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文檔簡介
1、<p> 660MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)計算(設(shè)計計算)</p><p><b> 計算任務(wù)書</b></p><p><b> 計算題目</b></p><p> 國產(chǎn)660MW凝汽式機組全廠原則性熱力系統(tǒng)計算(設(shè)計計算)</p><p><b> 計算任務(wù)&
2、lt;/b></p><p> 根據(jù)給定熱力系統(tǒng)數(shù)據(jù),計算氣態(tài)膨脹線上各計算點的參數(shù),并在h-s圖上繪出蒸汽的氣態(tài)膨脹線;</p><p> 計算額定功率下的氣輪機進汽量Do,熱力系統(tǒng)各汽水流量Dj、Gj;</p><p> 計算機組的和全廠的熱經(jīng)濟性指標;</p><p> 繪出全廠原則性熱力系統(tǒng)圖,并將所計算的全部汽水參數(shù)詳
3、細標在圖中(要求計算機繪圖)。</p><p><b> 計算類型</b></p><p><b> 定功率計算</b></p><p><b> 熱力系統(tǒng)簡介</b></p><p> 某火力發(fā)電場二期工程準備上兩套660MW燃煤汽輪發(fā)電機組,采用一爐一機的單元制配置
4、。其中鍋爐為德國BABCOCK公司生產(chǎn)的2208t/h自然循環(huán)汽包爐;氣輪機為GE公司的亞臨界壓力、一次中間再熱660MW凝汽式氣輪機。</p><p> 全廠的原則性熱力系統(tǒng)如圖5-1所示。該系統(tǒng)共有八級不調(diào)節(jié)抽汽。其中第一、二、三級抽汽分別供三臺高壓加熱器,第五、六、七、八級抽汽分別供四臺低壓加熱器,第四級抽汽作為0.9161Mpa壓力除氧器的加熱汽源。</p><p> 第一、二
5、、三級高壓加熱器均安裝了內(nèi)置式蒸汽冷卻器,上端差分別為-1.7℃、0℃、-1.7℃。第一、二、三、五、六、七級回熱加熱器裝設(shè)疏水冷卻器,下端差均為5.5℃。</p><p> 氣輪機的主凝結(jié)水由凝結(jié)水泵送出,依次流過軸封加熱器、4臺低壓加熱器,進入除氧器。然后由氣動給水泵升壓,經(jīng)三級高壓加熱器加熱,最終給水溫度達到274.8℃,進入鍋爐。</p><p> 三臺高壓加熱器的疏水逐級自流
6、至除氧器,第五、六、七級低壓加熱器的疏水逐級自流至第八級低壓加熱器;第八級低加的疏水用疏水泵送回本級的主凝結(jié)水出口。</p><p> 凝汽器為雙壓式凝汽器,氣輪機排氣壓力4.4/5.38kPa。給水泵氣輪機(以下簡稱小汽機)的汽源為中壓缸排汽(第四級抽汽),無回熱加熱其排汽亦進入凝汽器,設(shè)計排汽壓力為6.34kPa。</p><p> 鍋爐的排污水經(jīng)一級連續(xù)排污利用系統(tǒng)加以回收。擴容
7、器工作壓力1.55Mpa,擴容器的疏水引入排污水冷卻器,加熱補充水后排入地溝。</p><p> 鍋爐過熱器的減溫水(③)取自給水泵出口,設(shè)計噴水量為66240kg/h。</p><p> 熱力系統(tǒng)的汽水損失計有:全廠汽水損失()33000kg/h\廠用汽()23000kg/h(不回收)、鍋爐暖風器用氣量為65400kg/h,暖風器汽源()取自第4級抽汽,其疏水仍返回除氧器回收,疏水比
8、焓697kJ/kg。鍋爐排污損失按計算植確定。</p><p> 高壓缸門桿漏汽(①和②)分別引入再熱熱段管道和均壓箱SSR,高壓缸的軸封漏汽按壓力不同,分別引進除氧器(④和⑥)、均壓箱(⑤和⑦)。中壓缸的軸封漏汽也按壓力不同,分別引進除氧器(⑩)和均壓箱(⑧和⑨)。。從均壓箱引出三股蒸汽:一股去第七級低加(),一股去軸封加熱器SG(),一股去凝汽器的熱水井。各汽水流量的數(shù)值見表1-1</p>&
9、lt;p> 表1-1 各輔助汽水、門桿漏汽、軸封漏汽數(shù)據(jù)</p><p><b> ?。ㄎ澹┰假Y料</b></p><p> 1.汽輪機型以及參數(shù)</p><p> (1)機組刑式:亞臨界壓力、一次中間再熱、四缸四排汽、單軸、凝汽式氣輪機;</p><p> (2)額定
10、功率Pe=660MW;</p><p> ?。?)主蒸汽初參數(shù)(主汽閥前)p0=16.58MPa,t0=538℃;</p><p> ?。?)再熱蒸汽參數(shù)(進汽閥前):</p><p> 熱段prh=3.232MPa;tth=538℃;</p><p> 冷段prh´=3.567MPa;tth´=315℃;</p
11、><p> ?。?)汽輪機排汽壓力pc=4.4/5.38kPa,排汽比焓hc=2315kJ/kg。</p><p> 2.機組各級回熱抽汽參數(shù)見表1-2</p><p> 表1-2 回熱加熱系統(tǒng)原始汽水參數(shù)</p><p> ?。?)最終給水溫度tfw=274.8℃;</p><p> ?。?)給
