热力发电厂设计计算.doc
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热力发电厂课程设计说明书
目录
第一章 课程设计任务书 2
1.1 设计题目 2
1.2 计算任务 2
1.3 热力系统简介 2
第二章 计算原始资料 3
2.1 汽轮机型式及参数 3
2.2 回热加热器系统参数 3
2.3 锅炉型式及参数：
4
2.4 其他数据 4
第三章 全厂原则性热力系统的计算 5
3.1 各加热器进、出水参数计算 6
3.2 绘制汽轮机蒸汽膨胀过程线 8
3.3 锅炉连续排污利用系数及其有关流量的计算 9
3.4 回热抽汽系数计算 10
3.5 凝汽系数的计算与物质平衡校核 13
3.6 新气量计算及功率校核 14
3.7 汽轮机组热经济性指标计算 16
3.8 全厂热经济性指标计算 16
参考文献 18
结束语 19
第一章课程设计任务书
1.1设计题目
N300-16.7/538/538凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）
1.2计算任务
1、根据给定的热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在h-s图上绘制出蒸汽的汽态膨胀线；
2、计算额定功率下的汽轮机进汽量D0，热力系统各汽水流量Dj、Gj；
3、计算机组的和全厂的热经济性指标；
4、绘制出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中。
1.3热力系统简介
汽轮机型号为N300-16.7/538/538，该型机组为亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排气、高中压缸合缸、低压缸双流程的反动凝汽式汽轮机，配用SG1025-18.24/540/540型亚临界、中间再热、单炉膛强制循环锅炉。
该汽轮机通流部分由高、中、低压三部分组成，共有34级，除高压调节级为冲动级外，其余33级均为反动级。
高压、中压亚静叶片和低压前5级静叶片均为等截面叶片，低压缸末两级静叶片为变截面叶片。
动叶片除低压缸末3级为扭叶片外，其余均为等截面叶片，叶根为纵树型。
低压第六级为自由叶片，第7级动叶片由两根拉筋将叶片连接成组，其余级动叶片均为用斜围带分几段将叶片连接成组。
汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出，分别通过轴封加热器、四台低压加热器、进入除氧器。
然后由给水泵升压后经过三个高压加热器，最终给水温度274.7℃,进入锅炉，加热器疏水都采用逐级自流，三级高压加热器疏水流入除氧器，五、六、两级疏水至第七级然后经混合器进入给水中，而第八级和轴封加热器疏水至凝汽器水箱中。
给水泵由小汽轮机驱动，汽源为中压缸抽汽（第四级抽汽），无回热加热，直接排入凝汽器中。
机组具有较好的适应调峰、变工况运行的性能，可以作定压或变压运行。
变动运行的负荷范围约为20%-85%额定负荷，调峰运行时，在50%-100%额定负荷范围内能满足快速负荷变化的要求。
机组设计寿命不少于30年。
第二章计算原始资料
2.1、汽轮机型式及参数
（1）机组型式：
N300-16.7/538/538、亚临界、一次中间再热、单轴、双缸双排气、高中压缸合缸、低压缸双流程的反动凝汽式汽轮机；
（2）额定功率：
=300MW;
（3）主蒸汽初参数：
，，（主汽阀前）；
主汽阀后压力与温度变化：
；
（4）再热蒸汽参数：
进汽阀前：
冷段压力：
；冷段温度：
；
热段压力：
；热段温度：
；
进汽阀后压力与温度变化：
；
（5）汽轮机排汽压力：
排汽比焓：
2.2、回热加热器系统参数
（1）机组各级回热抽汽参数见表2-1
（2）最终给水温度：
（3）给水泵出口压力：
给水泵效率：
（4）除氧器至给水泵高差：
