畢業(yè)設(shè)計(jì)安慶電廠1000mw機(jī)組熱力系統(tǒng)節(jié)能分析

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　安慶電廠1000MW機(jī)組熱力系統(tǒng)節(jié)能分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 熱能與

2、動(dòng)力工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要</p>

3、;<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論1</p><p>　　1.1課題研究的背景1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 本文研究?jī)?nèi)容和目的2<

4、;/p><p>　　第二章 機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算4</p><p>　　2.1 機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)特點(diǎn)4</p><p>　　2.2 熱系統(tǒng)簡(jiǎn)捷計(jì)算的定義及方法5</p><p>　　2.3 THA工況下的各項(xiàng)參數(shù)整理說明6</p><p>　　2.3.1 原始熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的整理6</p><p&

5、gt;　　2.3.2按簡(jiǎn)捷熱平衡計(jì)算法相關(guān)規(guī)定整理原始資料9</p><p>　　2.4 簡(jiǎn)捷計(jì)算法的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算9</p><p>　　2.4.1各級(jí)加熱器抽汽系數(shù)計(jì)算（暫不考慮加熱器散熱損失）9</p><p>　　2.4.2系統(tǒng)的正平衡計(jì)算10</p><p>　　2.4.3系統(tǒng)的反平衡校核11</p>&l

6、t;p>　　2.4.4 各項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算12</p><p>　　第三章 等效焓降的理論基礎(chǔ)及指標(biāo)計(jì)算13</p><p>　　3.1等效焓降的基本概念13</p><p>　　3.2 抽汽的等效焓降14</p><p>　　3.3 等效焓降之間的關(guān)系14</p><p>　　3.3.1疏水放流式加

7、熱器與其后相鄰加熱器之間的等效焓降關(guān)系14</p><p>　　3.3.2匯集式加熱器之間的等效焓降關(guān)系15</p><p>　　3.4新蒸汽等效焓降16</p><p>　　3.5等效焓降應(yīng)用的基本法則16</p><p>　　3.5.1概述16</p><p>　　3.5.2內(nèi)、外純熱量進(jìn)出系統(tǒng)17&l

8、t;/p><p>　　3.5.3攜帶工質(zhì)的內(nèi)、外熱量出入熱系統(tǒng)18</p><p>　　3.6再熱機(jī)組的變熱量等效焓降21</p><p>　　3.6.1變熱量的等效焓降21</p><p>　　3.6.2本機(jī)組變熱量等效焓降計(jì)算22</p><p>　　第四章 熱力系統(tǒng)的定量分析25</p>&l

9、t;p><b>　　4.1概述25</b></p><p>　　4.2過熱器噴水的定量分析25</p><p>　　4.2.1概述25</p><p>　　4.2.2 過熱器噴水的定量分析26</p><p>　　4.3 再熱器噴水的定量分析27</p><p>　　4.3.1概述

10、27</p><p>　　4.3.2本機(jī)組再熱器噴水減溫計(jì)算27</p><p>　　4.4 系統(tǒng)的不明泄漏29</p><p>　　4.4.1除氧器內(nèi)飽和水的泄漏29</p><p>　　4.4.2給水管道的泄漏29</p><p>　　4.4.3 主蒸汽管道的泄漏30</p><p&

11、gt;　　4.5 疏水旁路30</p><p>　　4.6 注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏入31</p><p>　　4.7 加熱器端差和凝結(jié)水過冷度的定量分析31</p><p>　　4.7.1概述31</p><p>　　4.7.2 端差定量分析的具體計(jì)算32</p><p>　　4.7.3 凝結(jié)水過冷度定

12、量分析36</p><p>　　4.8 散熱損失的定量分析37</p><p>　　4.8.1概述37</p><p>　　4.8.2加熱器散熱損失的定量分析計(jì)算37</p><p>　　4.9加熱器停運(yùn)（汽側(cè)切除）41</p><p>　　4.9.1 概述41</p><p>　　

13、4.9.2 加熱器停運(yùn)定量分析41</p><p>　　4.10 高加旁路泄漏45</p><p>　　4.10.1概述45</p><p>　　4.10.2 高加旁路泄漏定量分析45</p><p><b>　　4.11總結(jié)46</b></p><p>　　第五章 取消疏水泵的假設(shè)方案

14、及其經(jīng)濟(jì)性分析比較47</p><p><b>　　5.1 概述47</b></p><p>　　5.2 疏水泵的定量分析47</p><p>　　5.3 結(jié)論分析48</p><p>　　第六章 軸封回收利用系統(tǒng)的能量回收率評(píng)價(jià)49</p><p><b>　　6.1 概述

15、49</b></p><p>　　6.2 軸封回收利用系統(tǒng)定量分析49</p><p>　　6.3 結(jié)果分析51</p><p><b>　　第七章 結(jié)論52</b></p><p><b>　　致謝53</b></p><p><b>　　參考

16、文獻(xiàn)54</b></p><p><b>　　附圖155</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1課題研究的背景</p><p>　　電力工業(yè)是促進(jìn)我國社會(huì)迅速發(fā)展和維持國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的根本性產(chǎn)業(yè)和公共事業(yè)，它既可以提供大量?jī)?yōu)質(zhì)清潔的

17、能源，但同時(shí)又消耗著巨大的能源并產(chǎn)生大量污染物，因此電力行業(yè)一直是我國進(jìn)行節(jié)能減排的重要領(lǐng)域之一。</p><p>　　煤炭是我國的主要能源，我國是世界上生產(chǎn)和消費(fèi)煤炭的主要國家之一，而電力行業(yè)又是我國消耗煤炭的主要用戶。在我國電力行業(yè)的組成框架中，燃煤機(jī)組大概占據(jù)了75%，發(fā)電量則達(dá)到80%以上，并且在新增設(shè)裝機(jī)中接近88.2%的機(jī)組為火電機(jī)組，從接下來的發(fā)展可知，以煤為主的一次能源組成結(jié)構(gòu)不發(fā)生大的變化情況下

18、，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)火電在電力結(jié)構(gòu)中仍將占據(jù)重要的主導(dǎo)地位。但是隨著資源的逐漸減少和環(huán)境對(duì)社會(huì)發(fā)展限制的凸顯，我們對(duì)新型燃煤機(jī)組提出的愈來愈高的要求，既要不斷節(jié)省能源、提高效率，還要著力減少二氧化碳及其他各種有害物質(zhì)的排放，還要加強(qiáng)廢物的回收利用及新型高效清潔能源的開發(fā)利用，不斷實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。其次，我國還頒布了電力發(fā)展中“上大壓小”的新政策，把新開建的電力項(xiàng)目與關(guān)閉小型低效的火電機(jī)組相結(jié)合。在建設(shè)發(fā)展高參數(shù)、大容量、少排放、低耗

19、能機(jī)組的同時(shí)，關(guān)?；蚋脑煲徊糠中⌒腕{污低效的火電機(jī)組。上大為關(guān)小營造了良好市場(chǎng)環(huán)境，關(guān)小則給上大創(chuàng)造了許多容量空間，上大關(guān)小相輔相成，互相促進(jìn)[1]。</p><p>　　在這樣的社會(huì)環(huán)境和政策形勢(shì)下，發(fā)展更加高效、環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)性高的高參數(shù)、大容量的火電機(jī)組－－超超臨界臨界火電機(jī)組顯得更加迫切。1000ＭＷ機(jī)組是當(dāng)代超超臨界機(jī)組的主要代表，與常規(guī)小機(jī)組相比有著無法比及的優(yōu)勢(shì)。然而對(duì)于發(fā)展超臨界機(jī)組，與發(fā)達(dá)國家

20、相比我國已經(jīng)晚了接近40年，現(xiàn)如今我們有充足的條件、也非常有必要站在較高的起點(diǎn)上，積極借鑒世界上先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和成熟完善的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，充分利用當(dāng)代世界上材料行業(yè)的最新成果，同時(shí)切實(shí)結(jié)合我國超臨界機(jī)組的發(fā)展建設(shè)，不斷進(jìn)行分析優(yōu)化，充分發(fā)揮超臨界機(jī)組的節(jié)能效果，使之創(chuàng)造出最大的效益。從大量國外超臨界機(jī)組的運(yùn)行資料可以看出，超臨界機(jī)組具有非常好的經(jīng)濟(jì)性。因此隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我們對(duì)電力的需求量也愈來愈大，1000MW的超臨界機(jī)組逐漸變