12、水泵出口壓力ppu=21.47MPa,給水泵效率ηpu=0.83</p><p> (4)除氧器至給水泵高差Hpu=22.4m;</p><p> ?。?)小汽機排汽壓力pc,xj=6.27kPa;小汽機排汽焓hc,xj=2315.6kJ/kg</p><p><b> 3.鍋爐型式及參數(shù)</b></p><p>
13、?。?)鍋爐型式:德國BABCOCK-2208t/h一次中間再熱、亞臨界壓力、自然循環(huán)汽包爐;</p><p> (2)額定蒸發(fā)量Db=2208t/h</p><p> ?。?)額定過熱蒸汽壓力Pb=17.42Mpa;</p><p> 額定再熱蒸汽壓力pr=3.85MPa;</p><p> (4)額定過熱汽溫tb=541℃;額定再熱
14、汽溫tr=541℃;</p><p> ?。?)汽包壓力pdu=18.28MPa;</p><p> ?。?)鍋爐熱效率ηb=92.5%。</p><p><b> 4.其他數(shù)據(jù)</b></p><p> ?。?)汽輪機進汽節(jié)流損失δpl=4%,</p><p> 中壓缸進汽節(jié)流損失δp2=2
15、%;</p><p> (2)軸封加熱器壓力psg=102KPa,</p><p> 疏水比焓hd,sg=415kJ/kg;</p><p> (3)機組各門桿漏汽、軸封漏汽等小汽流量及參數(shù)見表5-2;</p><p> ?。?)鍋爐暖風器耗汽、過熱器減溫水等全廠汽水流量及參數(shù)見表5-2;</p><p> ?。?/p>
16、5)汽輪機機械效率ηm=0.985;發(fā)電機效率ηg=0.99;</p><p> (6)補充水溫度tma=20℃;</p><p> (7)廠用點率ε=0.07。</p><p><b> 5.簡化條件</b></p><p> (1)忽略加熱器和抽汽管道的散熱損失。</p><p>
17、(2)忽略凝結(jié)水泵的介質(zhì)焓升。</p><p><b> 二 、熱力系統(tǒng)計算</b></p><p><b> 汽水平衡計算</b></p><p> 1.全廠補水率αma</p><p> 全廠汽水平衡如圖1-3所示,各汽水流量見表1-4。將進、出系統(tǒng)的各流量用相對量α表示。由于計算前的氣
18、輪機進汽量Do為未知,故預(yù)選Do=2033724kg/h進行計算,最后校核。 αL αpl</p><p><b> 全廠工質(zhì)滲漏系數(shù)</b></p><p> αL=DL/DO=33000/2033724=0.0162263</p><p> 鍋爐排污系數(shù)αb1</p><p> α
19、hl=Dbl/DO=22000/2033724=0.0108175</p><p> 其余各量經(jīng)計算為 α</p><p> 廠用汽系數(shù) αpl=0.01081 </p><p> 減溫水系數(shù) αsp=0.02974 圖1-3全廠汽水平衡圖 <
20、;/p><p> 暖風機疏水系數(shù) αnf=65800/2033724=0.032354439</p><p><b> 由全廠物質(zhì)平衡</b></p><p> 補水率 αma=αpl+αhl+αL</p><p> =0.01081+0.0108175+0.0162263=0.0358538</p&
21、gt;<p><b> 2.給水系數(shù)αfw</b></p><p> 由圖1-3所示,1點物質(zhì)平衡</p><p> αb=αo+αL=1+0.162263=1.0162263</p><p><b> 2點物質(zhì)平衡</b></p><p> αfw=αb+αbl-αsp=&
22、lt;/p><p> 1.01622+0.005408-0.02974=0.9919</p><p> 3.各小汽流量系數(shù)αsg,k</p><p> 按預(yù)選的氣輪機進汽量DO和表1-1原始數(shù)據(jù),計算得到門桿漏汽、軸封漏汽等各小汽的流量系數(shù),填于表1-1中。</p><p> (二)氣輪機進汽參數(shù)計算</p><p&g
23、t;<b> 主蒸汽參數(shù)</b></p><p> 由主汽門前壓力po =16.58Mpa,溫度 to=538℃,查水蒸氣性質(zhì)表, 得主蒸汽比焓值h0=3397.1kJ/kg.</p><p> 主汽門后壓力p´0=(1-δp1)p0=(1-0.04)16.58=16.0128Mpa</p><p> 由p´0=16
24、.0128Mpa, h´0= h0=3397.1kJ/kg,查水蒸氣性質(zhì)表,得主汽門后氣溫t´0=535.254℃。</p><p> 表2-5 全廠汽水進出系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)</p><p><b> 再熱蒸汽參數(shù)</b></p><p> 由中聯(lián)門前壓力prh=3.232Mpa,溫度trh=538
25、℃,查水蒸氣性質(zhì)表,得再熱蒸汽比焓值 hrh=3538.9029kJ/kg.</p><p> 中聯(lián)門后再熱氣壓p´rh=(1-δp2)prh=(1-0.02)3.232=3.16736Mpa</p><p> 由p´rh=3.1673Mpa, h´rh= hrh=3538.9029kJ/kg,查水蒸氣性質(zhì)表,得中聯(lián)門后再熱氣溫t´rh=537.
