153 热力发电厂 说明书

课程设计说明书

一、原始资料

1.1、汽轮机型式及参数

（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Pe =530MW

（3）主蒸汽参数（主汽阀前）：p0= 16.68MPa ，t0= 538℃；

（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段p rh= 3.232 MPa ，t rh= 538℃ ； 冷段p rh′=3.567MPa ，t rh′= 315℃ ； （5）汽轮机排汽压力p c =4.4/5.38kPa ，排气比焓h c =2315.6kJ/kg 。 1.2、回热加热系统参数

（1）机组各级回热抽汽参数见表5-1 ； （2）最终给水温度 t fw =274.8℃ ；

（3）给水泵出口压力p pu =21.47 MPa ,给水泵效率?pu =0.83 ； （4）除氧器至给水泵高差 H pu =22.4 m

（5）小汽机排汽压力 p c , xj =6.27 kPa ；小汽机排汽焓 h c , xj =2422.6 kJ/kg 。 1.3、锅炉型式及参数

（1）锅炉型式：德国BABCOCK—1790t/h一次中再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；

（2）额定蒸发量 D b =1790t/h ；

（3）额定过热蒸汽压力 p b =17.42 MPa ；额定再热蒸汽压力 p r =3.85 MPa ； （4）额定过热汽温 t b =541℃ ；额定再热汽温 t r =541℃ ； （5）汽包压力 p du =18.28 MPa ； （6）锅炉热效率?g ?b=92.5% 。 1.4、其他数据

（1）汽轮机进汽节流损失?p1 = 4% ，中压缸进汽节流损失?p2= 2% ； （2）轴封加热器压力 p sg =102kPa ，疏水比焓 h d , sg =415kJ/kg ； （3）机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表5-2 ；

1

（4）锅炉暖风器耗汽、过热汽减温水等全厂性汽水流量及参数见表5-2 ； （5）汽轮机机械效率?m =0.985 ；发电机效率?g=0.99 ； （6）补充水温度t ma =20℃ ； （7）厂用电率 ∑=0.07 。 1.5简化条件

（1）忽略加热器和抽汽管道的散热损失。 （2）忽略凝结水泵的介质焓升。 二、热力系统介绍

某火力发电厂二期工程准备上两套530MW燃煤汽轮机发电组，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1790T/H自然循环汽包炉；汽轮机为GE公司的亚临界压力，一次中间再热530MW凝汽式汽轮机。

全厂的原则性热力系统如附图所示。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，第四抽汽做为0.9161MPa压力除氧器的加热汽源。

第一、二、三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摄氏度、0摄氏度、-1.7摄氏度。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差为5.5摄氏度。

汽轮机的主凝结水泵送出，依次经过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。然后由汽动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8摄氏度，进入锅炉。

三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本机的主凝结水出口。

凝汽器为双压式凝气器，汽轮机排汽压力为4.4/5.38KPa。

锅炉的排污水经过一级排污利用系统加以回收。扩容器的工作压力为1.55MPa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充后排入地沟。

锅炉过热器的减温水（③）取自给水泵的出口，设计喷水量为66240kg/h。 热力系统的汽水损失有：（⒁）33000kg/h、厂用汽（⑾）22000kg/h（不回收）、锅炉暖风器用汽量为65800kg/h，暖风器汽源（⑿）取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kj/kg。锅炉排污按计算值确定。

高压缸门杆漏汽（①和②）分别引入再热热段管道和均压箱SSR，高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别进入除氧器（④和⑥）、均压箱（⑤和⑦）。中压缸

2

的轴封漏汽也按压力不同，引入除氧器（⑩）和均压箱（⑧和⑨）。从均压箱引出三股蒸汽：一股去第七级低加（⒃）一股去轴封加热器SG（⒂），一股去凝起器的热水井。各汽水流量的数值见表2。 三、热系统计算 3.1、汽水平衡计算 3.1.1、全厂补水率?ma

全厂汽水平衡如图1所示，各汽水流量见表2。将进、出系统的各流量用相对量a表示。由于计算前汽轮机的进汽量D0为未知，故预选D0=1645500kg/h进行计算，最后校核。 全厂工质漏气系数 ?锅炉排污系数 ?其余各量经计算为 厂用汽系数 ?减温水系数 ?plL=DL/ D0=33000/1645500=0.02005 =0.00540

bl=22000/1645500=0.01337 =66240/1645500=0.04026

nfsp暖风器蔬水系数 ?由全厂物质平衡得 补水率?

