完整word版热力发电厂课程设计 660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算word文档良心出品

（设计计算）

一、 计算任务书

（一） 计算题目

国产660MV凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）

（二） 计算任务

1. 根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数， 并在h -s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；

2. 计算额定功率下的气轮机进汽量 Do,热力系统各汽水流量D、G; 3. 计算机组的和全厂的热经济性指标；

4. 绘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（要求计算机绘图）。 （三） 计算类型 定功率计算

（四） 热力系统简介

某火力发电场二期工程准备上两套 660MW燃煤汽轮发电机组，采 用一炉BABCOC公司生产的

2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为 GE公司的亚临界压力、一次中 间再热660MW凝汽式气轮机。

全厂的原则性热力系统如图5-1所示。该系统共有八级不调节抽 汽。其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、 八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除 氧器的加热汽源。

第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，上端差 分别为-1.7 C、0C、-1.7 C。第一、二、三、五、六、七级回热加 热器装设疏水冷却器，下端差均为 5.5 C。

气轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、 4台 低压加热器，进入除氧器。然后由气动给水泵升压，经三级高压加热 器加热，最终给水温度达到274.8 C,进入锅炉

三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器， 第五、六、七级低压 加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器； 水第八级低加的疏水用疏 泵送回本级的主凝结水出口。

凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力 气轮4.4/5.38kPa。给水泵 机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四，无 级抽汽）

一机的单元制配置。其中锅炉为德国

O

1

回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为 锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。

6.34k Pa。

扩容器工作压力

1.55Mpa,扩容器的疏水引入排污水冷却器， 加热补充水后排入地沟。

锅炉过热器的减温水（③）取自给水泵出口，设计喷水量为 66240kg/h。 热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失（ ） 厂用 汽（）23000kg/h（不回收）、锅炉暖风器用气量为 600kg/h,暖 风器汽源（）取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水 比焓697kJ/kg。锅炉排污损失按计算植确定。

高压缸门杆漏汽（①和②）分别引入再热热段管道和均压箱 SSR 高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别引进除氧器（④和⑥）、均压箱 （⑤和⑦）。中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进除氧器（⑩） 和均压箱（⑧和⑨）。。从均压箱引出三股蒸汽：一股去第七级低加 （）,一股去轴圭寸加热器 SG （（⑮）,一股去凝汽器的热水井。各 汽水流量的数值见表1-1 表1-1 各辅助汽水、门杆漏汽、轴圭寸漏汽数据

⑩

⑫

O

⑯

漏气点代号 漏气量（kg/h ） ① 1824 ② 3 ③ 66240 ④ 2908 3024.3 ⑤ 2099 3024.3 ⑥ 3236 3024.3 ⑦ 2572 3024.3 ⑧ 1369 3169 漏气比焓（kJ/kg ） 3397.2 漏气点代号 漏气量（kg/h ） 漏气比焓（kJ/kg ） 3397.2 ⑨ 1551 3473 ⑩ 2785 3474 ◎ 22000 3169.0 解 © 84.1 © 33000 © 1270 © 5821 65800 3169.0 3397.2 （五）原始资料

1. 汽轮机型以及参数

（1） 机组刑式：亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、 凝汽式气轮机；

（2） 额定功率R=660MW/

（3） 主蒸汽初参数（主汽阀前）Po=16.58MPa to=538C; （4） 再热蒸汽参数（进汽阀前）：

热段 prh=3.232MPa tth=538C; 冷段 prh '=3.567MP; tth '=315C;

（5） 汽轮机排汽压力 pc=4.4/5.38kPa,排汽比焓 hc=2315kJ/kg。.6 9.78

2. 机组各级回热抽汽参数见表1-2

2

表1-2 (2) 项 (3) 目 P (抽汽压力4) MPa 回热加热系统原始汽水参数

单位 Hi H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 5.945 3.668 1.776 0.9 0.416 0.226 0.109 0.0997 抽汽焓hj (5) 加热器上端差S t 加热器下端差S ti 水侧压力pw 抽汽管道压损△ Pj kj/kg 3144.2 3027.1 3352.2 3169.0 2978.5 2851.0 2716.0 2455.8 r r MPa % -1.7 5.5 0 -1.7 5.5 2.8 5.5 2.8 5.5 2.8 5.5 2.8 5.5 5.5 21.47 21.47 21.47 0.916 2.758 2.758 2.758 2.758 3 3 3 5 3 3 3 3 最终给水温度tfwF274.8 C;