项目
单位
回热抽汽序号
H1
H2
H3
H4（HD）
H5
H6
H7
H8
C
抽汽压力
5.954
3.61
1.63
0.803
0.341
0.134
0.0732
0.0256
0.0049
抽汽温度
391.0
321.1
418.3
337.3
237.1
143.8
93.9
X=0.957
X=0.916
抽汽管道压损系数
6
6
6
6
6
6
6
6
加热器端差
-1.67
0
0
0
2.78
2.78
2.78
2.78
疏水冷却器进口端差
8
8
8
表2-1N300-16.7/538/538型双缸双排汽机组回热抽汽及轴封参数
2.3、锅炉型式及参数：
（1）锅炉型式：
SG1025-18.3/541/541型亚临界、中间再热、单炉膛强制循环锅炉
（2）额定蒸发量：
（3）额定过热蒸汽压力：
（4）额定过热蒸汽温度：
额定再热蒸汽温度：
（5）锅炉热效率：
（6）汽包压力：
2.4、其他数据
（1）汽轮机进汽节流损失：
中压缸进汽节流损失：
（2）全厂汽水渗漏损失：
（3）锅炉排污量：
（4）进入除氧器的轴封汽：
；比焓为：
进入轴封加热器的轴封汽为：
；
比焓为：
（5）各换热器效率均为：
（6）发电机效率：
；机械效率：
第三章、全厂原则性热力系统的计算
3.1各加热器进、出水参数计算
首先计算高压加热器H1
加热器压力:
由。
查水蒸气性质表得，
加热器饱和温度：
出口水温：
式中——加热器上端差。
疏水温度：
式中——加热器下端差
——进水温度，其值从高压加热器H1的上端计算得到
已知加热器水侧压力，由，查得出水比焓
由，，查得出口水焓
由，，查得出口水焓
至此，高压加热器H1的进出口汽水参数已全部算出。
按同样计算，可依次计算
得出其余加热器H2-H8的各进出口汽水参数。
将其结果列于表2-2。
表2-2N300-16.7/538/538型双缸双排汽机组回热系统计算点参数
20
项目
符号
单位
抽汽级数
数据来源
1
2
3
4
5
6
7
8
SG
C
抽汽压力
5.954
3.61
1.63
0.803
0.341
0.134
0.0732
0.0256
0.00554
已知
抽汽压损
%
6
6
6
6
6
6
6
6
已知
加热器汽侧压力
5.597
3.39
1.53
0.755
0.321
0.127
0.0688
0.0241
0.095
查表
抽汽焓
3142.8
3015.8
3332.2
3134.4
2939.2
2763.5
2669.2
2517.6
2357.6
已知
轴封汽焓
3361
3284
饱和水温度
271.1
240.8
199.3
168.1
135.9
106.2
89.5
64.2
98.2
34.7
查表
饱和水比焓
1190.2
1040.8
849
710.7
571.5
445.3
374.8
268.5
411.5
145.5
查表
加热器端差
-1.67
0
0
0
2.78
2.78
2.78
2.78
0
已知
加热器出口水温
272.8
240.8
199.3
168.1
133.1
103.4
86.7
61.4
加热器水侧压力
20.81
20.81
20.81
0.803
1.78
1.78
1.78
1.78
1.78
加热器出口水比焓
1195.2
1043.7
857.7
710.7
560.7
434.7
364.4
258.5
查表
疏水冷却器进口端差
8
8
8
已知
疏水冷却器疏水温度
248.8
207.3
179.5
疏水冷却器后疏水焓
1079.5
886
761.3
3.2绘制汽轮机蒸汽膨胀过程线
根据表格中的已知参数、在焓熵图上画出汽轮机蒸汽膨胀过程线（见图2-1）得到新汽焓、各级抽汽焓及排汽焓，以及再热蒸汽比焓升。
也可根据、查水蒸气表得出上述焓值。
新汽焓，，，。
图3-1
3.3锅炉连续排污利用系数及其有关流量的计算