26、716℃.</p><p><b> 輔助計算</b></p><p><b> 軸封加熱器計算</b></p><p> 以加權(quán)平均法計算軸封加熱器的平均進汽比焓hsg.計算詳表見表2-6.</p><p> 表5-4 軸封加熱器物質(zhì)熱平衡計算</p>&
27、lt;p><b> 均壓箱計算</b></p><p> 以加權(quán)平均法計算均壓箱內(nèi)的平均蒸汽比焓hjy.計算詳見表2-7</p><p> 表5-5 均壓箱平均蒸汽比焓計算</p><p> 3.凝汽器平均壓力計算</p><p> 由psl=4.40kpa,查水蒸氣性質(zhì)表,得tsl
28、=30.54℃;</p><p> 由ps2=5.38kpa,查水蒸氣性質(zhì)表,得ts2=34.19℃;</p><p> 凝汽器平均溫度ts=0.5(tsl +ts2)=0.5(30.54+34.19)=32.365℃;</p><p> 查水蒸氣性質(zhì)表,得凝汽器平均壓力ps=4.854kpa;</p><p> 將所得數(shù)據(jù)與表5-
29、1的數(shù)據(jù)一起,以各抽氣口的數(shù)據(jù)為節(jié)點,在h-s圖上繪制出氣輪機的氣態(tài)膨脹過程線,見圖2-14</p><p> P0´=116.0128 prh=3.232</p><p> p¸h¸t p0=16.58 t0´=535.29 prh´=3.167 trh=538 <
30、/p><p> t0=538 2´ hrh=3538.9 </p><p> 0 h0=3397.2 t3=446.1 </p><p> 0 t1=385.6 3 h3=3352.2 </p><p> P1
31、=5.945 1 h1=3144.2 p3=1.776 </p><p> 2 t2=320 4 t4=354.6 </p><p> H2=3.27.1 p4=0.964 5 t5=354.6 h5=53169
32、 </p><p> prh=3.232 p2=3.668 p5=0.416 t6=191.1 </p><p> 6 h6=2851</p><p> P6=0.226 t7=120.2 </p><p> 單位:p-MPa
33、 7 h7=2716</p><p> t-℃ p7=0.109 t8=59.7 </p><p> h-kJ/kg 8 h8= 2455.8</p>&l
34、t;p><b> p8=0.0197</b></p><p> C hc=2315.6</p><p> pc=0.0049 x=0.899</p><p> s[kJ(kg¸k])</p><p> 圖2-14氣輪機的氣態(tài)膨脹過程線</p><p>
35、 ?。ㄋ模└骷訜崞鬟M、出水參數(shù)計算</p><p> 首先計算高壓加熱器H1。</p><p><b> 加熱器壓器P1:</b></p><p> ?。?=(1-Δp1)P1=(1-0.03)×5.945=5.766MPa</p><p> 式中 P1——第一抽汽口壓力;</p>&l
36、t;p> P1——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P1=5.766MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,1=272.9</p><p> H1出水溫度tw,1:</p><p> tw,1= ts,1-δt =272.9-(-1.7)=274.6</p><p> 式
37、中 δt ——加熱器上端差。</p><p> H1疏水溫度td1 :</p><p> Td1= tw,1+δt1=243.4+5.5=248.9</p><p> 式中 δt1—— 加熱器下端差,δt1=5.5</p><p> tw,1——進水溫度,其值從高壓加熱器H2的上端差δt計算得到</p><p
38、> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=20.47MPa,由t1=274.6,查的H1出水比焓hw,1=1204.5kJ/kg</p><p> 由tw,1=243.4,pw=20.47MPa, </p><p> 查得H1進水比焓hw,1=1056.0kJ/kg</p><p> 由td1=248.9, P1=5.766MPa, 查得H1疏水比焓hd,1=10
39、80.4kJ/kg.至此,高溫加熱器H1的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算高壓加熱器H2</b></p><p><b> 加熱器壓器P2:</b></p><p> P2=(1-Δp2)P2=(1-0.03)×3.668=3.557MPa</p><p&g
40、t; 式中 P2——第二抽汽口壓力;</p><p> P2——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P2=3.557MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,2=243.4</p><p> H2出水溫度tw,2:</p><p> tw,2= ts,2 -δt =243.4-
41、0=243.4</p><p> 式中 δt ——加熱器上端差。</p><p> H2疏水溫度Td,2 :</p><p> Td,2= tw,2+δt2=208.3+5.5=213.5</p><p> 式中 δt2—— 加熱器下端差,δt2=5.5</p><p> tw,2——進水溫度,其值從高
42、壓加熱器H3的上端差δt計算得到</p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=20.47MPa,由t2=243.4,查的H2出水比焓hw,2=1056.0kJ/kg</p><p> 由tw,2=208.3,pw=20.47MPa, 查得H2進水比焓hw,2=897.2kJ/kg</p><p> 由td,2=213.5, P2=3.557MPa, 查得H2疏