给水泵出口压力PPUF21.47MPa给水泵效率n puF0.83 除氧器至给水泵高差

HpF22.4m;

小汽机排汽压力pc,xj F6.27kPa;小汽机排汽焓hc,xj F2315.6kj/kg 3.锅炉型式及参数

(1) 锅炉型式：德国BABCOCK-2208t/hL次中间再热、亚临界压力、 自然

循环

汽包额定蒸发量Db=2208t/h

炉； 额定过热蒸汽压力Pb=17.42M pa;

(2) 额定再热蒸汽压力pr=3.85 MPa

(3) 额定过热汽温tb=1C ;额定再热汽温tr=1C; 汽

包压力pdu=18.28MPa

(4) 锅炉热效率n b=92.5%。 (5) (6)

4. 其他数据

(1) 汽轮机进汽节流损失S pl =4% 中

压缸进汽节流损失S p2=2%

(2) 轴封加热器压力psg=102KPa, 疏水比焓 hd,sg =415kJ/kg ; (3) 机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表 5-2 ; (4) 锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂汽水流量及参数见表 5-2 ; (5) 汽轮机机械效率n m=0.985;发电机效率n g=0.99 ; (6) 补充水温度t maF20C;

3

(7) 厂用点率£ =0.07。 5. 简化条件

4

(1) 忽略加热器和抽汽管道的散热损失。 (2) 忽略凝结水泵的介质焓升。 二、热力系统计算

(一)汽水平衡计算 1.全厂补水率a ma

全厂汽水平衡如图1-3所示，各汽水流量见表1-4。将进、出系 统的各流量用相对量a表示。由于计算前的气轮机进汽量 Do为未知, 故预选Do=2033724kg/h进行计算，最后校核。 f L a P.

■十全厂工质渗漏系数 1

tL ・・d.r

.lU .J l-LIJ. .Bl

a L=DL/DO=33000/2033724=0.0162263 a b a

锅炉排污系数

a hl 二Di /Do=22000/2033724=0.0108175 其余各量经计算为 Ota sp a fw 厂用汽系数 a pi=0.01081

图1-3全厂汽水平衡图 减温水系数 a sp=0.02974

暖风机疏水系数 由全厂物质平衡 补水率 a ma= a pl + a hi + a L a nf=65800/2033724=0.0323439

=0.01081+0.0108175+0.0162263=0.0358538

2.给水系数a fw

由图1-3所示, 1点物质平衡

a b= a o+ a

2点物质平衡

a fw= a b+ a bi - a sp=

1.01622+0.0008-0.02974=0.9919

3.各小汽流量系数a sg,k

按预选的气轮机进汽量DO和表1-1原始数据，计算得到门杆漏 汽、轴封漏汽等各小汽的流量系数，填于表 1-1中。 (二)气轮机进汽参数计算

1.主蒸汽参数

由主汽门前压力po =16.58Mpa,温度t O=538C,查水蒸气性质表, 得主蒸汽比焓值h0=3397.1kJ/kg.

主汽门后压力 p'0=(1- S p1)P0=(1-0.04)16.58=16.0128Mpa

由 P‘0=16.0128Mpa, h'。二 h0=3397.1kJ/kg,查水蒸气性质表，得主

5

汽门后气温t ‘0=535.2 C。

表2-5

名称 汽(水)量kg/h 离开系统的介质比焓 返回系统的介质比焓 全厂汽水进出系统有关数据

全厂工质渗漏 33000 3397.2 *3.7 锅炉排污 11000 1760.3 83.7 厂用汽 22000 3108.2 83.7 暖风器 65800 3108.2 687 过热器减温水 60483 724.7 724.7 2. 再热蒸汽参数

由中联门前压力prh=3.232Mpa,温度trh=538C ,查水蒸气性质表， 得再热蒸汽比焓值 hrh=3538.9029kJ/kg.

