《熱力發(fā)電廠》課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　一、課程的目的和要求- 2 -</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容- 3 -</p><p>　　三、計(jì)算原始資料- 3 -</p><p>　　四、計(jì)算- 5 -</p><p>　　五、附錄：- 15 -</p><p>　　原則性熱力圖- 15 -</p>

2、<p>　　計(jì)算草稿- 16 -</p><p>　　《熱力發(fā)電廠》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　顧莉萍 </p><p>　　一、課程的目的和要求</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)習(xí)《熱力發(fā)電廠》課程后的一次綜合性的訓(xùn)練，是本課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)使學(xué)生進(jìn)一步鞏固、加深所學(xué)的理論知識(shí)并有所擴(kuò)

3、展；學(xué)習(xí)并掌握熱力系統(tǒng)全面性計(jì)算和局部性分析的初步方法；培養(yǎng)學(xué)生查閱、使用國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)，合理選擇和分析數(shù)據(jù)的能力；鍛煉提高運(yùn)算、制圖、計(jì)算機(jī)編程等基本技能；增強(qiáng)工程概念，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程技術(shù)問(wèn)題的嚴(yán)肅、認(rèn)真和負(fù)責(zé)的態(tài)度。</p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到下列要求：</p><p>　?。?）熟悉國(guó)家有關(guān)電廠建設(shè)的政策、法規(guī)、技術(shù)導(dǎo)則等，樹(shù)立安全、經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)；

4、</p><p>　?。?）了解、學(xué)習(xí)電廠熱力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)的一般途徑和方案論證、優(yōu)選的原則；</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)全面性熱力系統(tǒng)計(jì)算和發(fā)電廠主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算的內(nèi)容、方法；</p><p>　?。?）提高計(jì)算機(jī)繪圖、制表、數(shù)據(jù)處理的能力；</p><p>　?。?）學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)；</p><p>

5、;　?。?）有條件的學(xué)生可進(jìn)一步學(xué)習(xí)利用計(jì)算機(jī)程序解決熱系統(tǒng)計(jì)算、分析的任務(wù)。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：</p><p><b>　　選題；</b></p><p>　　確定熱力系統(tǒng)型式及布置；</p><p>　　繪制原則性熱力

6、系統(tǒng)圖；</p><p><b>　　進(jìn)行熱力計(jì)算；</b></p><p>　?。?）凝汽式電廠原則性熱力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱力計(jì)算；</p><p>　　（2）凝汽式電廠原則性熱力系統(tǒng)的變工況熱力計(jì)算；</p><p><b>　　進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性計(jì)算；</b></p><p>&l

7、t;b>　　編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p><b>　　課題名稱(chēng)；</b></p><p><b>　　內(nèi)容提要；</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求；</b></p><p>　　方案與系統(tǒng)說(shuō)明或方案比較；</p>

8、<p><b>　　原則性熱力系統(tǒng)圖；</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)；</b></p><p>　　編程（學(xué)習(xí)程度較好的）</p><p><b>　　全面性熱力系統(tǒng)圖</b></p><p><b>　　三、計(jì)算原始資料：</b&g

9、t;</p><p>　　N1030-26.25/600/600機(jī)組全廠原則性熱力系統(tǒng)圖</p><p><b>　　機(jī)組的原始資料</b></p><p><b>　　已知參數(shù)：</b></p><p><b>　　汽輪機(jī)型式和參數(shù)</b></p><p&

10、gt;　　機(jī)組型式： N1030-26.25/600/600型超超臨界、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸凝汽式汽輪機(jī)</p><p>　　額定功率：Pe=1030MW; .</p><p>　　主蒸汽初參數(shù)（主汽閥前）：終參數(shù)：Pc=0.0047MPa</p><p>　　P0=26.25Mpa, t0=600℃</p><p>　　(4)

