600MW机组电厂热力系统与燃烧系统的设计 - 开题报告 - 图文

能源与环境学院本科毕业设计开题报告

姓名 雷锋 学号 指 导龚志军 教 师 专业 热动 拟用设计题目 600MW机组电厂热力系统与燃烧系统的设计 根据已知条件和设计技术规程，确定热力系统和凝结水系统的工况参数，完成对锅炉、汽轮发电机组以及部分发电厂辅助设备的选型。完成包括汽水平 预 计 结 果 衡计算、汽轮机进气参数计算、辅助计算、各加热器进、除氧器抽气系数计算、凝气系数计算、汽轮机内功计算、全场热经济指标计算等在内的热机部分相关原则性热力系统的计算，最终提交开题报告、设计手册、中期检查报告、设计说明书和图纸（全面性热力系统图A1（1张）、通流部分管道设计和局部热力系统图A2（7张））。 一、可行性研究： 从国家“十五”建设后期至今，伴随着国民经济的高速发展，我国的电力负荷出现了前所未有的高速增长，电力供应不足的现象更加显现。近年来，水电来水偏枯，火电装机不足，局部电网被“卡脖子”，有点送不出，加剧了电力供需矛盾。 可 针对目前我国煤炭资源储量相对丰富， 以及水电建设周期长、投资大、涉及因行性素多、风险高，而其他发电方法技术不完善，前期投入较大等一系列问题，火研力发电在相当长的时期内将一直居于主导地位。然而，在目前的形势下，我国究及的火力发电工业上存在以下问题： 基 本工（1）200MW以下容量小机组广泛存在，造成发电效率低、污染严重和人员陈作杂等问题。 思路 （2）我国人均用电水平偏低。 （3）我国电力发展与欧美国家相比长期处于追赶态势，差距依然明显。 随着我国电力工业技术实力的增强，近年来，我国电力工业的装机容量大幅增长, 以300MW 和600MW 机组为主的发电机组陆续上马。发展亚临界和超临界 - 1 - 机组是火力发电领域中提高发电效率、节约能源、改善环境影响、降低发电成本的必然趋势。 600Mw机组的设计和安装积累了丰富的经验，相较于容量更大的超超临界机可 组，在目前情况下，大力发展600MW火力发电机组具有发电效率相对较高、行性投入较低、设计生产安装自主化程度较高、环境污染较小等优点。 研 究及（二）设计目的： 基本次600MW机组热力系统和凝结水系统设计的主要目的就是要确定在本工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作指标，由此可衡量热力设备的完善性，热力系统的合理性，运行的安全性和思路 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 所以，今后的火力发电技术发展方向基本是： （1） 发展高参数、大容量的火电机组，包括超临界压力机组，以提高效率、降低发电成本。 （2） 加快烟气脱硫、脱硝、高效除尘成套技术的开发。 （3） 推动洁净煤发电的示范工程，在消化吸收国外技术的基础上，加快国产化的研制步伐，为逐步取代常规火电作技术准备。 （4） 开展以大型燃气轮机为核心的联合循环发电技术。 由于我国对600MW机组的实际利用已经有20年左右的历史，我们对 锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。 （三）设计内容： 1、对锅炉、汽轮机、发电机等电厂主机进行选型与确定。 2、初步拟定火电厂发电机组的原则性热力系统，运用计算机CAD软件画出原则性热力系统图，并进行原则性热力系统的初步设计及系统计算。 3、依据原始数据完成火电厂燃烧部分的计算工作。 4、完成热力系统辅助设备进行选型与相关计算。 5、确定最终的全面性热力系统，完成主要管道的设计和选择，并完成全面性热力系统图和燃烧系统图的绘制。 - 2 -