ma=65800/1645500=0.03999

=?pl+?bl+?L=0.01337+0.04026+0.03999=0.09362

图1 全厂汽水平衡图

3

3.1.2、给水系数?fw

由图1，1点物质平衡

?b=?0+?2点物质平衡 ?fwL=1+0.02005 =1.02005

=?b+?bl-?sp=1.02000+0.00540-0.04026=0.98514

3．各小汽流量系数?sg,k 按预选的汽轮机进汽量D0和表2的原始数据，计算得到门杆漏汽、轴封漏汽等各小汽流量的流量系数，填于表2中。

表1 回热加热系统原始汽水参数

项 目 单位 H1 H2 H3 H4 除氧器 H5 H6 H7 H8 抽汽压力p/j? MPa 5.945 3.668 1.776 0.964 0.416 0.226 0.109 0.0197 抽汽温度tj ℃ 387.18 311.31 446.70 3027.3 3352.2 0 -1.7 355.52 257.59 3169.0 2978.5 - 2.8 191.32 2851.0 2.8 119.54 2716.0 2.8 58.00 2455.8 2.8 抽汽焓hj KJ/g 3143.1 加热器上端差℃ -1.7 ?t 加热器下端差℃ 5.5 5.5 5.5 - 5.5 5.5 5.5 - ?t1 水侧压力pw 抽汽管道压损?pj MPa 21.47 ％ 3 21.47 3 21.47 0.916 2.758 2.758 2.758 2.758 3 5 3 3 3 3

表2 各辅助汽水、门杆漏汽、轴封漏汽数据

汽、水点代号

① ② ③ ④ 4

⑤ ⑥ ⑦ ⑧

汽水流量kg/h 1824 389 66240 746.5 2908 2099 3236 2572 1369 3169 汽水比焓KJ/h 3397.2 3397.2 3024.3 3024.3 3024.3 3024.3 汽、水点代号 汽水流量kg/h 汽水比焓KJ/h ⑨ 1551 3474 ⑩ 2785 3474 ⑾ 22000 ⑿ 65800 ⒀ 21070 84.1 ⒁ 33000 ⒂ 1270 ⒃ 5821 3155.07 3169.0 3169.0 3397.2 3155.07

3.2、汽轮机进汽参数计算 3.2.1、主蒸汽参数

由主汽门前压力p0=16.68MPa,温度t0=538?C，查水蒸气性质表，得主蒸汽比焓值h0=3396.7kJ/kg。

主汽门前压力P′o=（1—δP1）Po=（1-0.04）16.68=16.013MPa

由P′o=16.013MPa ， h′o= ho = 3396.7 kJ/kg 查水蒸气性质表，得主汽门后气温t0′=535.8?C。 3.2.2、再蒸汽参数

由中联门前压力Prh =3.232MPa，温度trh = 538?C，查水蒸汽性质表，得再热蒸汽比焓值hrh=3537.53kJ/㎏

中联门后再热汽压Prh′=（1－δP2）Prh=（1-0.02）3.232=3.167MPa 由Prh′=3.167MPa，hrh′=hrh=3537.51 kJ/㎏，查水蒸气性质表，得中联门后再热汽温t′rh= 536.60?C 3.3、辅助计算 3.3.1、轴封加热器计算

由于进入轴封加热器SG的蒸汽流只有（15）,根据均压箱焓值计算结果可知hsg=3155.07 kJ/㎏ 3.3.2、均压箱计算

以加权平均法计算均压箱内的平均蒸汽比焓hjy。计算详见表3。

5

3.10、汽轮机内功计算 3.10.1、凝汽流动功wc

wc??c(h0?hc?qrh)?0.5382?(3396.6?2315.6?510.4)?856.49kJ/kg 式中qrh—再热气吸热,qrh?hrh?h2?3537.53-3027.1=510.43kJ/kg 3.10.2、抽器流做功?wa,j

1kgH1抽汽做功wa,1：

wa,1?h0?h1?3396.7-3144.2=252.5 kJ/kg 1kgH2抽汽做功wa,2：

wa,2?h0?h2?3396.7-3027.1=369.6 kJ/kg 1kgH3抽汽做功wa,3：

wa,3?h0?h3?qrh?3396.7-3352.2+510.4=554.9 kJ/kg 1kgH4抽汽做功wa,4：

wa,4?h0?h4?qrh?3396.7-3169.0+510.4=738.1 kJ/kg 其余H5、H6、H7、H8抽汽做功（每kg）的计算同上，结果列于表5。 表5 做功量和抽汽量计算结果 H1 H2 H3 H4(除氧器) 1kg抽汽做功252.4 369.5 554.8 738 （kJ/kg） 各级抽汽量（kg/h） 116242.5 117480 H5 H6 1kg抽汽做功928.5 （kJ/kg） 各级抽汽量（kg/h） 45441 抽汽流总内功?wa,j：

?wa,4??5wa,5??6wa,6??7wa,7??8wa,8 ?wa,j??1wa,1??2wa,2??3wa,3??463030 H7 1191 77781 57090 H8 1451.2 56925 1056 45490.5 16

?0.07045?252.5?0.07120?369.6?0.0382?554.9?0.12584?738.1 ?0.02754?928.5?0.02757?1056?0.04714?1191?0.03450?1451.2

?343.58kJ/kg3.10.3、附加功量?wsg,k

附加功量?wsg,k是指各小汽流量做功之和：

?wsg?(?sg,(6)??sg,(7)??sg,(4)??sg,(5))(h0?hsg,(6))?(?sg,(9)??sg,(10))(h0?hsg,(9)?qrh) ??(8)(h0?hsg,(8)?qrh)

