毕业设计：国产300MW机组热力系统的拟定计算及分析(终稿)-精品.doc

1、37*工程学院毕业设计说明书（论文） 题 目：国产300MW机组热力系统的拟定计算及分析指学生姓名： 班 级： *动* 班 指导老师： * 时 间： 2007.11.42007.12.1论 文 摘 要本设计的内容为国产N300MW机组发电厂原则性热力系统的拟定、计算、及火电厂热经济性分析。本设计从原则性热力系统的拟定、计算、汽轮机耗量及各项汽水流量的计算；热经济性指标计算；全面性热力系统的拟定分板及计算，对电厂热力系统经济性分板方面进行阐述。目 录毕业设计任务第一章 原则性热力系统的计算第二章 汽轮机汽热量及各项汽水流量计算第三章 热经济指标计算第四章 全面热力系统的分板建议小结附图一、二、三

2、毕业设计任务题目：国产N300MW机组发电厂原则性热力系统的拟定，计算与分析（额定工况）内容及要求：一、根据给定条件拟定发电厂的原则性热力系统。二、用热平衡法理行额定工况的热力系统计算，求出系统各部分的汽水流量，发电功率及主要经济指标。三、根据计算结果分析拟定系统的可靠性、经济性。主要原始资料（一）、锅炉型式及有关数据1、型号：DG1000/170型2、额定蒸发量：1000t/h3、一次汽压力：16.76Mpa，温度5554、二次汽压力（进/出）3.51/3.3 Mpa5、温度（进/出）335/5556、汽包压力：18.62 Mpa7、锅炉热效率：90.08%8、排污量：Dpw=5t/h（二）

3、汽轮机型式及额定工况下的有关数据：1、汽轮机型式：N30016.18/550/550型中间再热凝汽式汽轮机、四缸四排汽、汽缸及轴封系统情况见附图。2、额定功率：300MW3、主汽门前蒸汽压力：16.181Mpa，温度5504、中压联合汽门前蒸汽压力：3.225 Mpa，温度5505、额定工况给水温度：262.56、额定工况汽机总进汽量：970T/H。7、背压：0.0052 Mpa，排汽焓2394.4KJ/kg。8、各级抽汽参数如下表回热级数12345678抽汽压力ata5.313.691.510.7780.500.230.08170.0172抽汽温度384337434.6345292.4233

4、123.82515.8（焓）抽汽管通压损%44444444加热器传热端差-1-1000333疏水端差8889、加热器散热损失：高加1%，除氧器4%，低加0.5%，轴加4%。10、给水泵用小汽机驱动，汽源来自第四级抽汽、排汽入主凝汽器。汽耗量41.878t/h，排汽参数0.00672Mpa，2481.11KJ/kg，给水压力21.3 Mpa。给水泵功率7295KW，给水泵内效率b=82.66%。11、除氧水箱距给水泵入口净高度Hz=22m，主泵配有前置泵。12、主机采用射水抽汽器维持凝汽器真空。13、额定工况厂用汽量30T/H，压力0.778 Mpa。14、各项压力损如下：1）主汽门及调门压损2

5、%2）中压联合汽门压损2%3）再热管道压损10%4）、中、低压缸连通管压损2%5）小汽机进汽管及阀门压损10%15、门杆漏汽量：项目单位符号数值到除氧器高压主汽门漏汽量高压调节汽门漏汽量中压主汽门漏汽量中压调节门漏汽量kg/Hkg/Hkg/Hkg/HDm1Dm2Dm3Dm4802.82722.4472.8563.6到轴封加热器高压主汽门漏汽量高压调节汽门漏汽量中压主汽门漏汽量中压调节汽门漏汽量kg/Hkg/Hkg/Hkg/HDm5Dm6Dm7Dm880.8a156.6179.2225.2（三） 其他资料1、全厂汽水损失：D1=7t/h2、凝升泵压力：1.67MP13、补充水压力：0.441 M

6、pa，温度204、汽轮机机械效率：j=0.9935、发电机效率：d=0.9876、扩容器效率：98%7、环境参数：0.098 Mpa，20。（四） 轴封系统见附图：各段抽汽参数（kg/h）如下：18753.4; 101535.222898.9; 111272.6;3631.1; 12110.9;4106.8; 1370.1;561.8; 14254.2;62952.1; 1578.3;7710.9; 16226.3;899.3; 17119.85;957.6; 本系统为国产300MW汽轮机（N300-16.18/550/550）配用970t/h汽包炉的发电厂原则性热力系统，锅炉包压力18.62

