的总体说明。

热力发电厂课程设计---660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算

660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 （设计计算） 一、计算任务书 （一）计算题目 国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算） （二）计算任务 1.根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数， 并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线； 2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量D j、G j； 3.计算机组的和全厂的热经济性指标； 4.绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细 标在图中（要求计算机绘图）。 （三）计算类型 定功率计算 （四）热力系统简介 某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。 全厂的原则性热力系统如图5-1所示。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。 第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7℃、0℃、-1.7℃。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5℃。 气轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。然后由气动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8℃，进入锅炉。 三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。 凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 4.4/5.38kPa。给水泵气轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四级抽汽），无

热力发电厂课程设计计算书

热 力 发 电 厂 课 程 设 计 指导老师:连佳 姓名:陈阔 班级:12-1

600MW 凝汽式机组原则性热力系统热经济性计算 计算数据选择为A3，B2，C1 1.整理原始数据的计算点汽水焓值 已知高压缸汽轮机高压缸进汽节流损失：δp 1=4%，中低压连通管压损δp 3=2%, 则 ）（MPa 232.232.24)04.01('p 0=?-=; p ’4=(1-0.02)x0.9405=0.92169; 由主蒸汽参数：p 0=24.2MPa ，t 0=566℃，可得h0=3367.6kJ/kg; 由再热蒸汽参数：热段： p rh =3.602MPa ，t rh =556℃， 冷段：p 'rh =4.002MPa ，t 'rh =301.9℃， 可知h rh =3577.6kJ/kg ，h'rh =2966.9kJ/kg ，q rh =610.7kJ/kg 。 1.2编制汽轮机组各计算点的汽水参数（如表4所示）

1.1绘制汽轮机的汽态线，如图2所示。 1.假设给水泵加压过程为等熵过程； 2.给水泵入口处水的温度和密度与除氧器的出 口水的温度和密度相等； 3.给水泵入口压力为除氧器出口压力与高度差 产生的静压之和。 2.全厂物质平衡计算 已知全厂汽水损失：D l=0.015D b（锅炉蒸发量），锅炉为直流锅炉，无汽包排污。 则计算结果如下表：（表5）

3.计算汽轮机各级回热抽汽量 假设加热器的效率η=1 （1）高压加热器组的计算 由H1，H2，H3的热平衡求α1，α2，α3 063788.0) 3.11068.3051() 10791.1203(111fw 1=--?== ητααq 09067 .06 .9044.2967)6.9043.1106(063788.0/1)1.8791079(1h h -2 12fw 22 1 =--?--?= -= q d w d w ）（αηταα154458 .009067.0063788.0212=+=+=αααs 045924 .02 .7825.3375) 2.7826.904(154458.0/1)1.7411.879(h h -3 32s23fw 3=--?--= -= q d d w w ）（αηταα200382.0154458.0045924.02s 33=+=+=αααs （2）除氧器H4的计算 进除氧器的份额为α4’； 176 404.0587.4 3187.6) 587.4782.2(200382.0/1)587.4741.3(h h -4 53s34fw 4=--?--= -= q w w d ）（’αηταα 进小汽机的份额为 αt 根据水泵的能量平衡计算小汽机的用汽份额αt 1 .31)(4t =-pu mx t h h ηηα 即 056938 .09 .099.0)8.25716.3187(1 .31=??-=t α 0.1011140.0569380.044173t 44=+=+=ααα’ 根据除氧器的物质平衡，求αc4 αc4+α’4+αs3=αfw 则αc4=1-α’4-αs3=0.755442 表6 小汽机参数表