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 ;
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(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
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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
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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。
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