（四）设计过程的主要步骤： 1、当原始资料给定时，查找相关资料并着手开始进行火电厂原则性热力系统的初步计算，并且以此计算为依据，对热力系统的其他辅助设备及汽水管道进行计算，其中包括汽水平衡计算、汽轮机进气参数计算、辅助计算、各加热器进出、水参数、高低压加热器组抽气系数计算、除氧器抽气系数计算、凝气系数计算、汽轮机内功计算、全场热经济指标计算、反平衡校核。 2、初步拟定火电厂的全面性热力系统（包括主蒸汽系统、抽汽系统、给水系统、凝结水系统、疏水系统及辅助系统），并用计算机CAD软件对全面性热力系统及局部系统图绘制出来。 3、编写整理设计说明书，对自己的设计作一番详细的解释及说明，并详细介绍每个系统的型式及其特点。 - 3 -

设计 工 作 计 划 设计工作计划： 1、毕业实习和开题报告 第1-3周 2、方案确定和设备选型 第4-5周 3、计算部分 第6-10周 4、图纸部分 第11-15周 5、整理说明书 第16周 6、答辩 第17-18周 指导教师 审 查 意 见 注：学生根据导师的学题要求，在导师的指导下进行初步调研，并撰写开题报告，要求尽量做到思路清晰，各阶段目标明确，各部分任务之间的时间安排松紧得当，具有可操作性。对于已提前接触和课题相关工作的学生，论文学期前所做的相关工作均可作为论文工作的一部分，并在论文工作计划中注明。

指导教师组织审查开题报告，凡思路不清，目标不明确和不具备可操作性的开题报告必须重写。

- 4 -

文献检索一：用自已的话完整地写下一种或以上有效的检索方法 方法一： 登录内蒙古科技大学图书馆主页：http://www.library.imust.cn，进入CNKI所对应的数据库或进入CNKI外网数据库搜索相关的文献。还可以进入中国知网首页：http://www.cnki.net，然后点击进入其中的学术文献总库进行检索，搜索相关文献。 方法二： 登录内蒙古科技大学图书馆主页：http://www.library.imust.cn，再进入维普资讯网搜索相关的文献。 方法三： 通过谷歌首页（http://www.google.cn）的高级搜索查找与设计相关的文献资料。 方法四： 通过内蒙古科技大学图书馆首页中的ELSEVIER数据库来搜索外文电子期刊，搜索关于热电厂初步设计相关的英文文献。 方法五： 在网上搜索到与设计相关书籍资料后，到学校图书馆借阅相关资，还可以直接咨询图书馆的相关老师来获取设计资料。 方法六： 合理利用指导教师提供的相关毕业设计资料（包括所给的英文参考文献），查询与设计相关的内容。 方法七： 登陆baidu、yahoo、google等检索首页输入小型热电厂、热电联产、热力系统、汽轮机以及Thermal Power Plant、Condensing Extraction Turbine、Heating and Power Plants之类的关键词搜索相关文献，并以“.doc” 或“.pdf”等格式下载保存。 - 5 -

文献检索二：简要记下文献检索工作的原始过程 方法一： 登录内蒙古科技大学图书馆主页：http://www.library.imust..cn，再进入CNKI数据库镜像或进入CNKI外网数据库以用网内户身份登录，选择相应的数据库，还可以进入中国知网首页：http://www.cnki.net，在标准检索、高级检索、简单检索等检索方式中输入要搜索的相关的关键词或标题内容，如：热电厂、热电联产、热力系统 、汽轮机、循环流化床锅炉等，检索的时候还可以选择文献发表的时间及作者姓名并通过模糊或精确的方式筛选与自己设计题目相关的文献。检索到的相关文献以“.pdf”或“.caj”或“.nh”等格式下载保存。 方法二： 搜索所需的外文文献时，可以登陆baidu、yahoo、google等首页或者登陆内蒙古科技大学图书馆首页中的ELSEVIER数据库，在检索栏输入Thermal Power Plant、Condensing Extraction Turbine、Heating and Power Plants、Fluidized Bed Boiler之类的关键词并利用相关的逻辑语言（and、or、not、*、—、+等）搜索相关文献，检索的时候可以选择文献发表的时间及文献的种类来筛选与自己设计题目相关的文献并以“.pdf”或“.doc”或“.rar”等格式下载保存。 方法三： 在浏览器中输入网址 http://apabi.library.imust.cn:8080，进入内蒙古科技大学图书馆中的维普信息资源系统镜像站，利用快速检索方式，输入与“2×50MW 热电厂的初步设计”相关的关键词，选择题名或关键词进行检索，找到与设计题目相关的文献资料后以“.pdf”格式下载保存全文。