21、成我國電力生產(chǎn)的主要機(jī)組，但是與國外先進(jìn)的生產(chǎn)水平相比，我國在超臨界機(jī)組的設(shè)計(jì)和運(yùn)行等許多方面還有很大差距，我們?nèi)匀恍枰獙?duì)1000MW的超臨界機(jī)組的熱力系統(tǒng)進(jìn)行完整系統(tǒng)的分析和優(yōu)化，不斷發(fā)展其節(jié)能的潛能，準(zhǔn)確指出超臨界機(jī)組的節(jié)能方向，使超臨界機(jī)組的優(yōu)越性充分發(fā)揮出來。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　本次課題是對(duì)安慶電廠1000MW超超臨界機(jī)組的熱力系統(tǒng)進(jìn)行

22、節(jié)能分析，機(jī)組是采用了上汽的超超臨界1000MW熱力系統(tǒng)。課題對(duì)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性分析，主要是采用對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算并分析，以尋找節(jié)能改進(jìn)的措施，從而不斷提高電廠的熱效率。所以認(rèn)真深入地去分析研究相關(guān)的節(jié)能理論和方法技術(shù)，深入系統(tǒng)的研究節(jié)能理論及熱力系統(tǒng)分析的先進(jìn)方法具有這非常重要而深遠(yuǎn)的意義[2]。</p><p>　　對(duì)火電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析研究的一種重要而有效的手段就是對(duì)火電機(jī)組的熱力系統(tǒng)進(jìn)行定量分析。世界上

23、最早對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算的方法是“常規(guī)熱平衡法”(即簡(jiǎn)捷熱平衡計(jì)算法)，是對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算的一種經(jīng)典而常用的方法，這種方法具有計(jì)算簡(jiǎn)捷明了等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)由于計(jì)算過程非常繁瑣、速度較慢，并且在對(duì)熱力系統(tǒng)的局部變化進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性定量分析時(shí)需對(duì)熱力系統(tǒng)進(jìn)行全面計(jì)算，造成工作量非常大。于是在20世紀(jì)60年代末期，前蘇聯(lián)著名學(xué)者庫茲涅佐夫率先提出“等效焓降發(fā)法”（又稱等效熱降法），幾年后傳入我國，后經(jīng)西安交通大學(xué)的林萬超教授的進(jìn)一步研究，該方

24、法得到了新的擴(kuò)展，從而得到創(chuàng)造和完善，使之成為一種新的熱工理論分析方法。等效焓降法摒棄了常規(guī)熱平衡計(jì)算的缺點(diǎn)與不足，不再需要對(duì)系統(tǒng)重新計(jì)算就可以查到系統(tǒng)變化的經(jīng)濟(jì)性，也就是用局部的計(jì)算來代替整體的計(jì)算，大大簡(jiǎn)化了機(jī)組熱力系統(tǒng)的分析計(jì)算，從而逐漸成為對(duì)火電機(jī)組熱力系統(tǒng)局部定量分析計(jì)算的主要方法。[3]</p><p>　　1.3 本文研究?jī)?nèi)容和目的</p><p>　　本文主要是對(duì)安慶電廠的

25、1000MW超超臨界機(jī)組的熱力系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能分析。首先采用常規(guī)熱平衡法（簡(jiǎn)捷熱平衡法）分析計(jì)算其熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，如抽汽做功量、凝汽器做功量、循環(huán)吸熱量及循環(huán)效率等，然后運(yùn)用反平衡法進(jìn)行計(jì)算以檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。另一方面采用等效焓降法再次對(duì)該熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)兩種計(jì)算方法進(jìn)行前后比較，再次驗(yàn)證結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而分析機(jī)組局部運(yùn)行異常的原因。然后，采用等效焓降法對(duì)機(jī)組在過、再熱器噴水減溫系統(tǒng)、系統(tǒng)不明泄漏（主要包括除氧器泄漏、給水管道

26、泄漏、主蒸汽管道泄漏）、疏水旁路、注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏人、凝結(jié)水過冷度和加熱器端差、加熱器停運(yùn)（汽側(cè)切除）、散熱損失、高加旁路泄漏等熱力系統(tǒng)局部異常運(yùn)行工況下的熱經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行定量分析：分析軸封回收利用系統(tǒng)的能量回收率評(píng)價(jià)。分析計(jì)算結(jié)果，對(duì)損失較大的地方提出相關(guān)優(yōu)化方案，并分析比較優(yōu)化方案的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)社會(huì)的更好更快發(fā)展需要發(fā)電企業(yè)不斷提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性、提高能源利用率、減少能量損失及污染

27、物排放量，充分響應(yīng)節(jié)能減排的號(hào)召。本文的相關(guān)研究結(jié)果可以為火電長(zhǎng)的節(jié)能降耗提供一份完整的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，給電廠提供節(jié)能改造的參考方案，同時(shí)系統(tǒng)的全面分析還為機(jī)組經(jīng)濟(jì)高效的生產(chǎn)運(yùn)行提供參考，可改善并提高電廠的生產(chǎn)管理水平。</p><p>　　第二章 機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算</p><p>　　2.1 機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　本文主要是分析研究安慶電廠10

28、00MW超超臨界機(jī)組的熱力系統(tǒng)。該機(jī)組的原則性系統(tǒng)見圖2.3，制造廠提供的THA工況下熱平衡圖見附圖1。此機(jī)組具有九級(jí)非調(diào)整式抽汽。此系統(tǒng)包含有3臺(tái)高壓加熱器、一臺(tái)除氧器和兩臺(tái)小汽機(jī)及5臺(tái)低壓加熱器，其中No.9、No.8、No.7高壓加熱器分別由第九、八、七級(jí)抽汽供汽，除氧器和小汽機(jī)均是由第五級(jí)抽汽供汽，其余四臺(tái)低壓加熱器分別由第一至四級(jí)抽汽供汽；以門桿、軸封漏氣為主的輔助蒸汽則向軸封加熱器和凝汽器供汽。</p><

29、;p>　　從該機(jī)組的熱力系統(tǒng)圖可知，No.9、No.8、No.7三臺(tái)高壓加熱器均是3段式加熱器（包括蒸汽冷卻器、加熱器、疏水冷卻器）[4]，其中No.7加熱器具有外置式加熱器。由于流入高壓加熱器的抽汽是過熱蒸汽，具有比較高的過熱度，這將使進(jìn)行熱交換時(shí)的不可逆損失增加，而三段式加熱器可利用蒸汽冷卻器有效的克服過高的過熱度帶來的影響，這可以使抽汽量的利用按不同能級(jí)來分級(jí)利用，從而避免了直接降落在加熱器本體上，這樣布置可以使熱交換時(shí)不可

30、逆性得到降低，同時(shí)減少了不可逆損失的產(chǎn)生，提高了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。疏水的逐級(jí)自流是表面式加熱器排除疏水的主要方式，也是其最簡(jiǎn)單、可靠的方式，高壓加熱器則主要采用逐級(jí)自流的方式排除疏水；但是，當(dāng)疏水逐級(jí)回流時(shí)，將排擠低壓抽汽，從而造成不可逆損失；另外，當(dāng)疏水排至冷凝器時(shí)，還將會(huì)造成直接的冷源損失。這些都將降低裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。于是，通常采用增設(shè)疏水冷卻器，這可以使疏水自流至下級(jí)加熱器前先經(jīng)過換熱器（即疏水冷卻器），在那利用主凝結(jié)水對(duì)疏水進(jìn)行適

31、當(dāng)?shù)睦鋮s，而后再流入下級(jí)加熱器，這樣可使疏水回流造成的不可逆損失減少，從而提高了裝置的熱經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　除氧器是一臺(tái)匯集式加熱器，常常布置在系統(tǒng)的中間。由于匯集式加熱器沒有傳熱的端差，具有較好的經(jīng)濟(jì)性，可匯集各種參數(shù)不同的蒸汽同時(shí)起到除氧作用。疏水將逐級(jí)自流到下一級(jí)加熱器中（No.4低壓加熱器）</p><p>　　No.5、 No.4、No.3、 No.2、 No.1號(hào)加熱