11、再熱蒸汽參數(shù)（進(jìn)氣閥前）：</p><p><b>　　熱段參數(shù)：</b></p><p><b>　　冷段參數(shù)：</b></p><p>　　(5)汽輪機(jī)排氣壓力pc=4.7Mpa, hc=2314.8kJ/kg</p><p>　　b、回?zé)峒訜嵯禂?shù)參數(shù)：</p><p>

12、　　（1）機(jī)組各級(jí)回?zé)岢槠麉?shù)見(jiàn) 表1</p><p><b>　　表1</b></p><p>　　(2) 最終給水溫度：tfw=293.2℃</p><p>　?。?）給水泵出口壓力ppu=32.656Mpa,給水泵效率ηpu=0.83</p><p>　?。?）除氧器至給水泵高差Hpu=22.096m</p&

13、gt;<p>　?。?）小汽機(jī)排氣壓力pc,xj=5.7kpa, hc,xj=2424.6kJ/kg</p><p>　　c、鍋爐的型式及參數(shù)</p><p>　?。?）額定蒸發(fā)量Db=2864t/h</p><p>　?。?）額定過(guò)熱蒸汽壓力：pb=27.38 Mpa 額定再熱蒸汽壓力：pr=5.75Mpa</p><p>

14、　?。?）額定過(guò)熱氣溫： tb=605℃ 額定再熱氣溫：tr=370℃</p><p>　　（4）鍋爐效率：ηb0.925 </p><p>　?。?）汽輪機(jī)機(jī)械效率ηm=0.9898 發(fā)電機(jī)效率ηg=0.99</p><p>　　（6）廠用電率=0.06</p><p><b>　　四、 計(jì)算</b>

15、</p><p><b>　　(一)汽水平衡計(jì)算</b></p><p>　　1.全廠補(bǔ)水率αma</p><p>　　取變工況D0=793.268*3600=2855.7648t/h</p><p>　　全廠工質(zhì)滲漏系數(shù):αL=0</p><p>　　鍋爐排污系數(shù):αbl=0</p>

16、<p>　　減溫水系數(shù):αsp=0</p><p>　　暖風(fēng)器疏水系數(shù)：αnf =0</p><p>　　廠用汽系數(shù):αpl=0</p><p>　　補(bǔ)水率:αma=αbl+αpl+αL=0+0+0=0</p><p>　　2.給水系數(shù):αfw=1+αL+αbl-αsp=1</p><p><b&g

17、t;　　汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　1.有主汽門(mén)前的壓力p0=10Mpa,to=600℃,h0=3625.8kJ/kg</p><p>　　新蒸汽壓損Δ=4%p0,</p><p>　　則主汽門(mén)后壓力：p'0=p0-5%p0=25.2Mpa </p><p>　　h'0=h0=3482.1kJ

18、/kg 查表t'0=596.73</p><p>　　2. 再熱蒸汽參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　由以給圖紙上的參數(shù)可知進(jìn)中聯(lián)門(mén)之前時(shí)prh=5.465Mpa, trh=600℃</p><p>　　hrh=3663.1kJ/kg</p><p><b>　　中連門(mén)后再熱氣壓：</b></p>

19、<p>　　由查水蒸氣性質(zhì)表得：中聯(lián)門(mén)后再熱氣溫</p><p>　　(三) 各加熱器進(jìn)出水參數(shù)計(jì)算</p><p>　　由原則 性熱力圖的</p><p>　　回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)汽水參數(shù)計(jì)算結(jié)果</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　（四）高壓加熱器組抽汽

20、系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　1. 由高壓加熱器H1的熱平衡計(jì)算α1</p><p>　　α1=αfw×（hw,1-hw,2）/ηh/（h1-hd,1）</p><p>　　=0051952481</p><p>　　高壓加熱器H1的疏水系數(shù)αd,1</p><p>　　αd,1=α1=0.05195248