7、 Mpa，汽轮机为单轴、四缸四排汽，再热凝汽式机组。该机组设有八级不调整抽汽，分别送入三台高加，一台压力式除氧器和四台低压加热器、三台高加设有内置式过热段和疏水冷却段、四号低加设有内置式过热段、系统中设有轴封加热器一台、加热器疏水采用逐级自流式，高加疏水逐级自流入除氧器，低加疏水逐级自流入主凝汽器，轴加疏水也自流入凝汽器。系统设有有两台容量分别为50%的汽动给水泵，汽源来自第四段抽汽，排汽送入主凝汽器，另设有一台容量为50%的电动给水泵备用，每台泵均配有前置泵，并与主泵同轴拖动。除氧器采用滑压运行方式，系统中设有除氧器再循环泵一台。机组第四段抽汽中部分供给厂用汽，厂用汽系统不考虑回收，轴封均压

8、箱汽源亦由四抽供给，轴封汽分级利用。凝汽器配有两台射水抽汽器，以维持凝汽器真空，另设有两台射水泵和一只射水箱，并以循环水作补充。锅炉设有单级连续排污利用系统，扩容蒸汽送入除氧器，浓缩后的排污水经排污冷却器，回收部分热量给化学补充水，并符合排放标准后再排入地沟，化学补充水进排污冷却器送入凝汽器。机组采用、级串联旁路系统。第一章 原则性热力系统11 过程线绘制及汽水参数表一、做汽态线0点：P0=16.181Mpa t0=550 h0=3436KJ/kg0点：P0=16.181（1-2%）=15.86Mpa t0=548.7 h0=3436KJ/kg1点： P1=5.31Mpa t1=384 h1=

9、3149KJ/kg2点： P2=3.69Mpa t2=337 h2=3066KJ/kg2点： P2=3.225Mpa t2=550 h2=h2h=3565KJ/kg2点： P2=3.225(1-2%)=3.111Mpa t2=548 h2=h23565KJ/kg3点： P3=1.51Mpa t3=434.6 h3=3330KJ/kg4点： P4=0.778Mpa t4=345 h4=3151KJ/kg5点： P5=0.50Mpa t5=292.4 h5=3048KJ/kg6点： P6=0.23Mpa t6=233 h6=2935KJ/kg6点： P6=0.23(1-2%)=0.225Mpa t

10、6=232.7 h6= h62935KJ/kg7点： P7=0.0817Mpa t7=123.8 h7=2726KJ/kg8点： P8=0.0172Mpa h8=2515.8KJ/kgn点： Pn=5.2103Mpa hn=2394.4KJ/kg二、各工作点汽水参数汇总表(见下页)项目单位各计算点数值GJ3GJ2GJ1CYDJ4DJ3DJ2DJ1DZn抽汽压力PcMPa5.313.691.510.7780.500.230.08170.01720.0052抽汽温度t384337434.6345292.4233123.857抽汽焓值hKJ/kg314930663330315130482935272

11、62515.82394.4抽汽压损Pc% Pc44444444加热器压力PcMPa5.103.54241.44960.74690.480.22080.780.01650.951Pc压力下饱和水温tb265243197168150123935633.6Pc压力下饱和水焓KJ/kg11601053838709634518389234140.6抽汽发热量q=h-KJ/kg19892013249224412414241723362281.8加热器端差t-1-1000333加热器出口水温ts= tb-t2662441971681501209053加热器出口水压psMPa21.321.321.31.671

12、.671.671.67加热器出口水焓KJ/kg11631059848709633504378223加热器进口水焓KJ/kg1059848709633504378223141疏水焓值KJ/kg1095875745.5634518389234336疏水端差888 12 轴封漏汽量及门杆漏汽量的计量及整理一、轴封漏汽计算1、对高压缸Dzfq=D1-D2=8753.4-2898.9=5854.5kg/h Dzfq进口=D2-D3=2898.8-631.1=2267.8kg/hDzfq出口=D6-D7=2952.1-710.9=2241.2kg/hDzfq进口=D3+D4=631.1-106.8=737