文献综述：合理化设想

- 6 -

目前我国的火力发电厂机组约占总装机容量的74.5%，而火电机组的70%以上是燃煤机组，我国从20 世纪90 年代开始, 引进技术的亚临界300 MW 汽轮发电机组逐步在电网中取代200MW 机组, 成为主力机组。300MW 机组无论在安全可靠性, 还是经济性上均远胜于200MW机组。在普遍认可和掌握亚临界300MW 机组技术的基础上, 进入21 世纪以后, 兴起了一波争上亚临界600MW 机组的热潮, 这是因为亚临界600MW 与亚临界300MW 汽轮机的差别主要是增加了一个低压缸, 别的方面变化很少。我国的技术人员在长期的电力生产中已经积累了丰富的技术经验，发展600MW机组易于实现。随着我国电力工业技术实力的增强，近年来，我国电力工业的装机容量大幅增长, 以 300MW 和 600MW 机组为主的发电机组陆续上马。发展亚临界和超临界机组是火力发电领域中提高发电效率、节约能源、改善环境影响、降低发电成本的必然趋势。针对目前我国煤炭资源储量相对丰富，以及水电建设周期长、投资大、涉及因素多、风险高，而其他发电方法技术不完善，前期投入较大等一系列问题，火力发电在相当长的时期内将一直居于主导地位。目前，600 MW 超临界机组已成为国内新建、扩建机组的主要发展趋势，其主汽压力和主汽温度参数高，可大大提高机组热效率和经济性，是我国电力行业的主力机组. 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; 发电厂的任务是将燃料中的热能转变为电能，这种转化是由已给定的热力设备按照热力循环的顺序来完成的。发电厂热力部分的主、辅设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的整体线路图，称为发电厂的热力系统图。系统图中除锅炉和汽轮发电机组外，还有凝汽没备、回热加热器、除氧器、轴封冷却器、锅炉连续排污扩容器、生水加热器及各种水泵等，热电厂还包括热网加热器、蒸发器及返回水泵等。整个热力系统可以视作一部庞大而复杂的机器。其中的任何一台设备均可以看作是大机器中的一个零件，任何设备发生故障或事故停用都会影响整个电厂的安全和经济运行。 在本次的毕业设计中，我希望最终设计完成的产品具有、安全可靠经济适用、节省能源、保护环境、运行稳定可靠、技术成熟、高效率、寿命长等特点。 注：环保永远是社会的必需品，人们赖以生存的环境是要随着人类的发展而发生变化的， - 7 -