21、1</p><p>　　2.由高壓加熱器H2的熱平衡計(jì)算α2</p><p>　　α2=[αfw（hw,2-hw,3）/ηh-αd,1（hd,1-hd,2）]/(h2-hd,2)</p><p>　　=0.113795768</p><p>　　高壓加熱器H2的疏水系數(shù)αd,2</p><p>　　αd,2=αd,1+

22、α2</p><p>　　=0.16574825</p><p>　　3.由高壓加熱器H3的熱平衡計(jì)算α3</p><p>　　由給定圖紙可知給水泵出口焓hpu=815.8kJ/kg</p><p>　　α3=[αfw（hw,3-hpu）/ηh-αd,2（hd,2-hd,3）]/(h3-hd,3)</p><p>　　

23、=0.04273781</p><p>　　高壓加熱器H3的疏水系數(shù)αd,3</p><p>　　αd,3=α3+αd,2</p><p>　　=0.20848606</p><p>　?。ㄎ澹?除氧器抽汽系數(shù)的計(jì)算α4</p><p>　　由圖紙可知，此工況下，除氧器只有第四段抽汽，沒(méi)有其他進(jìn)汽</p>

24、<p>　　除氧器的出水流量αc,4</p><p>　　αc,4=αfw+αsp</p><p><b>　　=1.0216</b></p><p><b>　　抽汽系數(shù)α4</b></p><p>　　α4=[α,4（hw,4-hw,5）/ηh-αd,3（hd,3-hw,5）]/(h

25、4-hw,5)</p><p>　　=0.03470885</p><p>　　（六） 低壓加熱器抽汽系數(shù)的計(jì)算</p><p>　　1. 由低壓加熱器H5的熱平衡計(jì)算α5</p><p>　　由低壓加熱器H5的出水系數(shù)αc,5</p><p>　　αc,5=αc,4-αd,3-α4</p><p&

26、gt;　　=0.756808857</p><p>　　低壓加熱器H5的抽汽系數(shù)α5</p><p>　　α5=αc,5（hw,5-hw,6）/ηh/(h5-hd,5)</p><p>　　=0.046123413</p><p>　　低壓加熱器H5的疏水系數(shù)αd,5</p><p>　　αd,5=α5=00.0461

27、23</p><p>　　2. 由低壓加熱器H6的熱平衡計(jì)算α6</p><p>　　α6=[αc,5（hw,6-hw,7）/ηh-αd,5（hd,5-hd,6）]/(h6-hd,6)</p><p>　　=0.12071389</p><p>　　αd,6=αd,5+α6</p><p>　　=0.1668408&l

28、t;/p><p>　?。ㄆ撸?凝汽器抽泣系數(shù)</p><p>　　1. 小汽機(jī)抽汽系數(shù)αxj</p><p>　　給水泵介質(zhì)焓升τpu</p><p>　　αxj=αc,4*τpu/(h4-hc,xj)</p><p>　　=0.056037885</p><p>　　αsg=0.254/793.2

29、68=0.00032</p><p>　　2. 由凝汽器質(zhì)量平衡計(jì)算αc</p><p>　　αc=αc,5-αsg-αd,6-αxj-αma</p><p><b>　　=0.533606</b></p><p>　　3. 由汽輪機(jī)汽側(cè)平衡驗(yàn)算αc</p><p>　　α'4=α4+αx

30、j+αpl+αnf</p><p>　　=0.090746742</p><p>　　∑αj=α1+α2+α3+α'4+α5+α6</p><p>　　=0.466073603</p><p>　　軸封漏氣系數(shù)和：∑αsh,i=αsh,A+αsh,B+αsh,E+αsh,F+αsh,G+αsh,H+αsh,I+αsh,J+αsh,K+

31、αsh,L+αsh,Mα+sh,N-0.156*4/793.268=0.000861</p><p>　　凝汽器系數(shù)αc=1-∑αj-∑αsh,i=0.533065該值與凝汽器質(zhì)量平衡計(jì)算得到的α的誤差△=0.0005408在誤差允許范圍內(nèi)，凝汽系數(shù)計(jì)算正確。</p><p>　?。ò耍?汽輪機(jī)內(nèi)功計(jì)算</p><p>　　1. 凝汽流做功ωc</p>