43、水比焓hd,2=914.2kJ/kg.至此,高溫加熱器H2的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算高壓加熱器H3</b></p><p><b> 加熱器壓器P3:</b></p><p> P3=(1-Δp3)P3=(1-0.03)×1.776=1.722MPa</p>
44、<p> 式中 P3——第三抽汽口壓力;</p><p> P3——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P3=1.722MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,3=204.9</p><p> H3出水溫度tw,3: tw,3= ts,3-δt=204.9- (-1.7)=206.6&l
45、t;/p><p> 式中 δt——加熱器上端差。</p><p> H3疏水溫度td3 :</p><p> Td3= tw,3+δt3=179.2+0=179.2</p><p> 式中 δt3—— 加熱器下端差,δt3=0</p><p> tw,3——進水溫度,其值從處氧氣器H4的上端差δt計算得到&l
46、t;/p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=20.47MPa,由t3=206.6,查的H3出水比焓hw,3=889.7kJ/kg</p><p> 由tw,3=179.2,pw=20.47MPa, 查得H3進水比焓hw,3=769.9kJ/kg</p><p> 由td,3=179.2, P3=1.722MPa, 查得H3疏水比焓hd3=759.9kJ/kg.至
47、此,高溫加熱器H3的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算高壓加熱器H4</b></p><p><b> 加熱器壓器P4:</b></p><p> P4=(1-Δp4)P4=(1-0.05)×0.964=0.9158MPa</p><p> 式中 P
48、4——第四抽汽口壓力;</p><p> P4——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P4=0.9158MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,4=176.0</p><p> H4出水溫度tw,4:</p><p> tw,4= ts,4-δt4 =176.0-0=176.0&l
49、t;/p><p> 式中 δt4——加熱器上端差。</p><p> H4疏水溫度td4 :</p><p> Td4= tw,4+δt4=141+5.5=146.5</p><p> 式中 δt4—— 加熱器下端差,δt4=5.5</p><p> tw,4——進水溫度,其值從底壓加熱器H5的上端差δt計
50、算得到</p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=0.9161MPa,由t4=176.0,查的H4出水比焓hw,4= 745.4kJ/kg</p><p> 由tw,4=141,pw=0.9161MPa, 查得H4進水比焓hw,4= 593.7kJ/kg</p><p> 由td,4=146.5, P4=0.9158MPa, 查得H4疏水比焓hd,4= 61
51、7.3kJ/kg.至此,高溫加熱器H4的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算低壓加熱器H5</b></p><p><b> 加熱器壓器P5:</b></p><p> P5=(1-Δp5)P5=(1-0.03)×0.416=0.403MPa</p><p>
52、; 式中 P5——第五抽汽口壓力;</p><p> P5——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P5=0.403MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,5= 143.8</p><p> H5出水溫度tw,5:</p><p> tw,5= ts,5 -δt5 = 143.
53、8-2.8=141</p><p> 式中 δt5——加熱器上端差。</p><p> H5疏水溫度td5 :</p><p> Td5= tw,5+δt5=120.3+5.5=125.8</p><p> 式中 δt5—— 加熱器下端差,δt5=5.5</p><p> tw,5——進水溫度,其值從高
54、溫加熱器H6的上端差δt計算得到</p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=2.758MPa,由t5=2125.8,查的H5出水比焓hw,5= 530.1kJ/kg</p><p> 由tw,5=120.3,pw=2.758MPa, 查得H5進水比焓hw,5= 506.7kJ/kg</p><p> 由td,5=125.8, P5=0.403MPa, 查得H
55、5疏水比焓hd,5= 528.5kJ/kg.至此,高溫加熱器H5的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算低壓加熱器H6</b></p><p><b> 加熱器壓器P6:</b></p><p> ?。?=(1-Δp6)P6=(1-0.03)×0.226=0.219MPa</p&
56、gt;<p> 式中 P6——第六抽汽口壓力;</p><p> P6——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P6=0.219MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,6= 123.1</p><p> H6出水溫度tw,6:</p><p> tw,6= ts,
57、6-δt= 123.1-2.8=120.3</p><p> 式中 δt——加熱器上端差。</p><p> H6疏水溫度td6 :</p><p> Td6= tw,6+δt6=89.3+5.5=94.8</p><p> 式中 δt6—— 加熱器下端差,δt6=5.5</p><p> tw,6——進