32、器為低壓加熱器，由低壓抽汽供汽。其中No.5、 No.4兩臺(tái)低加是兩段式加熱器，疏水采用逐級(jí)自流的方式；No.3號(hào)加熱器的疏水是利用疏水泵打到該加熱器的出口，這樣可以減少進(jìn)入除氧器之前的吸熱量，同時(shí)提高加熱器出口處凝結(jié)水溫度，減少疏水直接流入凝汽器造成的冷源損失，從而提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，功能類似匯集式加熱器；No.2加熱器的疏水流入No.1號(hào)加熱器的外置式疏水冷卻器。另外設(shè)有軸封加熱器用來回收并充分利用軸封漏氣，降低能損，進(jìn)一步提高機(jī)組

33、的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　在除氧器與7號(hào)高溫加熱器之間設(shè)置有氣動(dòng)式給水泵，由兩臺(tái)小汽機(jī)來提供所需能量。</p><p>　　2.2 熱系統(tǒng)簡(jiǎn)捷計(jì)算的定義及方法</p><p>　　火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)計(jì)算的核心是對(duì)回?zé)崾郊訜崞鞯臒崞胶夤竭M(jìn)行求解，計(jì)算解得各段抽汽份額，然后依據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)組的功率進(jìn)而求得汽機(jī)進(jìn)汽量及機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)(即定功率計(jì)算)或是根據(jù)汽機(jī)

34、進(jìn)汽量來確定汽輪發(fā)電機(jī)組的功率(定流量計(jì)算）。</p><p>　　回?zé)釞C(jī)組的原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算方法主要包括常規(guī)熱平衡法和等效焓降法。機(jī)組熱力系統(tǒng)的常規(guī)計(jì)算的主要目標(biāo)就是確定熱力系統(tǒng)中各個(gè)部分的蒸汽或水的流量及其他參數(shù)，如機(jī)組的功率、氣耗率、熱耗率、熱效率及煤耗率等。這是火力發(fā)電廠進(jìn)行設(shè)計(jì)、運(yùn)行及技術(shù)改造的一項(xiàng)非?；镜倪\(yùn)算方法，也是熱力工程的一件重要的技術(shù)工作。</p><p>　　由

35、于常規(guī)熱平衡計(jì)算法的計(jì)算過程比較復(fù)雜繁瑣、計(jì)算工作量較大，于是后期人們?cè)趯?duì)常規(guī)熱平衡計(jì)算的過程進(jìn)一步改進(jìn)完善 形成了現(xiàn)在的簡(jiǎn)捷熱平衡計(jì)算法，該方法首先對(duì)原始資料的整理進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，將原來熱力系統(tǒng)中較為繁多的熱力參數(shù)分別整理成3類：第1類用表示給水流經(jīng)加熱器的焓升，對(duì)應(yīng)不同加熱器依次進(jìn)行編號(hào)為、、、……；第2類則是用表示蒸汽在加熱器中放出的熱量，同樣對(duì)應(yīng)不同加熱器依次進(jìn)行編號(hào)為、、、……，其他熱源在加熱器中的放熱量編號(hào)為；第3類是用表

36、示疏水在加熱器中放出的熱量，對(duì)應(yīng)不同加熱器依次進(jìn)行編號(hào)為、、……。此外，加熱器被分成兩類：其一是疏水放流式加熱器，這類加熱器屬于表面式加熱器，采用疏水自流式疏水排放方式；另外一種就是匯集式加熱器，這種加熱器又通常指混合式加熱器或者設(shè)有疏水泵的表面式加熱器，它的疏水匯集在加熱器的出口或者進(jìn)口。</p><p>　　對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理時(shí)，加熱器、的計(jì)算會(huì)由于加熱器的不同而有所差別：</p><p&

37、gt;　　對(duì)于疏水放流式加熱器τ、ｑ、ｒ計(jì)算公式（如圖2.1）：</p><p>　　對(duì)于匯集式加熱器τ、ｑ、ｒ計(jì)算公式（如圖2.2）：</p><p>　　綜上可以看出，這樣的計(jì)算規(guī)定和常規(guī)計(jì)算方法有著很大的不同，它將疏水和被加熱的蒸汽在加熱器中放出的熱量過度地轉(zhuǎn)移到了加熱器的進(jìn)口焓值上。如此處理既可以創(chuàng)造出使加熱器進(jìn)出口工質(zhì)完全相等的條件，又不破壞加熱器內(nèi)的物質(zhì)和熱量平衡，這樣就可以消

38、除一個(gè)未知數(shù)。因而使計(jì)算得以簡(jiǎn)化，避免了對(duì)方程聯(lián)立求解的復(fù)雜過程，從而能夠依據(jù)加熱器編號(hào)由高到低依次得出抽汽份額（加熱器是依據(jù)從低壓到高壓依次編號(hào)為1、2、3……i）</p><p>　　2.3 THA工況下的各項(xiàng)參數(shù)整理說明</p><p>　　根據(jù)附圖1機(jī)組熱力系統(tǒng)圖來整理繪制出熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)圖（圖2.3）。明確各段抽汽漏氣來源及流向，其中軸封漏氣均經(jīng)過均壓箱處理后進(jìn)行分配，1—6股蒸汽漏

39、至軸封加熱器，7—12股漏氣流至凝汽器，第12股蒸汽為小汽機(jī)排汽;第1股蒸汽來自再熱前，其余均為再熱后蒸汽流入;詳細(xì)分布情況見下圖2.3：</p><p>　　2.3.1 原始熱力計(jì)算數(shù)據(jù)的整理</p><p>　　本次設(shè)計(jì)機(jī)組為安慶電廠1000MW超超臨界機(jī)組，其在THA工況下各項(xiàng)參數(shù)整理如下： </p><p>　　2.3.1.1 汽輪機(jī)的型式和參數(shù)：</

40、p><p>　　機(jī)組的型式：超超臨界、一次再熱、4缸4排汽、單周、凝汽式汽輪機(jī)；</p><p>　　機(jī)組的型號(hào)：N1000-28/600/620；</p><p>　　汽輪機(jī)的額定功率：Pe=1000MW；</p><p>　　主汽門前的主蒸汽的初參數(shù)：主蒸汽的壓力P0=26.988MPa，主蒸汽的溫度t0=600℃；</p>&

41、lt;p>　　進(jìn)汽門前的再熱蒸汽的參數(shù)：再熱冷段：Pzr’=5.7 MPa，tzr’=354.2 ℃</p><p>　　再熱熱段：Pzr =5.301 MPa，tzr =620 ℃ </p><p>　　汽機(jī)的排汽壓力Pc= 4.89 kPa，排汽比焓hc= 2329.25 kJ/kg 。</p><p>　　圖2.3 安慶電廠1000MW機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)

42、簡(jiǎn)圖</p><p>　　2.3.1.2.抽汽二次參數(shù)的整理[6]</p><p>　　加熱器內(nèi)的工作壓力Pj等于抽汽壓力減去壓損，即，如：P1=Pr1*(1-ΔP1)=0.0226*(1-4%)=0.021696 MPa；</p><p>　　在加熱器壓力下的飽和溫度tbh是通過h-s圖查該壓力下的飽和態(tài)得到；</p><p>　　加熱器的

43、出口水溫tw是加熱器壓力下飽和水溫tbh減去加熱器上端差，即tw=tbh-,，例如：61.85-2.8=59.056；</p><p>　　加熱器的出口水焓hw是根據(jù)加熱器水側(cè)壓力和加熱器出口的水溫來查h-s圖得到的[5]；</p><p>　　加熱器的疏水溫度是根據(jù)上級(jí)加熱器出口的水溫tw加上此級(jí)的下端差來求得的，即tw，例如： tw4+= 136.68+5.6=142.28 ℃；<

44、;/p><p>　　加熱器的疏水焓hs則是根據(jù)加熱器內(nèi)工作壓力和疏水的溫度在水態(tài)下來差h-s圖來求得；</p><p>　　具體計(jì)算數(shù)據(jù)整理見表2.2</p><p>　　2.3.1.3 機(jī)組的各級(jí)回?zé)岢槠加?jì)算參數(shù)（如表2.1）</p><p>　　表2.1 機(jī)組各級(jí)會(huì)熱抽汽原始數(shù)據(jù)</p&