32、<p>　　低壓缸軸封進(jìn)汽αsg,s低壓缸軸封出汽αsg,T：高壓缸進(jìn)汽抽入高壓缸排氣的部分有圖得αsg,T=5.086/793.268=0。0064114</p><p>　　ωc=(h0-hc+qrh)×(αc-αsg,s-αsg,T)αc</p><p>　　=927.0256116kJ/kg</p><p>　　式中qrh為再熱蒸汽吸熱

33、qrh =hrh-h2=576.8kJ/kg</p><p>　　2. 抽汽流做功∑ωi</p><p>　　1kgH1抽汽流做功ωa,1</p><p>　　ωa,1=h0-h1=kJ/kg</p><p>　　1kgH2抽汽流做功ωa,2</p><p>　　ωa,2=h0-h2=kJ/kg</p>

34、<p>　　1kgH3抽汽流做功ωa.3</p><p>　　ωa,3=h0-h3+qrh=kJ/kg</p><p>　　1kgH4抽汽流做功ωa,4</p><p>　　ωa,4=h0-h4+qrh=kJ/kg</p><p>　　1kgH5抽汽流做功ωa,5</p><p>　　ωa,5=h0-h5+q

35、rh=kJ/kg</p><p>　　1kgH6抽汽流做功ωa,6</p><p>　　ωa,6=h0-h6+qrh=kJ/kg</p><p>　　抽汽流總功∑wωa,i</p><p>　　∑ωa,i=α1ωa,1+α2+α3ωa,1+α4ωa,4+α5ωa,5+α6ωa,6+α7wa,7</p><p>　　=3

36、67.246261kJ/kg</p><p>　　附加小汽輪機(jī)所做功量</p><p><b>　　∑ωsg,k</b></p><p>　　=(0.037+0.574)/793.268*(ho-h2)+(0.014+0.109+0.219+0.026)/793.268*(h0-h4+qrh)=0.518206962</p>&l

37、t;p>　　汽輪機(jī)內(nèi)功ωi=∑ωa,i+∑ωsg,k+ωc=1294.79008kJ/kg</p><p>　?。ň牛?汽輪機(jī)內(nèi)效率、熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、汽水流量計(jì)算</p><p>　　汽輪機(jī)比熱耗：q0=h0-hfw+αrh*qrh=2668.703692kJ/kg</p><p>　　汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率ηi</p><p>　　ηi=ω

38、i/q0=0.485175</p><p><b>　　汽輪機(jī)的絕對(duì)電效率</b></p><p>　　ηe=ηmηgηi=0.995×0.995×0.485175=0.480336034</p><p><b>　　汽輪機(jī)的熱耗率q</b></p><p>　　q=3600/η

39、e=7494.205kJ/(kWh)</p><p><b>　　汽輪機(jī)的汽耗率d</b></p><p>　　d=q/q0=2.8083kg/(kWh)</p><p>　　此工況下汽輪機(jī)的進(jìn)汽量D0</p><p>　　D0=1000d*Pe 此工況下Pe =1027.5Mw</p><p>

40、　　D0=1000×2.754×772.5=2885618kg/h</p><p>　　與初選值基本<±相符合。</p><p><b>　　給水流量Gfw</b></p><p>　　Gfw=αc,4*D0=2885021.574kg/h</p><p><b>　　凝結(jié)水

41、泵流量Gcp</b></p><p>　　Gcp=αc,5*D0=2183398.991kg/h</p><p>　　凝汽量Dc=αc*D0=1539465kg/h</p><p><b>　　各級(jí)抽汽量</b></p><p>　　D1=α1×D0=kg/s</p><p>