排污利用系统如图3-2所示，
进入汽轮机做功的蒸汽为：
1、汽轮机总进气量
2、锅炉蒸发量
3、锅炉连续排污量
4、锅炉排污水比焓
5、排污扩容器的扩容蒸汽比焓，取=0.9，由扩容器压力，查焓熵图得
6、排污扩容器排水比焓，由扩容器压力，查水蒸气表得
7、扩容蒸汽系数
8、扩容排污水系数
9、补充水量
10、补充水比焓
11、排污冷却器出口补水比焓
3.4回热抽汽系数与凝汽系数
采用相对量方法进行计算
1、1号高压加热器（见图3）
H1的疏水系数
图3
2、2号高压加热器见图3）
H2的疏水系数
再热蒸汽系数
3、3号高压加热器（见图3）
由H3的热平衡式得
H3的疏水系数
4、除氧器HD
第四段抽汽由除氧器加热蒸汽和汽动给水泵用汽两部分组成，即
由除氧器的物质平衡可知除氧器的进水系数为
由于除氧器的进出口水量不等，是未知数。
为避免在最终的热平衡式中出现两个未知数，可先不考虑加热器的效率，写出除氧器的热平衡式：
∑吸热量=∑放热量，即
将αc4的关系代入，整理成以进水焓为基准，并考虑的热平衡式：
吸热量/=∑放热量，可得
5、5号低压加热器（H5）
直接由H5的热平衡式可得
H5的疏水系数
6、6号低压加热器（H6）
同理，有
H6的疏水系数
7、7号低压加热器（H7）
H7的疏水系数
8、8号低压加热器（H8）与轴封加热器（SG）
为了计算方便，将H8与SG作为一个整体考虑，由热井的物质平衡式，可得
根据∑吸热量=∑放热量写出热平衡式
将消去，并整理成以吸热为基础以进水焓为基准的热平衡式，得
3.5凝汽系数的计算与物质平衡校核
由热井的物质平衡计算
由汽轮机通流部分物质平衡来计算，以校核计算的准确性
两者计算结果相同，表明以上计算正确。
3.6新气量计算及功率校核
根据抽汽做功不足多耗新汽的公式来计算
1、计算
凝汽的比内功为
2、计算
各级抽汽做功不足系数如下：
、和的计算数据见表
、和的计算数据
于是，抽汽做功不足气耗增加系数为
则汽轮机新汽耗量为
3、功率校核
1新汽比内功（其中计算数据见上表）为
据此，可得汽轮发电机的功率为
计算误差
误差非常小，在工程允许范围内，表示上述计算正确。
3.7汽轮机组热经济性指标计算
1新汽的比热耗
汽轮机绝对内效率
汽轮发电机组绝对电效率
汽轮发电机组热耗率
汽轮发电机组汽耗率
5、各汽水流量绝对值计算
由求出各处，见上表。
3.8全厂热经济性指标计算
1、锅炉参数计算
过热蒸汽参数
由，查表得过热蒸汽出口比焓。
再热蒸汽参数
按照汽轮机侧参数，，，再热器换热量
2、锅炉有效热量
3、管道效率
4、全厂效率
5、全厂热耗率
6、发电标准煤耗率
系统总图
0o'u%_）s,B/a;Z
参考文献
（1）《热力发电厂》叶涛主编中国电力出版社
（2）《电厂汽轮机原理及系统》靳志平主编中国电力出版社
（3）《电铲锅炉原理及设备》叶江明主编中国电力出版社
（4）《燃煤锅炉机组》荣銮恩主编中国电力出版社
结束语
首先感谢老师在百忙之中阅读我的课程设计。
本次热力发电厂设计历时三周，由于时间短，任务重，说明书中必定有出错的地方，敬请老师批评指正。
经过两周的奋战，我的课程设计终于完成了。
刚开始做设计的时候，我觉得这算不上什么，不就是算算数、画画图嘛，但当我真的开始设计的时候我才发现这不仅仅是我想的那么简单，这其实是在考察我的综合能力，它不仅考察我对课本知识的认识还考察我的CAD应用能力和WORD水平。
通过设计我发现了自己的很多不足，比如说CAD和WORD使用不熟，课本知识掌握不够牢固，有很多东西都是眼高手低。
但是经过这次设计，我的很多方面都得到了很大的提高，它不仅是我对一些应用工具更加熟练，而且还加深了我对课本知识的认识，使我受益匪浅。
最后，对关心和指导过我的各位老师、帮助过我的同学，和设计期间不辞辛苦地为我们解决设计相关问题的老师，表示衷心的感谢。
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