中联门后再热气压 P‘=(1- S p2)prh=(1-0.02)3.232=3.16736Mpa 由 p'rh=3.1673Mpa, h ‘巾二 hrh=3538.9029kJ/kg,查水蒸气性质表， 得中联门后再热气温t 'rh=537.716 C . (二)辅助计算 1.轴封加热器计算

以加权平均法计算轴封加热器的平均进汽比焓 hsg.计算详表见表 2-6.

轴封加热器物质热平衡计算

项 目 ④ ⑤ 2099 ⑥ 3236 ⑦ 2572 1.776 ⑧ 1369 0.000673 ⑨ 1551 ⑩ 2785 1270 汽水量Gi,kg/h 2908 汽水系数a i 汽水点比焓hi 总焓a ihi 0.001429 17790 0.0087455 0.0010320 ( ).0015911 0.0007626 0.0013694 0. 0006244 3024.3 3024.3 3024.3 3024.3 3169.0 3474 3474 3217.7 23.6325 4.3217 3.1211 4.8119 3.8227 2.1327 2.43 4.7573 2.0091 23.6729/0.0087455=2702.29 平均比焓 2.均压箱计算

以加权平均法计算均压箱内的平均蒸汽比焓 hjy.计算详见表2-7 表5-5

均压箱平均蒸汽比焓计算

表5-4

项 目 ⑨ ⑧ 2785 0.000673 ⑦ 2572 0.0012 ⑤ 2099 0.001032 ② 3 2 9396 汽水量Gi,kg/h 1551 汽水系数ai 汽水点比焓hi 0.0007626 0.0001913 0.0039263 3474 3169 3024.3 3024.3 3397.2 6

总焓a ihi 平均比焓 2.13305 2.927 : 3.8227 3.12107 0.988 12.3759 12.3759/0.0039263=3152.1 3. 凝汽器平均压力计算

由Psi=4.40kpa,查水蒸气性质表，得tsi=30. C ; 由Ps2=5.38kpa,查水蒸气性质表，得ts2=34.19 C ;

凝汽器平均温度 ts=0.5 (tsi +ts2) =0.5 (30.+34.19 ) =32.365C ; 查水蒸气性质表，得凝汽器平均压力Ps=4.8kpa;

将所得数据与表5-1的数据一起,以各抽气口的数据为节点，在h-s 图上绘制出气轮机的气态膨胀过程线，见图2-14

图2-14气轮机的气态膨胀过程线

7

(四)各加热器进、出水参数计算 首先计算高压加热器H1。

加热器压器P 1:

P 1= (1- △ pl) P1= (1-0.03 ) X 5.945=5.766MPa

式中 P 1――第一抽汽口压力；

△ P1――抽汽管道相对压损； 又P1=5.766MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,1 =272.9 H1出水温度tw,1:

t w,1= t s,1 - S t =272.9- (-1.7 )

=274.6 S t——加热器上端差。 式中

H1疏水温度td1 :

Td1= t w,1+S t1=243.4+5.5=248.9

式中 得到

已知加热器水侧压力 Pw=20.47MPa由ti=274.6,查的H1出

S ti

—

加热器下端差，S t1=5.5

进水温度，其值从高压加热器H2的上端差S t计算

hw,i=1204.5kJ/kg 水比焓

由 tw,i=243.4, Pw=20.47MPa,

查得H1进水比焓hw,i=1056.0kJ/kg

8

由 td1=248.9, 全部算出。

计算高压加热器H2 加热器压器P 2:

P 1=5.766MPa,查得 H1 疏 水比焓

hd,1=1080.4kJ/kg.至此,高温加热器H1的进、出口汽水参数 已经

P 2= (1- △ P2) P2= (1-0.03 ) X 3.668=3.557MPa

式中 P 2——第二抽汽口压力；

△ F2——抽汽管道相对压损； 又P2=3.557MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,2 =243.4 H2出水温度tw,2:

t w,2= t s,2 - S t =243.4-0=243.4

式中 s t ——加热器上端差。

H2疏水温度Td, 2 :