45、gt;<p>　　表2.2 抽汽二次參數(shù)</p><p>　　2.3.1.4 輔助蒸汽參數(shù)的整理</p><p>　　輔助蒸汽的各項(xiàng)參數(shù)可根據(jù)原則性熱力系統(tǒng)圖計(jì)算得到，各項(xiàng)具體參數(shù)見表2.3</p><p>　　表2.3 輔助蒸汽參數(shù)</p

46、><p>　　注：輔助蒸汽份額表示輔助蒸汽占主蒸汽的比例。</p><p>　　2.3.2按簡(jiǎn)捷熱平衡計(jì)算法相關(guān)規(guī)定整理原始資料</p><p>　　給水流經(jīng)加熱器時(shí)的焓升指加熱器的出口水焓減去進(jìn)口水焓（一般為上級(jí)加熱器出口水焓），即 =，例如：= 352.53- 249.29= 103.24 kJ/kg；</p><p>　　蒸汽在加熱器內(nèi)的放

47、熱量根據(jù)加熱器的不同進(jìn)行分類：匯集式加熱器，第3號(hào)加熱器和第6號(hào)加熱器（除氧器）為匯集式加熱器；疏水放流式加熱器 ；輔助蒸汽在加熱器中放熱量的求解過程同上；</p><p>　　疏水流經(jīng)加熱器的放熱量的計(jì)算與蒸汽放熱量的計(jì)算類似：匯集式加熱器；疏水放流式加熱器；</p><p>　　具體計(jì)算參數(shù)見表2.4：</p><p>　　表2.4

48、 、q、參數(shù)的整理</p><p>　　2.4 簡(jiǎn)捷計(jì)算法的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算</p><p>　　2.4.1各級(jí)加熱器抽汽系數(shù)計(jì)算（暫不考慮加熱器散熱損失）</p><p>　　2.4.2系統(tǒng)的正平衡計(jì)算</p><p><b>　　再熱蒸汽的份額：</b></p><p>　　1

49、Kg再熱蒸汽在再熱器內(nèi)的吸熱量 [kJ/kg]</p><p>　　1Kg新蒸汽膨脹的內(nèi)功：</p><p><b>　　各級(jí)抽汽作功：</b></p><p>　　=19.21256345</p><p>　　蒸汽在凝汽器內(nèi)做的功</p><p><b>　　各輔助蒸汽作的功：<

50、;/b></p><p><b>　　汽輪機(jī)內(nèi)功：</b></p><p><b>　　循環(huán)吸熱量：</b></p><p><b>　　Q= </b></p><p>　　實(shí)際的循環(huán)效率 5040272486</p><p>　　2.4.3系統(tǒng)的

51、反平衡校核</p><p><b>　　各個(gè)冷源損失：:</b></p><p><b>　　凝汽器內(nèi)的冷源損失</b></p><p>　　輔助蒸汽的冷源損失：</p><p>　　第1、2號(hào)低壓加熱器的疏水冷源損失：</p><p>　　軸封加熱器的疏水冷源損失：<

52、/p><p><b>　　廣義的冷源損失</b></p><p><b>　　實(shí)際循環(huán)效率；</b></p><p>　　誤差校核Δ==0.003539767%</p><p>　　與正平衡的計(jì)算結(jié)果基本上完全一致，這表明熱系統(tǒng)的計(jì)算是正確的。</p><p>　　2.4.4 各

53、項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算</p><p>　　汽耗量 （電功率Nd=1105388 kw，ηjx*ηd=0.9898,ηg=0.93, ηgd =0.98）</p><p><b>　　汽耗率</b></p><p><b>　　熱耗率</b></p><p>　　[ kJ/(kw*h)]</p&g

54、t;<p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率</b></p><p>　　全年的標(biāo)準(zhǔn)煤耗量（設(shè)年利用小時(shí)n=7000h）</p><p>　　第三章 等效焓降的理論基礎(chǔ)及指標(biāo)計(jì)算</p><p>　　3.1等效焓降的基本概念</p><p>　　圖3.1純凝汽式汽輪機(jī)內(nèi)蒸汽焓降</p><p>

55、;　　對(duì)純凝汽式的汽輪機(jī)(如圖3.1)，1千克的新蒸汽做功等于該蒸汽的焓降(即熱降)： H= [kJ/kg]</p><p>　　式子中： 表示蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)的初焓(即入口焓) [kJ/kg]；</p><p><b>　　[kJ/kg]；</b></p><p>　　對(duì)具有回?zé)岢槠钠麢C(jī)，1千克新蒸汽做的功則表示為: <

56、/p><p>　　[kJ/kg] </p><p><b>　　式子中： </b></p><p>　　y表示抽汽的作功不足系數(shù)；</p><p>　　r表示任意抽汽級(jí)的編號(hào)；</p><p><b>　　Z表示抽汽的級(jí)數(shù)。</b></p><p>　

57、　顯然，上述功量與1千克蒸汽的簡(jiǎn)單焓降有所不同，此功量比純凝汽式汽機(jī)內(nèi)蒸汽的焓降要小。因此，為了區(qū)分，我們稱上述功量為等效焓降(又稱等效熱降)，表示回?zé)岢槠狡麢C(jī)內(nèi)1千克新蒸汽的做功量，又等效為千克蒸汽直接流至凝汽器的焓降。</p><p>　　3.2 抽汽的等效焓降</p><p>　　對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的熱力系統(tǒng)，假設(shè)有一個(gè)純熱量q(即沒有工質(zhì)帶入)進(jìn)入某級(jí)加熱器內(nèi)，將會(huì)使該級(jí)加熱器的抽汽減

58、少，即排擠抽汽；被排擠的抽汽有一部分將做功到汽機(jī)的出口，另外一部分將做功到后面的各抽汽口后再被抽出用來加熱給水。純熱量的加入使后面的加熱器中增加了抽汽份額，并將會(huì)產(chǎn)生做功不足。則把該段加熱器排擠的抽汽返回汽機(jī)內(nèi)做的功稱為抽汽的等效焓降，用表示。也就是說，抽汽的等效焓降表示被排擠的1千克蒸汽返回到汽機(jī)后的做功量的多少。當(dāng)抽汽減少時(shí)，它表示1千克排擠抽汽做功的增加量；當(dāng)抽汽量增加時(shí)，則它表示做功的減少量。比較發(fā)現(xiàn)，抽汽的等效焓降考慮了比抽汽

59、壓力更加小的所有抽汽量的變動(dòng)。</p><p>　　因此抽汽的等效焓降又可用排擠1千克抽汽的焓降減去某些固定成分來表示[7]，其通式可寫為</p><p>　　式中 一般取或，根據(jù)加熱器型式而定；</p><p>　　r—表示加熱器j后更低的壓力抽汽口的下標(biāo)。</p><p>　　若j是匯集式加熱器，那么都可以用來代替。若j是疏水放流式加熱

60、器，那么從j級(jí)以下直到匯集式加熱器均用來替換，包括匯集式加熱器，然而在匯集式加熱器以下，不管是疏水放流式還是匯集式加熱器，則都用來替換。</p><p>　　抽汽效率表示排擠1kg加熱器抽汽而得到的功量與加入的熱量的比值。即：=；它反映了任意的抽汽級(jí)j處發(fā)生熱變化的程度</p><p>　　3.3 等效焓降之間的關(guān)系</p><p>　　我們從凝汽器開始來計(jì)算等效焓

61、降，一般從低級(jí)到高級(jí)計(jì)算比較方便。但假若我們已經(jīng)理解了等效焓降之間的關(guān)系，這將會(huì)使計(jì)算變得更加簡(jiǎn)捷，可以通過已知的等效焓降來求得更好級(jí)的抽汽的等效焓降</p><p>　　3.3.1疏水放流式加熱器與其后相鄰加熱器之間的等效焓降關(guān)系</p><p>　　疏水放流式加熱器和它后面相鄰的加熱器質(zhì)檢的等效焓降關(guān)系，可以用下圖3.2來分析。</p><p>　　(a)

