汽轮机课程设计-汽轮机通流部分热力设计(3)

2021-09-24 19:53

tw 0.7ts 161.5oC。

2.2回热抽汽级数的选择

当给水温度tw一定时,回热循环效率随着回热级数Zfw的增加而提高,但随着回热级数的增加,回热循环效率的增量 将逐渐减小,回热级数过多会增加投资成本,参照《汽轮机课程设计》表4-10,确定回热级数Zfw 3。采用“一高、一低、一除氧”的形式,高压加热器采用内置式疏水冷却器:高压加热器疏水收集方式为逐级自流到除氧器,低压加热器疏水收集方式为逐级自流。

2.3除氧器的工作压力

通常,在中、低参数机组中采用大气式除氧器,大气式除氧器的工作压力一般选择略高于大气压力,即0.118MPa,因此取除氧器的工作压力为

pd 0.118MPa,对应的饱和水温度即为除氧器出水温度td 104.3241oC。

2.4回热系统图的拟定

图2.回热系统图

2.5各加热器汽水参数计算

(1)表面式加热器出口传热端差

由于金属表面的传热阻力,表面式加热器的给水出口温度tw2与回热抽汽在加热器中凝结的饱和水温存在温差 称为加热器的出口端差,又称上端差,一般无蒸汽冷却段的加热器 3~4oC,取 i 4oC。下端差 是指加热器疏水温度与水侧进水温度的差值,一般取 i 5~10oC,取 i 6oC。

(2)给水经过加热器时的温升

通常根据给水等温升原则确定各加热器进出口水温,即利用给水温度与除氧器出口水温差除以高压加热器个数,可确定各台高压加热器进出口水温,利用除氧器出口水温与凝结水温差除以低压加热器个数可确定各台低压压加热器进出口水温。

(3)回热抽汽压力的确定

当第i个加热器的给水出口水温twi确定后,则本加热器的内汽侧的饱和温度

tsi twi i,并查得其对应的饱和蒸汽pi',考虑到蒸汽在回热抽汽管道中的压力

损失 pi,则pi pi' pi,一般取 pi (0.04~0.08)pi。各段抽汽压损 pi 0.08pi,由于除氧器定压运行,为了使其工作稳定,除氧器压损取0.4。

凝汽器压力pc对应下的饱和水温,即凝结水温度tc 32.2012oC。

除氧器工作压力pd对应下的饱和水温,即除氧器出口水温度td 104.3241oC。本次计算暂不考虑给水泵与凝结水泵温升。

根据等温升法求取各级加热器进出口水温twi,水比焓hwi,通过上端差求取各级加热器凝结段的饱和水温度tbi,饱和水比焓hbi,加热器汽侧工作压力pi',抽汽压力pi,通过下端差计算各级加热器的疏水温度tbi、疏水比焓(过冷水)hsi,最后再根据抽汽压力与热力过程线的交点在h s图上査取各段抽汽温度ti(或干度xi)、抽汽比焓值hi。

由等温升法可得高压加热器水侧温升为 t1 tfw td 57.18oC由等温升法可得低压加热器水侧温升为 t2 (td tc)/2 36.06oC则tw1 tfw 161.5oC,tw2 104.32oC,tw3 68.26oC。(5)各加热器汽水参数计算a.1号高压加热器

根据给水温度,可以得到1号高压加热器出口水温tw1 tfw 161.5oC;由给水泵出口压力pfp 0.28MPa和tw1 161.5oC,可得1号高压加热器出口水比焓hw1 681.79kJ/kg。

1号高压加热器凝结段的饱和水温度:tb1 tw1 1 165.5oC;饱和水比焓

hb1 699.436kJ/kg。

1号高压加热器汽侧工作压力p1' 0.7095MPa;1段抽汽压力p1' 0.7711MPa1号高压加热器疏水温度ts1 tw1 t1 1 110.32oC,1号高压加热器疏水比焓hs1 681.79kJ/kg

b.除氧器

'

除氧器工作压力p2 pd 0.118MPa;2段抽汽压力p2 0.1967MPa;

水温:td 104.32oC;出口水比焓hd 437.4kJ/kg。

由给水泵出口压力pfp 0.28MPa和tw2 td得到给水泵出口水比焓值为

hw2 437.44kJ/kg。

c.3号低压加热器。

3号低压加热器出口水温tw3 68.26oC;3号低压加热器出口水比焓:

hw3 286.64kJ/kg。

3号高压加热器疏水温度ts3 tw3 t2 3 38.20oC,3号高压加热器疏水比焓hs3 159.96kJ/kg

'

3号低压加热器汽侧工作压力p33段抽汽压力p3 0.037MPa。 0.034MPa,

各加热器汽侧和水侧的基本参数如下表所示:

表3.各加热器汽侧和水侧的基本参数

加热器编号

抽汽压力

抽汽温度

抽汽加热比焓器工

hi

工作压力下的饱和水比焓hb

工作压力下的饱和水温度

疏水比焓

hs

疏水温度

加热器出口水比焓

hw

加热器出口水温度

作压力

1号加热器除氧器热器

0.77

110.19660.0373

312.6

3084.52842.02599.4

0.709490.1180.03434

699.436437.317302.456

165.5

463.09310.90159.95

110.3274.26

681.79437.43286.63

161.5

185.8104.32104.32

74.2372.2638.2068.26

2.6各加热器回热抽汽量计算

(1)1号高压加热器

1号高压加热器热平衡,根据表面式加热器热平衡原理可列方程式:

fw(hw1 hw2)/ h1 (681.79 437.43)/0.98 1 0.095119

1 s3084.5 463.09

式中 h为加热器效率,取 h 0.98, fw为给水份额,取 fw 1。

(2)除氧器根据混合式加热器热平衡原理可列出方程:

2

fw(hb2 hw3)/ h 1(hs1 hw3)

2 w3

1 (437.17 286.63)/0.98 0.095119 (463.09 286.63)

0.0536

(3)3号低压加热器

3号低压加热器热平衡,根据表面式加热器热平衡原理可列方程式:

3

( fw 2 1)(hw3 hw4)/ h

3 b3

(1 0.09511 0.0536) (286.635 135.925)/0.98

0.056996

第三章汽轮机漏汽量的计算

1.阀杆漏气量的计算

该汽轮机机组有一个主汽阀和一个调节汽阀,主汽阀和调节汽阀的结构参数如下表:

表4.12MW汽轮机主汽阀和调节汽阀阀杆参数

项目阀杆数阀杆直径径向间隙间隙面积分段长度

符号

Zv

单位

主汽阀

1

调节汽阀13.60.020.227

5.8

33.3

4

3.8cmcm

cm2

3.4

0.020.214

41.8

11

v

vl

cm

1.1主汽阀阀杆漏汽量的计算

第1段阀杆前蒸汽参数为p01 2.83MPa,v01

0.118

m3/kg计算雷诺数

Re

*

3350 0.02 10 2 1.26 102

10 26 10

式中 0为蒸汽动力粘度。

计算系数K1

l

v


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