13、.9kg/hDzfq出口=D7+D8=710.9-99.3=810.2kg/hDjx进口=D4-d5=106.8+61.8=168.6kg/hDjx出口=D8+D9=99.3-57.6=156.9kg/hDzj进口=D5 =61.8kg/hDzj出口=D9=57.6kg/h因均压箱的压力与温度已知，查表得hjx=2778KJ/kg2、对中压缸：Dzfq=D10-D11=1535.2-1272.6=262.6kg/hDzfq=D11-D12=1272.6+110.9=1383.5kg/h汽温为高压缸排汽温度，查表得hzfq出口=3575KJ/kgDjx出口=D14-D15254.2-78.3=1

14、75.95kg/hDjx进口=D12-D13=110.9+80.1=181kg/hDzj出口=D15=78.3kg/hDzj进口=D13=70.1kg/hDjx=175.9+81=356.9kg/hDzj=78.3+70.1=148.4kg/h3、对低压缸：Djx=4(D#16+D#17)=4(226.3+119.85)=1384.6kg/hDzj=4D#17=479.4kg/hhzfhI=3436KJ/kghzfg进口=3436KJ/kghzfg出口=3066KJ/kghzfg=(2267.83436+2201.23066)/(2267.8+2201.2)=3253.76KJ/kghzfg进

15、口=(3436631.1+2778106.8)/(631.1+106.8)=3340.76KJ/kghzfg出口=(30667109+277899.3)/(710.9+99.3)=3030.7KJ/kghzfz进口=(1272.63565+2778110.9)/(1272.6+110.9)=3501.9KJ/kghzf=(3340.76737.9+3030.7810.2+1383.53501.9)/(737.9+810.2+1383.5)=3331.12KJ/kghzf=hzr=3565KJ/kg轴封漏汽至轴加总汽量：DzFzj=D#5+D#9+D#13+4D#17+D#15=57.6+61.

16、8+70.1+4119.85+78.3=747.2kg/hhzj=( D#5+D#9+D#13+4D#17) 2778+h6D#15/( D#5+D#9+D#13+4D#17+D#15)=(57.6+61.8+70.1+4119.85) 2778+293578.3/747.2=2794.45KJ/kg二、门杆漏汽量的整理高压主汽门、调门门杆漏汽至除氧器：Dmmgg=802.8+2722.4=3525.2kg/h中压主汽门、调门门杆漏汽至除氧器：Dmgz=472.8+563.6=1036.4kg/h高压主汽门、调门门杆漏汽至轴加：Dmgzg=802.8+156.6=237.4kg/h中压主汽门、

17、调门门杆漏汽至轴加：Dmgzg=179.2+225.2=404.4kg/h至除氧器的门杆与轴封漏汽之和：Dzf=Dmgg+ Dmgz=3525.2+1036.4+2267.8+2241.2=9070.6kg/hhzf=(2267.8*3436+2241.2*3066+3525.2*3436+1036.4*3565)/9070.6=3359.32KJ/kg至轴加的门杆漏汽与轴封漏汽之和：Dzf=DzFzj+ DmgGZJ+ Dmgzzj=747.2+237.4+404.4=1389kg/hhzf=(747.2*2794.45+237.4*3436+404.4*3565)/1389=3128.5K

18、J/kg13 锅炉连续排污系统的计算一、给水焓的计算：因除氧器水箱距给水泵入口净高度为22m，即为220.09807=0.215754Mpa，则给水泵进口压力为（除氧器压力+0.21575Mpa）=0.7469+0.215754=0.962654Mpa查表得进口比容得0.00112496m3/kg给水泵出口压力21.3Mpa，t=168查表得出口比容： 0.00109682 m3/kggsgb（出口压力出口比容-进口压力进口比容）gs=(21.30.00109682103-0.9626540.00112496103)/0.8266=26.95kJ/kg锅炉连续排污系统汽水参数表（表5）压力（M

19、pa）饱和温度（）饱和汽焓（kJ/kg）饱和水焓（kJ/kg）Ppw=18.62tpw=359.84hpw=2483.37tpw=1759.43P1=0.778tpw=169.29hk=2768tpw=716二、排污扩容器计算k=(1759.43*0.98-716)/(2768-716)*5/970=0.002532709=pw k=5/970-0.002532709=0.002621929（一）补充水量Dbs份额bs、给水量Dgs份额gs的计算Dbs=Dqs+D+D厂用汽bs=7/970+0.002621929+30/970=0.040766258Dgs=Dpw+Dqs+Dmg+Dogs=p