62、 (b)</p><p>　　圖3.2 相鄰加熱器的聯(lián)接系統(tǒng)</p><p>　　不管其后相鄰的加熱器的型式如何，疏水放流式加熱器和其后面相鄰的加熱器之間的等效焓降關(guān)系通式可表示為</p><p>　　它的物理意義為排擠j段抽汽1千克時(shí)，從j到j(luò)-1的作功量為，這單位質(zhì)量的排擠抽汽流至到j(luò)-1處只剩下千克繼續(xù)往

63、后面流動(dòng)作功，然而該處1千克的排擠抽汽的等效焓降為，所以千克的蒸汽的作功為，所以，第j等級(jí)的等效焓降則用與相加之和表示。</p><p>　　3.3.2匯集式加熱器之間的等效焓降關(guān)系</p><p>　　有No.j和No.m兩個(gè)匯集式的加熱器，如下圖3.2它們之間關(guān)系式可表示為：</p><p><b>　　[kJ/kg]</b></p&

64、gt;<p>　　它的物理意義為當(dāng)j級(jí)匯集式加熱器的1千克排擠抽汽返回到汽輪機(jī)作功到更低的匯集式加熱器m時(shí)，它仍然具有等效焓降。然而從j級(jí)至m級(jí)的焓降為，應(yīng)該減掉j級(jí)到m級(jí)之間因?yàn)槌槠蓊~的增加而減少的作功，這樣才是排擠抽汽在j級(jí)到m級(jí)的做功。兩者相加即為j級(jí)的等效焓降。值得注意的是，該式對(duì)j級(jí)和m級(jí)匯集加熱器之間具有匯集加熱器的系統(tǒng)同樣適用。</p><p>　　3.4新蒸汽等效焓降</p&

65、gt;<p>　　新蒸汽的等效焓降就是新蒸汽的實(shí)際做功，即可表示為</p><p><b>　　[kJ/kg]</b></p><p>　　由于當(dāng)這樣計(jì)算時(shí)，我們沒有將軸封漏氣及其利用、加熱器的散熱、泵功能量消耗、抽汽器的耗汽等輔助成分的做功損失考慮在內(nèi)，因此我們稱此等效焓降為毛等效焓降。那么除去輔助成分的做功損失得到的等效焓降稱為凈等效焓降，可表示為：

66、</p><p><b>　　[kJ/kg]</b></p><p>　　式中：表示軸封漏氣及其利用、抽汽耗功、加熱器的散熱及泵功能量消耗等各種輔助成分的做功損失之和。</p><p>　　汽輪機(jī)的裝置效率，也就是實(shí)際循環(huán)效率，可以用新蒸汽等效焓降比上循環(huán)吸熱量求得，即可表示為</p><p><b>　　[%

67、]</b></p><p>　　3.5等效焓降應(yīng)用的基本法則</p><p><b>　　3.5.1概述</b></p><p>　　在火力發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)或設(shè)備中，不管是發(fā)生工質(zhì)和熱量的損失，還是熱量和工質(zhì)被應(yīng)用在系統(tǒng)中，都會(huì)影響整個(gè)裝置的經(jīng)濟(jì)性。一般情況下，我們講工質(zhì)損失產(chǎn)生的同時(shí)總會(huì)伴隨有熱量的損失，如管道和熱力設(shè)備的散熱損失

68、，汽、水泄漏以及排污和取樣即屬于工質(zhì)和熱量損失。工質(zhì)及熱量被應(yīng)用在熱系統(tǒng)中，其中包括來源于自循環(huán)內(nèi)部的工質(zhì)及熱量，以及循環(huán)外部的工質(zhì)和熱量（簡(jiǎn)稱為內(nèi)部熱量、外部熱量）。但是值得注意的是，從熱力學(xué)角度分析，對(duì)內(nèi)外部熱量的利用對(duì)裝置的經(jīng)濟(jì)性的影響有著原則性的差別，不能一概而論。通常任何內(nèi)部熱量的利用都會(huì)使裝置的效率得到提高；然而外部熱量的利用，除了循環(huán)功增加外，循環(huán)吸熱量也將增加，所以通常會(huì)使裝置的效率降低。</p><

69、p>　　對(duì)于熱系統(tǒng)中的各類熱經(jīng)濟(jì)性的問題，我們可以將其分為兩類：第一種指只有熱量變化或者進(jìn)出系統(tǒng)，沒有工質(zhì)的相應(yīng)變化，我們稱之為純熱量變動(dòng)或進(jìn)出系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為“純熱量”；另外一種則指熱量變動(dòng)的同時(shí)還常常伴有工質(zhì)的變動(dòng)，成為帶工質(zhì)的熱量變動(dòng)或進(jìn)出系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“帶工質(zhì)的熱量”。兩類經(jīng)濟(jì)性問題有著質(zhì)的差別，我們應(yīng)分別考慮對(duì)待。</p><p>　　3.5.2內(nèi)、外純熱量進(jìn)出系統(tǒng)</p><p>

70、;　　1）外部熱量利用在系統(tǒng)</p><p>　　對(duì)于熱力循環(huán)之外的任意熱量，如電機(jī)的冷卻熱量、工藝的預(yù)熱及排煙的熱量，都屬于沒有工質(zhì)變動(dòng)的外部純熱量，他們流入系統(tǒng)屬于純外部熱量的利用問題。如圖3.3</p><p>　　當(dāng)純外部純熱量流入系統(tǒng)時(shí)，如果我們將這部分熱量看作是余熱利用進(jìn)行處理，也就是說只考慮它的做功，而不考慮循環(huán)加進(jìn)去的熱量的增加。那么裝置的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)因?yàn)橛酂岬睦枚靡蕴岣?/p>

71、。對(duì)于純熱量流入系統(tǒng)，與等效焓降的性質(zhì)完全相同，所以該熱量的作功即為新蒸汽等效焓降的變化，可按照等效焓降的概念直接寫出。由于熱量利用在能級(jí)j上，故新蒸汽等效焓降的增量為。因視外來熱量為余熱利用，則循環(huán)加入熱量Q保持不變，而利用外部熱量后的新蒸汽等效焓降為，裝置效率相對(duì)提高為</p><p>　　注意:此公式應(yīng)用在循環(huán)吸熱量保持不變的前提下。</p><p>　　2）內(nèi)部熱量進(jìn)出系統(tǒng)<

72、/p><p>　　對(duì)除氧器中排汽余熱的回收利用/給水泵的焓升，及相關(guān)熱力設(shè)備或管道的散熱損失都屬于無工質(zhì)攜帶的內(nèi)部熱量。這類熱量進(jìn)入系統(tǒng)是指對(duì)內(nèi)部純熱量的利用的問題，熱量流出系統(tǒng)則反映純熱量的損失問題。所以，由這些熱量損失引起的做功量的變動(dòng)便可以利用等效焓降法來計(jì)算求得。</p><p>　　如圖3.4，表示給水泵的焓升，這部分熱量進(jìn)入系統(tǒng)并被利用在j能級(jí)上，所以可利用等效焓降法求得新蒸汽的等

73、效焓降的增加量</p><p><b>　　[kJ/kg]</b></p><p>　　那么泵功的焓升熱量的回收后的經(jīng)濟(jì)效果為：</p><p>　　當(dāng)涉及到內(nèi)部的純熱量流出系統(tǒng)時(shí)，可以利用等效焓降法原理按照其所處的能級(jí)求出這部分熱量引起的熱經(jīng)濟(jì)性的降低和做功的損失，其計(jì)算過程和內(nèi)部熱量的利用基本一樣，只是它們一個(gè)表示經(jīng)濟(jì)性的提高和做功的增加，

74、另外一個(gè)表示經(jīng)濟(jì)性的降低及做功的減少。那么，其裝置的經(jīng)濟(jì)性相對(duì)降低</p><p>　　3.5.3攜帶工質(zhì)的內(nèi)、外熱量出入熱系統(tǒng)</p><p>　　攜帶有工質(zhì)的熱量，不管是內(nèi)部熱量還是外部熱量，熱量進(jìn)出系統(tǒng)的同時(shí)，攜帶著的相關(guān)工質(zhì)也進(jìn)出系統(tǒng)。所以，對(duì)這種問題處理和純熱量的處理過程有些不同，使用等效焓降法計(jì)算時(shí)不可忽略系統(tǒng)工質(zhì)的變動(dòng)。</p><p>　　1） 蒸汽