58、水溫度,其值從低壓加熱器H7的上端差δt計算得到</p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=2.758MPa,由t6=120.3,查的H6出水比焓hw,6= 506.7kJ/kg</p><p> 由tw,6=89.3,pw=2.758MPa, 查得H6進水比焓hw,6= 376.0kJ/kg</p><p> 由td,6=94.8, P6=0.219MPa
59、, 查得H6疏水比焓hd,6= 397.2kJ/kg.至此,高溫加熱器H6的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算低壓加熱器H7</b></p><p><b> 加熱器壓器P7:</b></p><p> ?。?=(1-Δp7)P7=(1-0.03)×0.109=0.076MPa&l
60、t;/p><p> 式中 P7——第七抽汽口壓力;</p><p> P7——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P7=0.076MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,7= 92.1</p><p> H7出水溫度tw,7:</p><p> tw,1=
61、 ts,7-δt= 92.1-2.8=89.3</p><p> 式中 δt ——加熱器上端差。</p><p> H7疏水溫度td7 :</p><p> Td7= tw,1+δt7=56.1+5.5=61.6</p><p> 式中 δt—— 加熱器下端差,δt7=5.5</p><p> tw,7
62、——進水溫度,其值從低壓加熱器H8的上端差δt計算得到</p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=2.758MPa,由t7=89.3,查的H7出水比焓hw,7= 376.07kJ/kg</p><p> 由tw,7=56.1,pw=2.758MPa, 查得H7進水比焓hw,7= 237.09kJ/kg</p><p> 由td,7=61.6, P7=0.07
63、6MPa, 查得H7疏水比焓hd,7= 257.8kJ/kg. 至此,高溫加熱器H7的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p><b> 計算低壓加熱器H8</b></p><p><b> 加熱器壓器P8:</b></p><p> ?。?=(1-Δp8)P8=(1-0.03)×0.0197=0.01
64、9MPa</p><p> 式中 P8——第八抽汽口壓力;</p><p> P8——抽汽管道相對壓損;</p><p> 又P8=0.019MPa,查水蒸氣性質(zhì)表得</p><p> 加熱器飽和溫度ts,8= 58.9</p><p> H8出水溫度tw,8:</p><p>
65、 tw,8= ts,8-δt = 58.9-2.8=56.1</p><p> 式中 δt ——加熱器上端差。</p><p> H8疏水溫度td8 :</p><p> Td8= tw,8+δt8=32.78+5.5=38.28</p><p> 式中 δt8—— 加熱器下端差,δt8=5.5</p><p
66、> tw,8——進水溫度,其值從低壓加熱器SG的上端差δt計算得到</p><p> 已知加熱器水側(cè)壓力Pw=2.758MPa,由t8=56.1,查的H8出水比焓hw,8= 237.09kJ/kg</p><p> 由tw,8=32.78,pw=2.758MPa, 查得H8進水比焓hw,8= 139.7kJ/kg</p><p> 由td,8=38.
67、28, P8=0.019MPa, 查得H8疏水比焓hd,8= 160.27kJ/kg.至此,高溫加熱器H8的進、出口汽水參數(shù)已經(jīng)全部算出。</p><p> 現(xiàn)將計算結(jié)果列于表2-8。</p><p> 表2-8 回熱加熱系統(tǒng)汽水參數(shù)計算</p><p> (五)高壓加熱器組抽汽系數(shù)計算</p><p> 由高
68、壓加熱器H1熱平衡計算α1</p><p> 高壓加熱器H1的抽汽系數(shù)α1:</p><p> α1={αfw(hw1-hw2)/ηh}/h1-hd,1=0.07089</p><p> 高壓加熱器H1的疏水系數(shù)αd,1:</p><p> αd,1=α1=0.07089 </p><p> 2.由高壓加熱器
69、H2熱平衡計算α2 、αrh</p><p> 高壓加熱器H2的抽汽系數(shù)α2:</p><p> α2={αfw(hw,2-hw,3)/ηh}-αd,1(hd,1-hd,2)/h2-hd,2=0.07216</p><p> 高壓加熱器H2的疏水系數(shù)αd,2:</p><p> αd,2=αd,1+α1=0.07089+0.07216
70、=0.143</p><p> 再熱器流量系數(shù)αrh: </p><p> αrh=1-α1-α2-αsg,1-αsg,2-αsg,42-αsg,5-αsg,8-αsg,7</p><p> =1-0.07089-0.07216-0.0008968-0.0007913-0.001429</p><p> - 0.001032-0.00
71、15911-0.001264</p><p><b> =0.8505</b></p><p> 3.由高壓加熱器H3熱平衡計算α3</p><p> 本級計算時,高壓加熱器H3的進水比焓hw,3´為未知,故先計算給水泵的介質(zhì)比焓升Δhpu。 </p><p> 如圖
72、2-15所示,泵入口靜壓p´pu:</p><p> p´pu=p´4+ρ´·g·Hpu=0.964+889×10-6×9.8×22.4</p><p> =1.15952MPa</p><p> 式中 p'4—除氧器壓力,Mpa;</p>
73、<p> ρ'—除氧器至給水泵水的平均密度,㎏/m3</p><p> 給水泵內(nèi)介質(zhì)平均壓力ppj </p><p> ppj=0.5×(ppu+p'pu)=0.5×(21.47+1.1592)=11.31MPa</p><p> 給水泵內(nèi)介質(zhì)平均比焓hpj:</p><p>