但人们一定要限制其发展方向为有利于人类生存，而不能背道而驰。

文献综述：简述主要文献要点及综合分析

1. 《热力发电厂》中国电力出版社 该书阐述动力循环的基本原理和热经济性的基本方法及其在发电厂中的应用。内容包括有发电厂的经济性及分析方法，给水回热加热系统，热电厂的热经济性及供热系统，发电厂的热力系统，火电厂中的泵与风机，火电厂的输煤系统及供水系统，发电厂的除尘及除灰系统等，并且该书现为高校热能与动力工程专业的课程教材，对学生和工程技术人员都有一定的参考价值。 2《电厂汽轮机原理及系统》中国电力出版社 靳智平 主编 该书详细阐述了汽轮机工作原理，汽轮机本体结构和主要零件的振动，汽轮机调节系统，汽轮机热力系统及设备，汽轮机运行等。该书在加强基础理论的同时，结合我国汽轮机发展的现状，理论联系实际，力求体现先进性，应用性。该书作为高等院校本科热能与动力工程专业的教材，可供从事相关专业的工程技术人员参考使用。 3《电厂锅炉原理及设备》中国电力出版社 叶江明 主编 该书主要讲述大型火力发电厂燃煤锅炉的原理及设备。内容包括：燃料及燃料燃烧计算、锅炉热平衡及计算、水循环计算、锅炉热力计算；煤粉制备系统及设备、燃烧设备、蒸发设备、过(再)热设备、水和空气的加热设备；煤粉燃烧理论基础、自然循环原理、控制流动锅炉原理；蒸汽净化；锅炉运行及事故处理方法。该书是高等学校热能动力工程专业必修课程，适用于热能动力工程类各专业方向的学生，也可供从事相关专业的工程技术人员参考。 4《热力发电厂课程设计》中国电力出版社 黄兴元 主编 该书较详尽的阐述了热力发电厂热力过程的基本计算原理和计算方法，主要内容包括热力发电厂的热经济性计算，大型凝气式电厂的热系统设计与计算，热电联供热电厂的热系统计算与方案比较。计算方法包括有常规算法，矩阵电算法，等效焓降法，循环函数法等计算方法，对进行小型热电的设计有一定的参考价值。 5《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000

文献综述：简述主要文献要点及综合分析（续）

- 8 -

该规程规定了大型火力发电厂设计应遵循的原则与建设标准。该规程适用于汽轮发电机组容量为125MW～600MW级机组的凝汽式火力发电厂、也适用于50MW级及以上供热式机组的热电厂设计。本规程适用于新建或扩建电厂的设计，改建工程的设计可参照使用，可以作为小型热电的设计的参考。 6《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程 配套设计计算方法》中国电力出版社 该书为《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》（DL/T5121—2000）的配套设计计算方法，内容包括火力发电厂烟风煤粉管道加固肋、支吊架、各类荷载计算，烟囱防腐烟速及静压计算方法等，是火力发电厂锅炉工艺专业设计的必备资料。该书可供火力发电厂及其他行业从事锅炉烟风煤粉系统及管道设计、施工、运行人员使用，也可作为大专院校电厂热能动力专业师生的参考用书。 7.Control Strategies of Steam Temperature in 600MW Supercritical Units FANG Ting-zhang, LIU Li-wei, WU Yan-long Abstract: The 600MW supercritical once-through boiler units are introduced and the control strategies for the mainsteam temperature and reheat steam temperature are designed. Two-stage spray desuperheating control method, includingthe two-loop and cascade control strategies, is designed for the main steam temperature. The reheat steam temperature iscontrolled by regulating gas baffle and spray desuperheating auxiliarily. Operation experiences of the units indicate thatthe system operates well and the temperature control strategies of the main steam and reheat steam is effective. 8其他参考文献： 《超临界600MW 汽轮机的特点和发展》胡尊立 华北电力科学研究院有限责任公司, 北京100045 文章编号: 100329171 (2006) 0820042204 《600MW超临界机组旁路系统简介》马旭涛 王晓晖 广东红海湾发电有限公司， 《火电厂锅炉设备及运行》中国电力出版社; 第1版 注：学会阅读文献，在阅读分析的过程中学习研究方法与创新精神，分析主要文献在前人的基础上展开进一步工作的思路，寻找该文献的创造性关键（如进行新工作的生长点等），同时理出各个主要文献间学术发展的关系。在对一组主要文献进行综合分析的前提下，可以重点分析一、两篇，关键要做到言之有物，并能真实受益，以便能够逐步养成在前人工作的基础上寻找新机会的习惯。

- 9 -

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vob2.html