75、攜帶熱量流進(jìn)系統(tǒng)</p><p>　　如圖3.4所示，份額為份額為且具有的蒸汽從j級(jí)流進(jìn)系統(tǒng)。外部的蒸汽被用于加熱器、軸封漏氣被回收并利用在加熱器中都屬于這種情況，摒棄都是為了提高裝置的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　為了確定工質(zhì)攜帶著熱量流入系統(tǒng)時(shí)引起裝置經(jīng)濟(jì)性和做功的變動(dòng)，一般把該熱量分兩方面來分別分析研究：一方面是指純熱量；另外方面則是帶工質(zhì)的熱量(）。因?yàn)榧儫崃坷迷诔槠蕿榈哪芰?/p>

76、級(jí)上，所以可用等效焓降的概念進(jìn)行處理，從而求得做功量為。其余帶工質(zhì)的熱量(）恰好和該級(jí)的抽汽比焓()相等,所以因此質(zhì)量為千克的來汽正好替代，并且沒有疏水的變化。為了使系統(tǒng)的工質(zhì)始終保持平持平衡狀態(tài)，必須隨之減少同樣質(zhì)量的進(jìn)入凝汽器的化學(xué)補(bǔ)充水，以來維持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡。又因?yàn)橹髂Y(jié)水量和疏水的質(zhì)量沒有發(fā)生變化，所以，各級(jí)加熱器的抽汽量將不會(huì)受到影響。那么被替換的抽汽重新返回到汽輪機(jī)中，直接流至凝汽器中，則做功為kJ/kg。綜上可得，蒸汽

77、攜帶的熱量的全部作功等于兩部分熱量作功之和。即</p><p><b>　　[kJ/kg]</b></p><p>　　裝置的經(jīng)濟(jì)性的相對(duì)變化為</p><p><b>　　[%]</b></p><p>　　2） 熱水?dāng)y帶熱量流入系統(tǒng)</p><p>　　不管是內(nèi)部的熱水還

78、是外部熱水流進(jìn)系統(tǒng)，都有兩種進(jìn)入方式：第一種就是從疏水的管路流入，另外一種就是從主凝結(jié)水的管路進(jìn)入系統(tǒng)。但是因?yàn)闊崴畯牟煌牡攸c(diǎn)進(jìn)入，其所形成的經(jīng)濟(jì)效果和使用的計(jì)算方法也不完全相同</p><p>　　當(dāng)熱水從主凝結(jié)水的管路進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，焓值為、份額是的熱水從j級(jí)加熱器的主凝結(jié)水的管路流入，可將進(jìn)入系統(tǒng)的熱量分為兩個(gè)部分來分析計(jì)算熱水?dāng)y帶熱量進(jìn)入系統(tǒng)而造成做功和裝置熱經(jīng)濟(jì)性的變動(dòng)：第一部分指純熱量流入，第二部分指帶

79、工質(zhì)的熱量。易于發(fā)現(xiàn)，純熱量流入系統(tǒng)時(shí)造成的做功變動(dòng)的問題和等效焓降的概念是一致的。又因?yàn)樵摬糠譄崃孔饔迷诔槠蕿榈哪芗?jí)上，所以做功量為。另外一部分帶工質(zhì)的熱量流入系統(tǒng)時(shí)，和混合點(diǎn)處的凝結(jié)水焓恰好一致，所以質(zhì)量為千克的熱水剛好能夠替代相同質(zhì)量的主凝結(jié)水。那么為了維持整個(gè)系統(tǒng)的工質(zhì)平衡，需要相應(yīng)的減少相同質(zhì)量的化學(xué)補(bǔ)充水。從而使流過第1至第j級(jí)加熱器的主凝結(jié)水減少相應(yīng)質(zhì)量，那么將獲得做功。綜上可知，熱水通過主凝結(jié)水的管路進(jìn)入系統(tǒng)的全部做

80、功等于兩部分的 熱量之和：</p><p>　　裝置的經(jīng)濟(jì)性的相對(duì)變化為：</p><p>　　當(dāng)熱水通過疏水管道進(jìn)入系統(tǒng)，焓值為、份額是的熱水從j級(jí)加熱器的疏水管道流入系統(tǒng)時(shí)，同樣可將進(jìn)入系統(tǒng)的熱量分為兩個(gè)部分來分析計(jì)算熱水流入系統(tǒng)而造成做功和裝置熱經(jīng)濟(jì)性的變動(dòng)：第一部分是指純熱量，另一部分則是指帶工質(zhì)的熱量。同樣純熱量進(jìn)入系統(tǒng)引起的作功變化的問題是和等效焓降的概念是一致的，作用在j-1

81、加熱器，功量為。</p><p>　　帶工質(zhì)的熱量為，沿著疏水管路逐級(jí)自流，在j-1級(jí)到m級(jí)加熱器分別放出熱量，所以作功為。當(dāng)該熱水進(jìn)入加熱器m后，代替kg的主凝結(jié)水，為維持系統(tǒng)的工質(zhì)平衡，對(duì)應(yīng)減少相同質(zhì)量的進(jìn)入凝汽器的化學(xué)補(bǔ)充水量，因此作功為。</p><p><b>　　總的作功為</b></p><p>　　裝置的經(jīng)濟(jì)性相對(duì)變化為<

82、/p><p>　　3) 帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)</p><p>　　熱力設(shè)備及其系統(tǒng)內(nèi)存在的工質(zhì)泄漏和為了保證外部需要而提供的帶工質(zhì)的熱量，都是屬于帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)。其存在的形式既可以是熱水（疏水或者給水），也可以是蒸汽。帶工質(zhì)的熱量流出系統(tǒng)的定量分析計(jì)算公式是帶工質(zhì)的熱量流入系統(tǒng)定量公式的一個(gè)簡(jiǎn)單特例，也就是說使系統(tǒng)的計(jì)算公式中的純熱量等于零就可以了。</p><p&g

83、t;　　則其做功損失表示公式可以寫成：</p><p>　　裝置的熱經(jīng)濟(jì)性的相對(duì)降低為：</p><p>　　此公式表示蒸汽流出系統(tǒng)造成的工質(zhì)損失，為了保持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡，必然需要從凝汽器補(bǔ)充進(jìn)相同數(shù)量的化學(xué)補(bǔ)充水，故流出系統(tǒng)的蒸汽是直接送達(dá)凝汽器的汽流，其所造成的工質(zhì)損失為</p><p>　　值得注意的是上述公式均指是適用于從汽輪機(jī)本體流出系統(tǒng)的蒸汽。如果從系

84、統(tǒng)的其他地方流出系統(tǒng)的蒸汽，其所產(chǎn)生的作功損失不能使用該公式，應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)的具體情況而定，查找蒸汽從汽輪機(jī)本體流出的源頭，按照汽輪機(jī)本體源頭的各項(xiàng)參數(shù)流出系統(tǒng)用上述公式來計(jì)算做功損失，然后再減去由蒸汽沿系統(tǒng)而發(fā)生的熱量變遷引起的作功變化（功量變化可使用等效熱降計(jì)算），這才應(yīng)該是該蒸汽的作功損失。</p><p>　　給水帶熱量流出系統(tǒng)的定量公式就是將熱水?dāng)y帶熱量進(jìn)入主凝結(jié)水系統(tǒng)公式中的純熱量視為零，那么其做功損失為

85、</p><p>　　裝置的熱經(jīng)濟(jì)性相對(duì)降低為</p><p>　　上述公式表示給水流出系統(tǒng)造成千克的工質(zhì)損失，為了維持系統(tǒng)工質(zhì)的平衡狀態(tài)，必然需要從凝汽器補(bǔ)充進(jìn)相同數(shù)量的化學(xué)補(bǔ)充水，那么將相應(yīng)增加相同質(zhì)量的流過1至j級(jí)加熱器的水量，該過程將會(huì)增加吸熱，那么做功損失為。</p><p>　　疏水?dāng)y帶熱量流出系統(tǒng)的定量分析公式是另熱水?dāng)y帶熱量流進(jìn)疏水系統(tǒng)公式中的純熱量