74、取hpj =h'pu=617.3</p><p> 根據(jù)ppj =11.31和hpj =617.3查得: p4 p4</p><p> 給水泵內(nèi)介質(zhì)平均比容υpu =0.00108 m3/㎏</p><p> 給水泵介質(zhì)焓升τpu
75、 除氧器</p><p> τpu = hpu - h´pu= p´ Hpu</p><p> ==26.41kJ/kg ρpu </p><p> hpu 給水泵 h´pu</p><p> 給水泵出口比焓h
76、pu: ppu p´pu </p><p> hpu= h'pu+Δhpu=617.3+26.4=643.7kJ/㎏ 2-15給水泵焓升示意圖</p><p> 高壓加熱器H3的抽汽系數(shù)α3:</p><p> 高壓加熱器H3的疏水系數(shù)αd,3:
77、 </p><p> αd,3=αd,2+α3 =0.143+0.0856=0.2286 </p><p> (六)除氧器抽汽系數(shù)計算 </p><p> 除氧器出水流量αc,4 </p><p> αc,4 =αfw+αsp =0.989+0.03257
78、=1.02157</p><p><b> 抽汽系數(shù)α4:</b></p><p> α4=[αc,4(hw,4-hw,5)/ηh-αd,3(hd,3-hw,5)-αsg,4(hsg,4-hw,5)</p><p> -αsg,5(hsg,5-hw,5)-αsg,6(hsg,6-hw,5)-αsg,7(hsg,7-hw,5)</p&
79、gt;<p> -αnf(hnf-hw,5)]/(h4-hw,5)</p><p> =[1.02157×(745.9-595.3)/1.0-0.2286×(759.9-595.3)</p><p> -0.001429×(3024.3-595.3)-0.0015911×(3024.3-595.3)</p><
80、p> -0.0013694×(3474-595.3)-0.032354×(3169-595.3)</p><p> -0.03235×(697-595.3)]/(3169-595.3)=0.00714</p><p> 除氧器的物質(zhì)平衡和熱平衡見圖2-16。由于除氧器為匯集式加熱器,進水流量αc,5為未知。
81、 </p><p> 但利用簡捷算法可避開求取αc,5。 </p><p><b> α4</b></p><p> ?。ㄆ撸┑蛪杭訜崞鹘M抽汽系數(shù)計算 αsg¸4 ααc,5</p><p><b> αg
82、4;5</b></p><p> 1.由低壓加熱器H5熱平衡計算α5 αnf αd3 </p><p> 低壓加熱器H5的出水系數(shù)αc,5: 2 1 </p><p> 由圖2-16, αpu
83、 αc,4 </p><p> αc,5=-αd,3-α4-αsg,L1-αnf </p><p> =1.02157-0.2286-0.00714-0.001429 圖2-16除氧器的物質(zhì)平衡和熱平衡</p><p> -0.0015911-0.0013694-0.032354-0.03235 1-除氧器;2
84、-ge給水泵;αsg¸4</p><p> =0.7167 αg¸5-軸封漏汽系數(shù);αnf-暖風器凝結(jié)系數(shù)</p><p> αc,4-除氧器出水系數(shù)</p><p> 低壓加熱器H5的抽汽系數(shù)α5</p><p> α5==0.
85、02553</p><p> 低壓加熱器H5的疏水系數(shù)αd,5</p><p> αd,5=α5=0.02553</p><p> 2.由低壓加熱器H6熱平衡計算α6</p><p> 低壓加熱器H6的抽汽系數(shù)</p><p><b> α6=</b></p><p&
86、gt;<b> ==0.02577</b></p><p> 低壓加熱器H6疏水系數(shù)</p><p> αd,6=αd,5+α6=0.02553+0.02577=0.0513</p><p> 3.由低壓加熱器H7熱平衡計算α7</p><p> 低壓加熱器H7的抽汽系數(shù)α7 </p>&l
87、t;p><b> α7=</b></p><p><b> ==0.04599</b></p><p> 低壓加熱器H7的疏水系數(shù)αd,7:</p><p> αd,7=αd,6+α7=0.0513-0.04599=0.09729</p><p> 4.由低壓加熱器H8熱平衡計算α8
88、</p><p> 由于低加H8的進水焓hsg、疏水焓hd,8為未知,故先計算軸封加熱器SG。由SG的熱平衡,得軸封加熱器出水焓hw,sg:</p><p> hw,sg=h´c+</p><p> ==171.49kJ/kg</p><p><b> 表2-6.</b></p><
89、p> 由pw,sg=2.758Mpa, hw,sg=139.7℃,查得軸封加熱器出水溫度tw,sg=32.78℃.</p><p> 低壓加熱器H8疏水溫度td,8:</p><p> td,8=tw,sg+δt1=32.78+5.5=38.28℃</p><p> 由p's=0.0197Mpa, td,8=38.28℃查得低壓加熱器H8疏水焓
90、hd,8=160.27kJ/kg.</p><p> 低壓加熱器H8的抽汽系數(shù)α8:</p><p><b> α8=</b></p><p><b> ==0.2653</b></p><p> 低壓加熱器H8的疏水系數(shù)αd,8:</p><p> αd,8=αd
91、,7+α8</p><p> =0.09729+0.02653=0.1238</p><p> (八)凝汽系數(shù)αc計算</p><p> 1.小汽機抽汽系數(shù)αxj:</p><p> αxj=0.03613</p><p> 2.由凝汽器的質(zhì)量平衡計算αc</p><p> αc=α
92、c,5-αd,8-Σαsg-αxj-αma</p><p> =0.7167-0.1238-0.008445-0.03613-0.0039263-0.03244=0.51658</p><p> 3.由氣輪機汽側(cè)平衡校驗αc</p><p> H4抽汽口抽汽系數(shù)和α'4:</p><p> α'4=α4+αxj+αnf