Td, 2= t w,2+ 3 t2=208.3+5.5=213.5

式中 S t2—— 加热器下端差，S t2=5.5

tw,2——进水温度，其值从高压加热器H3的上端差S t计算

得到

已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa由12=243.4,查的H2出

hw,2=1056.0kJ/kg 水比焓

由 tw,2=208.3, pw=20.47MPa,查

得H2进水比焓

hw,2=7.2kJ/kg

查得H2疏水比焓 出口由 td , 2=213.5, P 2=3.557MPa,

hd,2=914.2kJ/kg.至此，高温加热器H2的进、 汽水参数已经全部 算出。

计算高压加热器H3 加热器压器P 3:

P 3= (1- △ p3) P3= (1-0.03 ) X 1.776=1.722MPa

式中 P 3——第三抽汽口压力；

△ P3——抽汽管道相对压损； 又P3=1.722MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,3 =204.9

H3 出水温度 tw,3: tw,3=ts,3 - S t=204.9- (-1.7)=206.6

式中 S t ――加热器上端差。

9

H3疏水温度td3

Td3= t w,3+ S t3 = 179.2+0=179.2

式中 S t3 — 加热器下端差，S t3=0

tw,3——进水温度，其值从处氧气器H4的上端差S t计算得

已知加热器水侧压力 Pw=20.47MPa由13=206.6,查的H3出

水比焓 hw,3=8.7k J/kg

由 tw,3=179.2, pw=20.47MPa,查得 H3 进水比焓

hw,3=769.9kJ/kg

由 td , 3=179.2, P 3=1.722MPa,查得 H3 疏水比焓

hd3=759.9kJ/kg.至此，高温加热器H3的进、出口汽水参数已经全部 算

出。

计算高压加热器H4 加热器压器P 4:

P 4= (1- △ p4)P4= (1-0.05 ) X 0.9=0.9158MPa

式中 P 4――第四抽汽口压力；

△ F4――抽汽管道相对压损；

又P4=0.9158MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,4 = 176.0 H4出水温度tw,4:

tw,4=ts,4- S t4 =176.0-0=176.0

式中 S t4 ——加热器上端差。

H4疏水温度td4 :

Td4= t w,4+ S t4 =141+5.5=146.5

式中 S t4 —— 加热器下端差，S t4=5.5

tw,4——进水温度，其值从底压加热器H5的上端差S t计算

得到

已知加热器水侧压力 Pw=0.9161MPa,由14=176.0,查的H4

出水比焓 hw,4= 745.4k J/kg

由

593.7k 617.3k J/kg. 出。

tw,4=141,pw=0.9161MPa,查得 H4 进 水比焓 hw,4= td, 4=146.5, P 4=0.9158MPa,查得 H4 疏水比焓 hd,4 =

J/kg 由 至此,高温加热器H4的进、出口汽水参数已经全部算

10

计算低压加热器H5 加热器压器P 5:

P 5= (1- △ p5) P5= (1-0.03 ) X 0.416=0.403MPa

式中 P 5――第五抽汽口压力；

△ P5――抽汽管道相对压损； 又P5=0.403MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,5= 143.8 H5出水温度tw,5:

t w,5= t s,5 - S t5 = 143.8-2.8=141

式中 S t5 ——加热器上端差。

H5疏水温度td5 :

Td5= t w,5+ S t5=120.3+5.5=125.8

式中 S t5 —— 加热器下端差，S t5=5.5

tw,5 ――进水温度，其值从高温加热器H6的上端差S t计算 得

已知加热器水侧压力 Pw=2.758MPa,由15=2125.8,查的H5 出

水比焓 hw,5= 530.1k J/kg

tw,5=120.3, pw=2.758MPa,查得 H5 进水比焓 hw,5=

到

由

506.7k J/kg

由 td, 5=125.8, P 5=0.403MP a,查得 H5 疏水比焓 hd,5 = 至

此,高温加热器H5的进、出口汽水参数已经全部算 528.5k

J/kg. 出。

计算低压加热器H6 加热器压器P 6:

P 6= (1- △ p6) P3= (1-0.03 ) X 0.226=0.219MPa

式中

P 6――第六抽汽口压力；

△ P3——抽汽管道相对压损； 又P3=0.219MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,6= 123.1