86、項(xiàng)等于零，那么其作功損失為</p><p>　　綜上可知，帶工質(zhì)熱量出系統(tǒng)和進(jìn)系統(tǒng)的定量分析公式是通用的。從熱力過程可知工質(zhì)攜帶熱量出系統(tǒng)不存在純熱量部分，所以出系統(tǒng)的定量公式需要取消進(jìn)系統(tǒng)公式中的純熱量項(xiàng)。</p><p>　　3.6再熱機(jī)組的變熱量等效焓降</p><p>　　根據(jù)再熱機(jī)組的熱力系統(tǒng)圖可知，系統(tǒng)中高壓缸內(nèi)的排汽在再熱器前后分成兩段，再熱前的稱為再

87、熱冷段，則再熱后的稱為再熱熱段。由于再熱器的存在以及蒸汽流經(jīng)再熱器時(shí)進(jìn)行吸熱的原因，使等效焓降的計(jì)算及其應(yīng)用于非再熱機(jī)組有所不同。這些差別集中體現(xiàn)在再熱冷段及其以上區(qū)段，因?yàn)榱鬟M(jìn)這些區(qū)段的抽汽當(dāng)發(fā)生排擠抽汽時(shí)都將流過再熱器而進(jìn)行再吸熱。由此出現(xiàn)兩個(gè)問題，一方面當(dāng)排擠抽汽進(jìn)行再吸熱時(shí)它將與等效焓降中保持熱量不變的基本要求相矛盾；另外一方面，排擠抽汽的做功不僅包含添加的純熱量在汽機(jī)中的做功，還包含因流經(jīng)再熱器再吸熱而做的功。因此這種情況下就

88、與我們所說的等效焓降有所差別，所以在分析研究再熱機(jī)組的等效焓降時(shí)不可忽視這兩方面的影響。</p><p>　　對(duì)于以上再熱機(jī)組等效焓降中的注意點(diǎn)，我們主要采取兩方面的解決措施：一種是恢復(fù)循環(huán)吸熱的真實(shí)性，使它隨系統(tǒng)的變動(dòng)而變，這樣的等效焓降稱之為再熱機(jī)組的變熱量等效焓降；另外一種也就是繼續(xù)維持循環(huán)吸熱量Q的不變，也就是定熱量的等效焓降。但我們真正處理相關(guān)問題時(shí)常采用變熱量的等效焓降法。</p>&l

89、t;p>　　3.6.1變熱量的等效焓降</p><p>　　實(shí)踐證明運(yùn)用定熱量等效焓降法進(jìn)行分析計(jì)算的原則及其計(jì)算結(jié)果是完全正確的，但是同時(shí)存在概念比較抽象、運(yùn)用常規(guī)計(jì)算方法計(jì)算裝置的效率工作量較大等缺點(diǎn)。因此常采用變熱量的等效焓降法來避免以上缺點(diǎn)，從而確定外置式蒸汽冷卻器系統(tǒng)中的等效焓降。</p><p>　　變熱量的等效焓降就是指順其自然，恢復(fù)真實(shí)的循環(huán)吸熱，使之隨著系統(tǒng)變化而變

90、化。這樣可使計(jì)算過程和常規(guī)計(jì)算時(shí)的方法及習(xí)慣保持一致，使問題既可維持等效焓降分析的準(zhǔn)確、簡(jiǎn)捷的特色，又使問題變得直觀易懂。</p><p>　　由于再熱熱段之后任何的排擠抽汽都不會(huì)影響流過再熱器的份額 ，那么也就不會(huì)影響再熱吸熱量。所以此時(shí)計(jì)算變熱量的等效焓降與非再熱機(jī)組一樣，也和定熱量的等效焓降計(jì)算一樣，計(jì)算通式為：</p><p>　　然而再熱冷段至新蒸汽之間發(fā)生排擠單位抽汽時(shí)，這些蒸

91、汽將流過再熱器而進(jìn)行再吸熱，則蒸汽返回汽機(jī)的實(shí)際做功為</p><p>　　值得注意的是，這是蒸汽返回汽輪機(jī)的實(shí)際做功，不僅包括排擠1kg蒸汽所需加入熱量的做功，而且還包括排擠抽汽引起再熱器吸熱增量的作功，。所以再熱冷段以上出現(xiàn)任何排擠抽汽（包括增加抽汽），都將改變?cè)贌崞髦械恼羝蓊~，也就是會(huì)改變?cè)贌崞鞯奈鼰崃?。這就是所謂變熱量的含義。讓循環(huán)吸熱量自然變動(dòng)而求得的抽汽等效熱降稱之為變熱量等效熱降。為了區(qū)別于定熱量

92、等效焓降，我們用符號(hào)表示變熱量等效焓降。</p><p>　　3.6.2本機(jī)組變熱量等效焓降計(jì)算</p><p>　　安慶電廠1000MW超超臨界機(jī)組在THA工況下變熱量等效焓降計(jì)算（相關(guān)參數(shù)見表2.1、2.2、2.3和2.4，系統(tǒng)見圖2.1）。</p><p>　　1) 抽汽的等效焓降和抽汽效率的計(jì)算（單位為[kJ/kg]）</p><p>

93、;　　2) 再熱冷段以上排擠1kg蒸汽所造成的再熱器吸熱增量計(jì)算</p><p><b>　　=</b></p><p>　　3） 新蒸汽等效焓降計(jì)算</p><p><b>　　新蒸汽毛等效焓降</b></p><p>　　各種附加成分引起的損失</p><p>　　0.0

94、00101675 </p><p>　　外置式蒸汽冷卻器做功損失：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　新蒸汽等效焓降H</b></p><p><b>　　循環(huán)吸熱量 </b></p><p>

95、<b>　　汽輪機(jī)裝置效率 </b></p><p>　　誤差校核Δ=*100=0.471160111%</p><p>　　與定熱量等效焓降法、常規(guī)方法計(jì)算結(jié)果基本完全一致，故計(jì)算較為準(zhǔn)確。</p><p>　　第四章 熱力系統(tǒng)的定量分析</p><p><b>　　4.1概述</b></p

96、><p>　　現(xiàn)代汽機(jī)的熱力系統(tǒng)為了不斷提高機(jī)組的可靠性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性，機(jī)組的參數(shù)的不斷提高，并且中間再熱得到廣泛應(yīng)用，從而使得機(jī)組的熱力系統(tǒng)變的越來越復(fù)雜，其成分越來越多。</p><p>　　熱系統(tǒng)通常包括以下部分：補(bǔ)給水系統(tǒng)、回?zé)嵯到y(tǒng)、排污及其利用系統(tǒng)、軸封滲漏及其利用系統(tǒng)、廠用蒸汽系統(tǒng)、自動(dòng)軸封和抽氣系統(tǒng)、減溫減壓系統(tǒng)、除氧器的聯(lián)結(jié)系統(tǒng)、噴水減溫系統(tǒng)等。所有的系統(tǒng)對(duì)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性有

97、著很大的影響。而系統(tǒng)的定量分析就是為了了解這些系統(tǒng)對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性影響的特點(diǎn)或規(guī)律，分析其中的影響因素，確定其數(shù)量的大小，樣就為熱力系統(tǒng)正確運(yùn)行提供了指導(dǎo)，使熱力系統(tǒng)的節(jié)能潛力得以充分挖掘。</p><p>　　本文具體定量分析以下熱力系統(tǒng)異常運(yùn)行方式：系統(tǒng)不明泄漏（由除氧器泄漏、由汽包泄漏、由主蒸汽管道泄漏）、過熱器噴水（減溫水來自給水泵出口分流或最高加熱器出口分流的系統(tǒng)）、再熱器噴水減溫系統(tǒng)（減溫水來自給水泵出口分

98、流或高壓加熱器出口分流的系統(tǒng)）、疏水旁路、注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏入、加熱器端差和凝結(jié)水過冷度、散熱損失、加熱器停運(yùn)(汽側(cè)切除)、高加旁路泄漏。</p><p>　　4.2過熱器噴水的定量分析</p><p><b>　　4.2.1概述</b></p><p>　　噴水減溫由于具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、調(diào)溫幅度較大且惰性較小等有點(diǎn)，使其在現(xiàn)代火電機(jī)