93、+αpl</p><p> =0.00714+0.03613+0.03235+0.01081</p><p><b> =0.08643</b></p><p> 各加熱器抽汽系數(shù)和Σαj:</p><p> Σαj=α1+α2+α3+α'4+α5+α6+α7+α8</p><p>
94、; =0.07089+0.07216+0.0856+0.08643+0.02553+0.02577+0.04599+0.02653=0.0659</p><p> 軸封漏汽系數(shù)和Σαsg,k:</p><p> Σαsg,k=Σαsg,④+Σαsg,⑤+Σαsg,⑥+Σαsg,⑦+Σαsg,⑧+Σαsg,⑨+Σαsg,⑩+Σαsg,⒂=0.001429+0.001032+0.0015
95、911+0.001264</p><p> +0.000673+0.0007626+0.0013694+0.0006244</p><p> =0.0087455</p><p><b> 凝汽系數(shù)αc:</b></p><p> αc=1-Σαj-Σαsg=1-0.0659-0.0087455=0.51658&
96、lt;/p><p> 該值由凝汽器質(zhì)量平衡計算得到的αc相等,凝汽系數(shù)計算正確。</p><p> ?。ň牛廨啓C內(nèi)功計算</p><p><b> 1.凝汽流做工ωc</b></p><p> ωc=(αc–αsg,S+αsg,T)( h0–hc+qrh) –αJqrh-αsg,A(h0 –h2)</p>
97、<p> =0.51658+(3397.2-2315.6+511.8)-(3397.2-3027.2)×</p><p> 01622=815.68kJ/kg</p><p> 式中qrh—再熱器吸熱,qrh= hrh–h2=3538.9-3027.1=511.8 kJ/kg</p><p> 2.抽汽流做功Σωa,j</p&g
98、t;<p> 1㎏H1抽汽做功ωa,1:</p><p> ωa,1= h0 –h1=3397.2-3144.2=253 kJ/kg</p><p> 1㎏H2抽汽做功ωa,2:</p><p> ωa,2= h0 –h2=3397.2-3027.1=370.1 kJ/kg </p><p> 1㎏H3抽
99、汽做功ωa,3:</p><p> ωa,3= h0 –h3+ qrh=3397.2-3352.2+511.8</p><p> =566.8 kJ/kg</p><p> 1㎏H4抽汽做功ωa,4:</p><p> ωa,4= h0 –h4+ qrh =3397.2-3169+511.8</p><p>
100、 =556.8 kJ/kg</p><p> 1㎏H5抽汽做功ωa,5:</p><p> ωa,5= h0 –h5+ qrh =3397.2-2978.5+511.8</p><p> =930.5 kJ/kg</p><p> 1㎏H6抽汽做功ωa,6:</p><p> ωa,6= h0 –h6+ qr
101、h =3397.2-2851+511.8</p><p> =1058 kJ/kg</p><p> 1㎏H7抽汽做功ωa,7:</p><p> ωa,7= h0 –h7+ qrh =3397.2-2716+511.8</p><p> =1193 kJ/kg</p><p> 1㎏H8抽汽做功ωa,8:&
102、lt;/p><p> ωa,8= h0 –h8+ qrh =3397.2-2455.8+511.8</p><p> =1453.2 kJ/kg</p><p> 表2-9 做功量和抽汽量計算結(jié)果</p><p> 抽汽流總內(nèi)功Σωa,j:</p><p> Σωa,j=α1ωa,1+
103、α2ωa,2+α3ωa,3+α'4ωa,4+α5ωa,5+α6ωa,6+α7ωa,7+α8ωa,8</p><p> =0.07089×253+0.07216</p><p> ×370.1+0.0856×556.8+0.08643</p><p> ×740+0.02553×930.5+02577&l
104、t;/p><p> ×1.58+0.04599×1193+0.02653×1453.2</p><p> =273.4 kJ/kg</p><p> 3.附加功量Σωsg,k</p><p> 附加功量Σωsg,k是指各小汽流量作功之和:</p><p> Σωsg,k=α12(h0
105、 –h12+ qrh)+( α8 + α9+, α10 ) (h0 –h8)</p><p> =0.03235(3397.2-3169+511.8)+(0.000673+0.0007626+</p><p> 0013694)(3397.2-3169)=24.58 kJ/kg</p><p><b> 4.氣輪機內(nèi)功ωi</b><
106、/p><p> ωi=ωc+Σωa,j+Σωsg,k=815.68+273.4+24.58</p><p> =1113.66 kJ/kg</p><p> ?。ㄊ廨啓C的內(nèi)效率、熱經(jīng)濟指標、汽水流量計算</p><p><b> 氣輪機比熱耗q0:</b></p><p> q0= h0
107、–hfw+αrhqrh=3397.2-1204.4+0.8505×511.8</p><p> =1757.5 kJ/kg</p><p> 氣輪機絕對內(nèi)效率ηi:</p><p> ηi=ωi /q0=1113.66/1757.5=0.63365</p><p> 氣輪機絕對電效率ηe:</p><p&
108、gt; ηe=ηmηgηi=0.985×0.99×0.63365=0.61791</p><p><b> 氣輪機熱耗率q:</b></p><p> q=3600/ηe=3600/0.61791=5826.1 kJ/(kwh)</p><p><b> 氣輪機汽耗率d:</b></p&g
109、t;<p> d=q/ q0=5826.1/1757.5=3.3149 kJ/(kwh)</p><p><b> 氣輪機進汽量D0:</b></p><p> D0=1000 d Pe=1000×3.3149×660=2033724㎏/h</p><p> 式中Pe—氣輪機額定功率,Pe=660MW&