H6出水温度tw,6:

t w,6= t s,6 - S t = 123.1-2.8=120.3

11

式中 S t ——加热器上端差

H6疏水温度td6 :

Td6= t w,6+ S t6=.3 +5.5=94.8

12

式中 S t6 —— 加热器下端差，S t6=5.5

tw,6――进水温度，其值从低压加热器H7的上端差S t计算

得到

已知加热器水侧压力 Pw=2.758MPa由16=120.3,查的H6出 hw,6=

506.7k J/kg 水比焓

由 tw,6=.3, pw=2.758MPa,查得 H6 进水比焓 hw,6 = 376.0k

J/kg

由 td, 6=94.8, P 6=0.219 MPa,查得 H6 疏水比焓 hd,6 =

397.2k J/kg.至此，高温加热器H6的进、出口汽水参数已经全部算

出。

计算低压加热器H7 加热器压器P 7:

P 7= (1- △ p7) P7= (1-0.03 ) X

式中 0.109=0.076MPa P 7――第七抽汽口压力；

△ P7――抽汽管道相对压损；

又P 7=0.076MPa查水蒸气性质表得 加热器饱和温度ts,7= 92.1 H7出水温度tw,7:

t w,1= t s,7- S t = 92.1-2.8=.3

式中 S t——加热器上端差。

H7疏水温度td7 :

Td7= t w,i+ S t7=56.1 +5.5=61.6

式中 得到

已知加热器水侧压力 Pw=2.758MPa由17=.3,查的H7出

水比焓 hw,7= 376.07k J/kg

由 tw,7=56.1, p=2.758MPa,查得 H7 进水比焓 hw,7=

237.09k J/kg

由 td, 7=61.6, P 7=0.076MPa,查得 H7 疏水比焓 hd,7=

257.8k J/kg. 至此，高温加热器H7的进、出口汽水参数已经全部算 出。

计算低压加热器H8 加热器压器P 8:

S t—— 加热器下端差，S t7=5.5

tw,7——进水温度，其值从低压加热器H8的上端差S t计算

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P 8= (1- △ P8) P8= (1-0.03 ) X 0.0197=0.019MPa

P 8――第八抽汽口压力；

△ F8——抽汽管道相对压损；

式中 又P8=0.019MPa查水蒸气性质表得

加热器饱和温度ts,8= 58.9

H8出水温度 t w,8 :

t w,8= t s,8- 3 t = 58.9-2.8=56.1

S t——加热器上端差。

H8疏水温度td8 : 式中

Td8= t w,8+ S t8=32.78+5.5=38.28

S t8—— 加热器下端差，S t8=5.5

式中

得到

已知加热器水侧压力 Pw=2.758MPa由18=56.1,查的H8出 hw,8=

237.09k J/kg 水比焓

139.7k J/kg

由 tw,8=32.78, pw=2.758MPa,查得 H8 进 水比焓 hw,8=

tw,8——进水温度，其值从低压加热器SG的上端差S t计算

由 td, 8=38.28, P 8=0.019MPa,查得 H8 疏水比焓 hd,8= 160.27k

J/kg.至此,高温加热器H8的进、出口汽水参数已经全部算 出。

现将计算结果列于表2-8。

表2-8

项 目 —

抽汽压力Pj

抽汽比焓hj

抽汽管道压损Spj 加热器侧压力Pj

气侧压力下饱和温度ts

水侧压力Pw

加热器上端查S t 出

_回热加热系统汽水参数计算

单位

H1

5.945 3144.2

H2

3.668 I 3027.1 3

H3

1.776 3352.2

H4

[0.9 3169.0

H5

0.416 1978.5

H6

0.226 2851.0

H7

0.109 2716.0

H8

[0.019 2455.8

SG

MPa

kJ/kg

2976.5

% MPa

5.766

3.557 1.722 0.915 0.403 0.219

0.076

0.019 0.102

错的

272.9

p43.4 21.47 0 |243.4 1056.0 208.3 I |7.2 5.5 213.5 | |914.2

204.9 21.47 -.