20、w+qs +mg +o =(5+7+3.7626+970)/970=1.01625（二）排污水冷却器计算列热平衡方程式：(-)k=bs(-)所以常温常压下，水温值和水焓的千卡数一致，而1kcal/kg=4.1868kj/kg，取排污冷却器的端差为8。又因为=8+ 所以=-8 因为tbs=20（环境温度）所以-bs=-(8+20)4.1868=-117.2304(t-)L=bs(t-114.2304)=(0.002621929*716*0.98*0.40766258*117.2304)/(0.040766258+0.002621929*0.98)=152.7KJ/kg 152.7kj/kg209

21、.34kj/kg(50kcal/kg)符合排放标准所以=-84.1868=-33.4944=152.7-33.4944=119.2056kj/kg（三）回热系统的计算1、GJ3的计算1(h1-b1)+(h-b1)ir=gs(gs1-gs2)1=0.045096549s1=1+=0.045096549+0.006035567=0.0511321162、GJ2的计算2(h2-b2)+(b1-b2)ir=gs (gs2-gs3)2=0.0913771583、给水泵中给水焓升gs的计算已知：给水泵出口压力为21.3Mpa、tbx=168=0.00109682m3/kgRA=0.09807*22+0.7

22、469=0.962654Mpa=0.00112496m3/kggs=则GJ1进口水箱焓为gs4=cy+gs=709+26.95=735.95KJ/kg所以I3=gs3-gs4=843-735.95=107.05KJ/kg4、GJ1的计算：因为s2=2+s1=0.142261541ir3(h3-b3)+(b2-b3)+(h-b3)=gs(gs3-gs4)3= =0.035335533s3=s2+3=0.142261541+0.035335533=0.1775970745、除氧器CY的计算列出各工质的份额、焓值=0.002337938 h=3436KJ/kg=0.002310515 h=3066K

23、J/kgk=0.002532709 hk=2768KJ/kg4=? h4=3151KJ/kgm1=0.003634226 hm1=3436KJ/kgm2=0.001068453 hm2=3565KJ/kg s3=0.177597074 bs=745.8KJ/kg=? gs5=628.7KJ/kgjs=0.001768247 hjs=2778KJ/kg列质平衡式gs+jx=s3+2zf+6zf +k+m1+m2+4+n=gs-(s3+2zf+6zf +k+m1+m2+4)+jx=1.01625+0.001768247-(0.177597074+0.002337938+0.002310515+0.

24、002532709+0.003634226+0.001068453+4)=0.828537332-4 (a)热平衡式：4h4+khk+s3+b3+gs5+h+m1hm1+m2hm2=(gscy+jxhjx)/cy31514+0.0025327092768+0.177597074745.8+628.7+0.0036342263436+0.0023105153066+0.0023379383436+0.0010684533565=(1.01625)709+0.0017682472778/0.9631514 +628.7=584.7839678 (b)解方程(a)，(b)得 4=0.02532710

25、1 =0.8032102316、DJ4的计算热平衡方程：5 (h5-b5)jr=(gs5-gs6)5 (3048-634)0.995=0.803210231(629-496)5=0.0444754695 s5=0.04447546957、DJ3的计算热平衡方程式：6(h6-b6)+ 6(65-b6)jr=(gs6-gs7)+s7 (gs6-b7)s7 =7+6+5+=7+6+0.0474977375=-s7=0.803210231-7-6-0.0474977375=0.7557124935-7-6s6 =5+6=0.0444754695+6以s7 等代入方程式得6 (2935-518)+ 0.

26、0444754695(634-518)0.995=(0.7557124935-6 -7)(496-370)+( 6+7+0.0474977375)(496-389)2423.9156+197=48.968445778、DJ2的计算热平衡方程式jr7(h7-b7)+s6(b6-b7)+(h -b7)+(h-b7)+(h-b7)=(gs7-gs8)0.9957(2726-389)+(0.0444754695+6)(518-389)+0.000760721(3340.76-389)+0.000835257(3030.7-389)+0.001426288(3501.9-389)=(0. 7557124935-6-7)(370-215)2480.3157+283.3556=102.5793907解：(a)(b)方程组得：6=0.019895847 7=0.03908447