110、lt;/p><p> 校驗:氣輪機進汽量D0=2033724㎏/h,與初選值相等。</p><p><b> 給水流量Gfw:</b></p><p> Gfw=αc,4 D0=1.02157×2033724=2077591㎏/h</p><p> 凝結(jié)水泵流量Gcp:</p><p&g
111、t; Gcp=αc,5 D0=0.7167×2033724=1457569㎏/h</p><p><b> 凝汽量Dc:</b></p><p> Dc=αc D0=0.51658×2033724=1050581㎏/h</p><p><b> 第一級抽汽量D1:</b></p>
112、<p> D1=α1 D0=0.07089×2033724=144170㎏/h</p><p><b> 第二級抽汽量D2:</b></p><p> D2=α2 D0=0.07216×2033724=146753㎏/h</p><p><b> 第三級抽汽量D3:</b></p
113、><p> D3=α3 D0=0.0856×2033724=174086㎏/h</p><p><b> 第四級抽汽量D4:</b></p><p> D4=α4D0=0.00714×2033724=14520㎏/h</p><p><b> 第五級抽汽量D5:</b><
114、;/p><p> D5=α5 D0=0.02553×2033724=51920㎏/h</p><p><b> 第六級抽汽量D6:</b></p><p> D6=α6D0=0.02577×2033724=52409㎏/h</p><p><b> 第七級抽汽量D7:</b>
115、</p><p> D7=α7 D0=0.04599×2033724=93530㎏/h</p><p><b> 第八級抽汽量D8:</b></p><p> D8=α8D0=0.02653×2033724=53954㎏/h</p><p> ?。ㄊ唬┤珡S性熱經(jīng)濟指標計算</p>
116、<p><b> 1.鍋爐參數(shù)計算</b></p><p><b> 過熱蒸汽參數(shù):</b></p><p> 由pb=17.42MPa,tb=541℃,查表得過熱蒸汽出口比焓hb=3397.3 kJ/kg</p><p><b> 再熱蒸汽參數(shù):</b></p>&
117、lt;p> 鍋爐設(shè)計再熱蒸汽出口壓力pr=3.85 MPa,該壓力以高于氣輪機排汽壓力p´rh=3.57 MPa,故按照氣輪機側(cè)參數(shù),確定鍋爐再熱器出口壓力pr=3.41 MPa.由pr=3.294 MPa和tr=541℃,查表得再熱蒸汽出口比焓hr=3544 kJ/kg.</p><p> 再熱器換熱量q´rh=hr–h2=3544-3027.1=516.9 kJ/kg</p
118、><p> 2.鍋爐有效熱量q1</p><p> q1=(αfW–αbl)( hb–hfw)+ αbl( hbl–hfw)+ αsp( hb–hsp)+ αrh qrh´</p><p> =(0.989-0.005408)×(3397.3-1204.41)+0.005408×(1760.3</p><p>
119、 -1204.41)+0.03257×(3397.3-890.4)+0.8505×516.9</p><p> =2681.1 kJ/kg</p><p><b> 3.管道效率ηp</b></p><p> ηp= q0 /q1=1757.5/2681.1=0.6555</p><p>&l
120、t;b> 4.全廠效率ηcp</b></p><p> ηcp=ηbηpηe=0.925×0.6555×0.61791=0.37465</p><p> 5.全廠發(fā)電標準煤耗bs</p><p> 系數(shù)r= q1 /(q1–ηb qnf)=2681.1/(2681.1-0.925×79.81)</p>
121、;<p><b> =1.02831</b></p><p> 式中qnf—暖風器吸熱量,按下失計算:</p><p> qnf=αnf(hnf– h´nf)=0.03235(3164-697)=79.8 kJ/kg</p><p> 相應(yīng)于1㎏標煤的輸入熱量QSb:</p><p>
122、QSb=29300r=29300×1.02831=30129.6 kJ/kg</p><p><b> 發(fā)電標準煤耗bs:</b></p><p> bs=3600/(ηcp QSb)=3600/(0.37465×30129.6)=0.31892 kJ/kwh</p><p> 6.全廠熱耗率qcp</p>
123、<p> qcp= bs·29300=0.31892×29300=9344.356 kJ/kwh</p><p> 7.全廠供電標準煤耗bsn</p><p> bsn= bs/( 1-ε)=0.31892/(1-0.07)</p><p> =0.3341935 kJ/kwh</p><p><
124、;b> 式中ε—廠用電率。</b></p><p><b> 三、反平衡校核</b></p><p> 為檢查計算結(jié)果的正確性,以下做全廠反平衡校核計算。校核目標為氣輪機的內(nèi)功ωi。反平衡計算中的各量均相應(yīng)于1㎏氣輪機進汽。</p><p><b> 鍋爐輸入熱量qr</b></p>
125、<p> qr=q1/ηb=2681.1/0.925</p><p> =2898.378378kJ/kg</p><p><b> 鍋爐損失Δqb</b></p><p> Δqb=(1-ηb)qr=(1-0.925)×2898.378378</p><p> =217.3783784
126、kJ/kg</p><p><b> 排污損失Δqbl</b></p><p> Δqbl=αbl(hbl- hma)=0.005408×(1760.3-83.7)=9.067 kJ/kg</p><p> 式中hma—化學補充水的比焓,hma=83.7</p><p> 全廠工質(zhì)滲透損失ΔqL<
127、/p><p> ΔqL=αL(hL- hma)=0.0162263(3397.2-83.7)=53.74 kJ/kg</p><p><b> 廠用汽損失Δqpl</b></p><p> Δqpl=αpl(hpl- hma)=0.01081(3164-83.7)</p><p> =33.29 kJ/kg</
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