17

143.8

0.916 0 |176.0 |745.4| |141.0 |593.7

2.758 |2.8

123.1 2.758 2.8 120.3 |506.7| .3 1376.0

92.1 2.758 [2.8 .3 376.07

59.8 2.758 2.8

2.758

|MPa

21.47 -1.7 I 274.6

C

kJ/kg

水温度tw , j 出水比焓hw, j 进水温度t'w j 进水比焓

h' w j 加热器下端

I

8.7 2.6.6 179.2 769.9 55 179.2| 759.9

回

594.9 120.3 506.7 5.5)

画

1237.09 132.78 1139.7 5.5 138.28 1160.271

5.5

1204.5 243.4 I 1056.2 5.5 248.9 I 1080.4

C

kJ/kg I

鬥

237.09 5.5

查St 1 疏水温度tdj 疏水比焓hdj

C C kJ/kg I 146.5 617.3

125.8 528.5

94.8 397.2 55

|61.6 257.8

S3 14

(五)高压加热器组抽汽系数计算 1.由高压加热器H1热平衡计算a 1

高压加热器H1的抽汽系数a 1：

a 1={ a fw ( hw1-h w2) / n h}/h 1-h d,1 =0.070

高压加热器 aH1的疏水系数=0.070

a d,1:

d,1= a 1 2.由高压加热器H2热平衡计算a 2、a rh 高

压加热器H2的抽汽系数

Ot

2 :

a 2={ a fw ( hw,2-h w,3) / n a d,1 ( hd,1 -h d,2 ) /h 2-h d,2 h}- 高压加热器H2的疏水Ot d,2 =0.07216 :

系数a d,2

= a d,1 + a 1 =0.070+0.07216=0.143

再热器流量系数a rh：

a rh = 1- a 1- a 2- a sg,1 - a sg,2 - a sg,42 - a sg,5 - a sg,8 - a sg,7

= 1-0.070-0.07216-0.00068-0.0007913- 0.001429

-0.001032-0.0015911-0.0012 3.=0.8505 由高压加热器H3热平衡计算a 3

本级计算时，高压加热器 H3的进水比焓hw3为未知，故先计算给水

的介质比焓升△

hpu。 如图2-15所示，泵入口静压p'pu：

6

p'pu=p'4+ P ‘Q • hk=0.9+8 X 10-

X 9.8 X

22.4

=1.15952MPa

式中 p' 4—除氧器压力，Mpa

P '—除氧器至给水泵水的平均密度，kg /m3

给水泵内介质平均压力Ppj

ppj=0.5 x( Ppu+P'pu) =0.5 x( 21.47+1.1592 ) =11.31MPa

15

泵

给水泵内介质平均比焓hpj : 取 hpj =h' pu=617.3

根据 ppj =11.31 和 hpj =617.3 查得： 给水泵内介质平均比容 U pu =0.00108 m / U pu

3

kg 给水泵介质焓升T pu

3

除氧器

10

_ , , / _Vp U( Ppu- Pp uF

pu

3

T pu = hpu - h pu= ----- ------

二.

000108

H pu

%^.0.83 -.

4711592

〃 =26.41kykg

10

p pu

pu给水泵

h

pu

给水泵出口比焓hpu：

~~Ppu P，pu

2-15给水泵焓升示意

hpu= h' pu+^hpu=617.3+26.4=3.7kJ/ k图

g

高压加热器H3的抽汽系数a 3:

高压加热器H3的疏水系数a d,3：

a d,3= a d,2 + a 3 =0.143+0.0856=0.2286 （六）除氧器抽汽系数计算

除氧器出水流量a c,4

a c,4 = a fw+ a sp =0.9+0.03257=1.02157

抽汽系数a 4：

a

a 4=[ a c,4 ( hw,4-h w,5 ) ( hd,3-h w,5 )-

/ n h- a d,3

(h-h )

sg,4

sg,4

w,5

a sg,5 ( hsg,5 -h w,5) - a sg,6 ( hsg,6 - hw,5 ) - a sg,7 ( hsg,7-h w,5 ) a nf ( hnf -h w,5 ) ]/ ( h4-h w,5 ) =[1.02157 X( 745.9-595.3 ) /1.0-0.2286 X( 759.9-595.3 ) -0.001429 X( 3024.3-595.3 ) -0.0015911 X( 3024.3-595.3 ) -0.0013694 X( 3474-595.3 ) -0.0323 X( 3169-595.3 ) -0.03235 X( 697-595.3 ) ]/ (3169-595.3 ) =0.00714