99、組的過熱器上得到了廣泛的應(yīng)用。但是，由于其在再熱器上噴水減溫會(huì)大大降低機(jī)組的熱效率，因此在再熱器的氣溫調(diào)節(jié)上一般不用噴水減溫，只是作為再熱器輔助性的微調(diào)或事故噴水來使用[8]。</p><p>　　噴水減溫系統(tǒng)作為熱力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其聯(lián)結(jié)方式會(huì)直接影響到熱循環(huán)的狀態(tài)，從而影響到整個(gè)熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。所以，噴水減溫系統(tǒng)的定量分析是指導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行及合理改造的技術(shù)依據(jù)，同樣，也是節(jié)能分析的一個(gè)重要方面。

100、</p><p>　　4.2.2 過熱器噴水的定量分析</p><p>　　圖4.1 過熱器的噴水減溫系統(tǒng)</p><p>　　過熱器的噴水減溫系統(tǒng)依據(jù)其減溫水的來源可以分為兩種（如圖4.1）：一種是減溫水來自給水泵的出口分流，分流部分不流經(jīng)高加，所以減少了回?zé)岢槠?，從而降低了回?zé)岢潭龋篃峤?jīng)濟(jì)性得到降低；另外一種就是減溫水來自最高級(jí)加熱器的出口分流，則該系統(tǒng)對(duì)熱

101、力循環(huán)沒有影響，若忽略鍋爐內(nèi)部的一些微小變化，那么熱經(jīng)濟(jì)性將沒有任何變化。</p><p>　　減溫水來自給水泵出口的系統(tǒng)，如圖4.1（a）所示。由于噴水減溫，分流量不經(jīng)過6、7、8號(hào)高壓加熱器，減少了其回?zé)岢槠?。（?lt;/p><p>　　1)噴水使新蒸汽等效焓降增加</p><p>　　=12.59938138 [kJ/kg]</p>&

102、lt;p><b>　　2)循環(huán)吸熱量增加</b></p><p>　　3)裝置經(jīng)濟(jì)性相對(duì)降低</p><p><b>　　4)熱耗率升高</b></p><p><b>　　5)標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　6)全年標(biāo)準(zhǔn)煤耗增量</p><

103、;p>　　Δ=3485.418865 [t/a]</p><p>　　4.3 再熱器噴水的定量分析</p><p><b>　　4.3.1概述</b></p><p>　　再熱器噴水的熱力過程是沿再熱壓力線定壓吸熱蒸發(fā)、過熱，然后進(jìn)入汽輪機(jī)中、低壓缸中膨脹作功，這是一個(gè)非再熱的中參數(shù)或者比中

104、參數(shù)更低的循環(huán)，其熱經(jīng)濟(jì)性比超高參數(shù)的循環(huán)要低很多。由于加入?yún)?shù)較低、熱經(jīng)濟(jì)性較差的非再熱循環(huán)，必定會(huì)降低整個(gè)再熱循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性，值得注意的是，再熱器進(jìn)行噴水將大大降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。所以，我們一定要加強(qiáng)管理和維護(hù)再熱器的事故噴水，不能將其作為主要的調(diào)溫手段使用。另外，加強(qiáng)改造完善不合理的調(diào)溫方式及其系統(tǒng)，將顯著改善并增強(qiáng)機(jī)組的節(jié)能效果[9]。</p><p>　　4.3.2本機(jī)組再熱器噴水減溫計(jì)算</p&

105、gt;<p>　　再熱器進(jìn)行噴水會(huì)大大降低機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，并且隨著噴水分流地點(diǎn)的不同還會(huì)有所不同[10]。再熱器的噴水分流一般有兩種方式：其一就是從最高壓力級(jí)的加熱器的出口進(jìn)行分流；另外一種就是從給水泵的抽頭進(jìn)行分流。對(duì)兩種方式造成經(jīng)濟(jì)性的降低進(jìn)行定量分析如下：</p><p>　　1)從高壓加熱器出口分流的定量分析</p><p>　　對(duì)于噴水從高壓加熱器出口分流的系統(tǒng)（如

106、圖4.2（1）），再熱器的噴水不影響回?zé)岢槠捎趪娝蓊~產(chǎn)生的汽流不經(jīng)過汽輪機(jī)的高壓缸而減少作功。</p><p><b>　　新蒸汽等效焓降減少</b></p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p><b>　　循環(huán)吸熱量減少</b></p><p>　　再熱

107、器噴水引起裝置的熱經(jīng)濟(jì)性相對(duì)降低</p><p><b>　　由于，所以</b></p><p><b>　　機(jī)組熱耗率增加</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　2)噴水從給水泵抽頭分流的定量分析</p><p&g

108、t;　　對(duì)于噴水從給水泵抽頭分流的系統(tǒng)（如圖4.2（2）），由于份額為再熱器噴水不經(jīng)過高壓加熱器及其產(chǎn)生的汽流不經(jīng)過汽輪機(jī)的高壓缸，則：</p><p><b>　　新蒸汽等效焓降減少</b></p><p><b>　　循環(huán)吸熱量減少</b></p><p>　　裝置的熱經(jīng)濟(jì)性相對(duì)降低</p><p&

109、gt;<b>　　機(jī)組熱耗率增加</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　4.4 系統(tǒng)的不明泄漏</p><p>　　系統(tǒng)泄漏相當(dāng)于上文涉及到的帶工質(zhì)的熱量出系統(tǒng)的情況。本論文則集中計(jì)算分析三種情況的泄漏：除氧器內(nèi)飽和水泄漏、給水管道的泄漏以及主蒸汽管道的泄漏。（設(shè)）</p&g

110、t;<p>　　4.4.1除氧器內(nèi)飽和水的泄漏</p><p>　　當(dāng)除氧器內(nèi)的飽和水發(fā)生泄漏時(shí)，為了繼續(xù)維持系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的平衡，必須向凝汽器內(nèi)補(bǔ)充一定量的水。那么補(bǔ)充水將經(jīng)過五臺(tái)低加、一臺(tái)除氧器，那么作功將增加，做功的增加量即為新蒸汽的等效焓降減少量。</p><p><b>　　新蒸汽等效焓降降低</b></p><p>　　裝

111、置的熱經(jīng)濟(jì)性相對(duì)降低</p><p><b>　　熱耗率增加</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　4.4.2給水管道的泄漏</p><p>　　當(dāng)給水管道泄漏，也必須向凝汽器內(nèi)補(bǔ)充一定量的水，作功損失即給水經(jīng)過五臺(tái)低加、一臺(tái)除氧器和三臺(tái)高加的焓升。<

112、/p><p>　　新蒸汽的等效焓降下降</p><p><b>　　裝置的熱經(jīng)濟(jì)性下降</b></p><p><b>　　熱耗率增加</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　4.4.3 主蒸汽管道的泄漏</p&

113、gt;<p><b>　　新蒸汽等效焓降下降</b></p><p><b>　　裝置的熱經(jīng)濟(jì)性下降</b></p><p><b>　　熱耗率增加</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　各類泄漏具體

114、參數(shù)可見表4-1</p><p>　　表4.1 泄漏參數(shù)整理</p><p>　　綜上可知，系統(tǒng)的不明泄漏會(huì)給機(jī)組造成較大的熱經(jīng)濟(jì)性損失，所以，在日常生產(chǎn)運(yùn)行中我們需要及時(shí)關(guān)注機(jī)組有無泄漏，尤其是主蒸汽管道泄漏。這也為機(jī)組節(jié)能分析及改造、運(yùn)行人員的考核提供了依據(jù)。</p><p><b>　　4.5 疏水旁路&l

115、t;/b></p><p>　　當(dāng)機(jī)組在運(yùn)行中遇到緊急情況或發(fā)生運(yùn)行事故時(shí)，疏水就無法正常逐級(jí)自流，而是通過疏水旁路流至凝汽器，由此造成冷源損失增大。在這個(gè)過程中，</p><p><b>　　新蒸汽等效焓降降低</b></p><p><b>　　裝置的熱經(jīng)濟(jì)性降低</b></p><p>

116、<b>　　熱耗率升高</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)煤耗率增加</b></p><p>　　4.6 注入式給泵密封水系統(tǒng)凝結(jié)水漏入</p><p>　　凝結(jié)水漏入給泵密封水系統(tǒng)相當(dāng)于凝結(jié)水漏入除氧器。設(shè)注入式給水泵漏入凝結(jié)水份額為。這部分凝結(jié)水將不流經(jīng)低壓加熱器，作功增加。凝結(jié)水進(jìn)人除氧器，作功損失。詳細(xì)分析計(jì)