42、;　　其余第二至第六級(jí)抽氣量的計(jì)算結(jié)果如下表：</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　(十) 全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算</p><p><b>　　1. 鍋爐參數(shù)計(jì)算</b></p><p><b>　　過(guò)熱蒸汽參數(shù)：</b></p><p

43、>　　由pb=26.25Mpa,tb=600℃，可以查得過(guò)熱蒸汽出口焓hb=3482.1kJ/kg</p><p><b>　　再熱器參數(shù)：</b></p><p>　　由圖課得鍋爐再熱器的出口prh=5.465Mpa,該壓力低于于高壓缸排氣壓力5.941Mpa，再熱器出口prh=5.465Mpa trh=600℃ ，查焓值hrh=3663.1kJ/kg<

44、;/p><p>　　再熱器換熱量q'rh=hrh-h2=576.8kg/kJ</p><p>　　2. 鍋爐的有效吸熱量q1</p><p>　　q1=(αfw-αbl)(hb-hfw)+αsp(hb-hsp)+αrhq'rh</p><p>　　=2668.70369kJ/kg</p><p><b

45、>　　3. 管道效率ηp</b></p><p>　　ηp=q0/q1=1</p><p><b>　　4. 全廠效率</b></p><p>　　ηcp=ηbηpηe=0.925*0.9765*0.44572=0.433959</p><p>　　5.全廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗bs</p><

46、;p><b>　　系數(shù)r=1</b></p><p>　　bs=3600/ηcp=3600/0.398/29300=0.28313kg/kW.h</p><p><b>　　6. 全廠熱耗率：</b></p><p>　　qcp=bs*29300=8295.7109kJ/kw.h</p><p&g

47、t;　　7. 全廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗bns：</p><p>　　bns=bs/（1-）=0.28313/（1-0.07）=0.30444kg/kW.h</p><p>　　(十一) 反平衡校核</p><p>　　反平衡計(jì)算中的各量均相應(yīng)于1kg汽輪機(jī)進(jìn)汽</p><p>　　1. 鍋爐輸入熱量 qr</p><p>　

48、　qr=q1/ηb=2885.085073kJ/kg</p><p><b>　　2.鍋爐損失Δqb</b></p><p>　　Δqb =(1-ηb)qr =216.38138kJ/kg</p><p>　　3. 排污損失Δqbl</p><p>　　Δqbl =αbl(hbl-hma)=0kJ/kg</p>

49、;<p>　　4. 全廠工質(zhì)滲漏損失ΔqL</p><p>　　ΔqL=αL(hL-hma)=0kJ/kg</p><p>　　5. 廠用氣損失Δqpl</p><p>　　Δqpl =αpl(hpl-hma)=0kJ/kg</p><p>　　6.凝汽器冷源損失Δqc</p><p>　　Δqc =α

50、c(hc-h'c)=116.115kJ/kg</p><p>　　h'c=133.2kJ/kg</p><p>　　7. 小汽輪機(jī)冷源損失Δqxj</p><p>　　Δqxj =αxj（hc-h'c)=129.2065509kJ/kg</p><p>　　8.化學(xué)補(bǔ)充水冷源損失Δqma</p><

51、p>　　Δqma=αma（hma-h'c)=0kJ/kg</p><p>　　9管道散熱損失Δqp</p><p>　　Δqp=αb(hb-ho)+αhr(h"rh-hrh)=0kJ/kg</p><p>　　10軸封加熱器冷源損失Δqsg很小約為0</p><p><b>　　損失之和</b>&

52、lt;/p><p>　　∑Δqi=Δqb +Δqbl+Δqbl+ ΔqL++Δqpl+Δqc+Δqxj+Δqma+Δqp1509.796kJ/kg</p><p><b>　　汽輪機(jī)內(nèi)功ω'i</b></p><p>　　ω'i=qr-=∑Δqi=1341.288965kJ/kg</p><p>　　正反平衡