16

除氧器的物质平衡和热平衡见图2-16。由于除氧器为汇集式加热器, 进水流量a c, 5为未知。

但利用简捷算法可避开求取a c,5。 （七）低压加热器组抽汽系数计算

5

1.由低压加热器H5热平衡计算a 5 低压加热器H5的出水系数a c, 5：

由图2-16 ,

a d3

a c, 5a d,3 - a 4- a sg,L1 - a nf

图2-16除氧器的物质平衡和热平衡

1-除氧器；2-ge给水泵;

a g?5-a sg?4

= 1.02157-0.2286-0.00714-0.001429 -0.0015911-0.0013694-0.0323-0.03235 =0.7167

轴封漏汽系数；a nf -暖风器凝结系数

-除氧器出水系数

a c,4

低压加热器H5的抽汽系数a 5

%,5(w,5

h

-hw,6 )6 0.7167x(594.9 —507.2 )/1.0 门“厂厂c

2978.5 -528.5 a 5— ------- : ----- ---------- = ___________ _______ TT ---------

一二

=0.02553

h5 —hd5

低压加热器H5的疏水系数a d,5

a 6 6

a d,5 — a

5=0.02553

2.由低压加热器H6热平衡计算a 6

低压加热器H6的抽汽系数

_ %,5 ( hw,6 - w,7

h

,5

(hd,5 -d,6 )

h

—

h6 —hd,6

=0.716x(507.2 -414.3 )/1.0 -0.2553咒(528.5 -397.2 )一。

2851.0 -397.2 02577

低压加热器H6疏水系数

a d,6 = a d,5 + a

=0.02553+0.02577=0.0513

3.由低压加热器H7热平衡计算a 7

低压加热器H7的抽汽系数a 7

17

_ ac,5 (九,7 -hw,8 y% -％5 ( hd ,6 - rn ,7 )

7 - hd ,7

(k 7=

h

0.716x(414.3-

237.9 fl.O -0.0513X(397.24-257.8 ［一。04599 2851.0 -257.8

低压加热器H7的疏水系数a d,7:

a d,7 = a d,6+ a 7=0.0513-0.04599=0.09729 4.由低压加热器H8热平衡计算a 8

由于低加H8的进水焓hsg、疏水焓hd,8为未知，故先计算轴封加热器SG由SG的热平衡，得轴封加热器出水焓 hw,sg:

h 送sg -hd,sg

)5

w,sg = h ‘ c+ 《sg(h%5

137.3+0.0087455\"3217.7 一41500.7167

旳. =171.49kJ/kg

表 2-6.

由pw,sg=2.758Mpa, hw,sg=139.7 C ,查得 轴封加 热器出 水温度 t =32.78 C .

低压加热器H8疏水温度t d,8:

t d,8 =t w,sg+ S t1 =32.78+5.5=38.28 C

由p's=0.0197Mpa, td,8 =38.28 C查得低压 加热器 H8疏水焓 hd,8=160.27kJ/kg.

低压加热器H8的抽汽系数a 8:

_ 叫,5 ( hw,8 — hw,sg

y 叫

'w,sg

—叫,7 ( m ,7 — hd ,8 )

a 8=

h8 -hd,8

=0.7167X(237.9 -139.7 y1.0 -0.09729咒(257.8 -160.27 )一。2653

2455.8 -160.27

低压加热器H8的疏水系数a d,8 :

a d,8= a d,7 + a 8

=0.09729+0.02653=0.1238 （八）凝汽系数a c计算 1.小汽机抽汽系数a xj :