=(0.001362+0.001887+0.0021+0.001669)?(3396.7-3024.3) +(0.0010067+0.001808)?(3396.7-3474+510.4)+0.0008886

?(3396.7-3169+510.55) =4.048

3.10.4、汽轮机内功wi

wi?wc??wa,j??wsg k?856.49?343.58?4.048?1204.12kJ/kg 3.11、汽轮机内效率、热经济指标、汽水量计算

汽轮机比热耗q0：

q0?h0?hfw??rh?qrh?3396.7?1209.06?0.849334?510.4?2621.14kJ/kg

汽轮机绝对内效率?i：

?i=wi/q0?1204.12/2621.14=0.4594 汽轮机绝对电效率?e：

?e??m??g??i?0.985?0.99?0.4594?0.4480 汽轮机热耗率q：

q?3600/?e?3600/0.4480=8035.71kJ/(kWh) 汽轮机汽耗率d

d?q/q0?8035.71/2621.14=3.066 kJ/(kWh) 汽轮机进气量D0；

17

D0?1000?d?pe?1000?3.066?530?1624980kg/h 式中 pe—汽轮机额定功率，pe?530MW

检验：汽轮机进气量D0?1645500kg/h，与初选值偏差为1.02％可看作近似相等。 给水量Gfw：

Gfw??c,4?D0?1.0254?1645500?1687296kg/h 凝结水泵流量Gcp：

Gcp??c,5?D0?0.7573?1645500?1246137kg/h 凝汽量Dc：

Dc??c?D0?0.5382?1645500?885608kg/h 第一级抽汽量D1:

D1??1?D0?0.07045?1645500?115925.5kg/h 其余第二级至第八级抽汽量的计算结果，列于表5。 3.12、全厂性热经济指标计算

锅炉参数计算 过热蒸汽参数

由pb?17.42MPa，tb?541℃，查表得过热蒸汽出口比焓hb?3396.8kJ/kg 再热蒸汽参数

锅炉设计再热蒸汽出口压力pr?3.85MPa ，该压力已高于汽轮机排汽压力

??3.567MPa ，故按照汽轮机侧参数。确定锅炉再热器出口压力prhpr?3.292MPa。由pr?3.292MPa 和tr?541℃，查表得再热蒸汽出口比焓hr?3543.9kJ/kg

??hr?h2?3543.9-3027.1=516.8kJ/kg 再热器换热量qrh锅炉有效热量q1

18

? q1?(?fw??b1)(hb?hfw)??b1(hb1?hfw)??sp(hb?hsp)??rh?qrh=（0.98514-0.01085）（3396.8-1209.06）

+0.00540（1744.26-1209.06）+0.04026（3396.8-773.8） +0.849324?516.8=2678.92kJ/kg 管道效率?p

?p?q0/q1 =2621.14/2678.92=0.97843 全厂效率?cp

?cp??b?p?e?0.925?0.97843?0.4480=0.4055 全厂发电标准煤耗bs 系数r?q1q1??b?qnf?2678.92/（2678.92-0.925?99.597）

qnf=1.035614 式中—暖风器吸热量，按下式计算：

?)?0.03988（3169.0-697）=99.597kJ/kg qnf??nf(hnf?hnf 相应于1kg标煤的输入热量Qb：

s Qb?29300?r=29300?1.035614=30343.49kJ/kg

s发电标准煤耗bs：

bs?3600?3600/（0.4055?30343.49）=0.29258kg/kW·h s?cp?Qb全厂热耗率qcp

qcp?bs?29300?0.29258?29300=8772.594kJ/kW·h

s全厂供标准煤耗bn：

bs?0.29258/（1-0.07）=0.314602kg/kW·h b?1??sn式中?—厂用电率

19

四、反平衡校核

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于1kg汽轮机进汽。

1.锅炉输入热量qr qr?q1?b?2678.92/0.925=2896.13kJ/kg

2.锅炉损失?qb

?qb?(1??b)qr?（1-0.925）?2896.13=217.21kJ/kg 3.排污损失?qb1

?qb1??b1(hb1?hma)?0.0054?（1744.26-84.1）=8.965kJ/kg 式中hma—化学补充水的比焓hma=84.1kJ/kg 4.全厂工质渗漏损失?qL

?qL=?L(hL?hma)?0.02005?(3397.2-84.1)=66.43kJ/kg 5.厂用汽损失?qpl

?qpl??pl(hpL?hma)? 0.01337?(3169.0-84.1)=41.25kJ/kg 6.凝汽流冷源损失?qc

?)?0.5382?(2315.6-138.08)=1171.94kJ/kg ?qc??c(hc?hc7.小汽轮机冷源损失?qxj

?)?0.0375?(2422.6-138.08)=85.33kJ/kg ?qxj??xj(hxj?hc8.化学补充水冷源损失?qma

?)?0.04655?(84.1-138.08)=-2.5131kJ/kg ?qma??ma(hma?hc9.低压H8疏水冷源损失?qd,8

?)?0.13605?(253-138.08)=15.635kJ/kg ?qd,8??d,8(hd,8?hc20

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/h0sg.html