18

w,sg

a 冯=也」.a xj

021贰2. =0.03613

h4-hc,xj 3169.0 -2422.6

2.由凝汽器的质量平衡计算a c

a c= a c, 5- a d,8 - E a sg- a xj - a ma

=0.7167-0.1238-0.008445-0.03613-0.0039263-0.03244=0.51658 3.由气轮机汽侧平衡校验a c H4抽汽口抽汽系数和 a 4：

a 4

= a 4+ a xj + a nf+ a PI

=0.00714+0.03613+0.03235+0.01081 =0.083

各加热器抽汽系数和

E a j = a 1+ a 2+ a 3+ a

=0.070+0.07216+0.0856+0.083+0.02553+0.02577+0.04599 +0.02653=0.0659

轴封漏汽系数和E a sg, k :

E a sg, k=E a sg，④ + E a sg，⑤ + E a sg,⑥ + E a sg，⑦ +E a sg，⑧ + E a sg，⑨ + E a

sg,⑩

+E a sg,仙)=0.001429+0.001032+0.0015911+0.0012

+0.000673+0.0007626+0.0013694+0.0006244 =0.0087455

凝汽系数a c:

a c=1- E a j - E a sg=1-0.0659-0.0087455=0.51658

该值由凝汽器质量平衡计算得到的a c相等，凝汽系数计算正确。 (九)气轮机内功计算

1. 凝汽流做工O c

O c=( a c - a sg,s+ a sg,T)( h 0 - hc+qrh) - a jqrh- a sg,A(h0 - h2) =0.51658+(3397.2-2315.6+511.8)-(3397.2-3027.2) X 0. 01622=815.68kJ/kg

式中 中一再热器吸热，qrh二 hrh - h2=3538.9-3027.1=511.8 kJ/kg

2. 抽汽流做功E O a,j

kk

H1抽汽做功 co a,1 :

19

o a,1= h0 - h1=3397.2-3144.2=253 kJ/kg O a,2 : kg H2抽汽做功

o a,2= h0 - h2=3397.2-3027.1=370.1 kJ/kg O a,3 : kk H3抽汽做功

20

O a,3 = h 0 — h3+ q rh =3397.2-3352.2+511.8 =566.8 kJ/kg

O a,4 : kg H4抽汽做功

O a,4 = h 0 — Iht+ =3397.2-3169+511.8 q rh

co a, 5： kk H5抽汽做功

O a,5= h 0 - h5+ qrh

=3397.2-2978.5+511.8

O a,6 : kk H6抽汽做功

O a,6= h 0 — h6+ =3397.2-2851+511.8 qrh

O a,7 : kk H7抽汽做功

O a,7= h 0 - h7+

qrh

O a,8 : kk H8抽汽做功

=3397.2-2455.8+511.8 O a,8= h 0 — h8+ qrh

=1453.2 kJ/kg

表2-9

=3397.2-2716+511.8

做功量和抽汽量计算结果 H1 H2 370.1 H3 556.8 H4 740 H5 930.5 H6 1058 H7 1193 H8 1453.2 253 1 kk抽汽做功 (kJ/kg ) 各级抽汽量 144170 146753 174086 14520 51920 52409 93530 534 (kJ/h ) 抽汽流总内功E O a,j :

E O a,j = a 1 O a,1 + a 2 O a,2+ a 3 O a,3+ a ' 4 O a,4 + a 5 O a,5+ a 6 O a,7 + a 8 O a,8

=0.070 X 253+0.07216

X 370.1+0.0856 X 556.8+0.083 X 740+0.02553 X 930.5+02577

X 1.58+0.04599 X 1193+0.02653 X 1453.2 =273.4 kJ/kg

3.附加功量E O sg,k

附加功量E O sg,k是指各小汽流量作功之和:

E O sg,k = a 12(h 0 - h12+ q rh)+( a 8 + a 9+, a 10 ) (h 0 - h8)

21

=0.03235(3397.2-3169+511.8)+(0.000673+0.0007626+

0. 0013694)(3397.2-3169)=24.58 kJ/kg

气轮机内功3 i 4.

co i = 3 c+2 3 a,j+2 3 sg,k =815.68+273.4+24.58

=1113.66 kJ/kg

(十)气轮机的内效率、热经济指标、汽水流量计算 气轮机比热耗 q。：

q 0= h 0 - hfw+a rhqrh =3397.2-1204.4+0.8505 X

511.8

=1757.5 kJ/kg 气轮机绝对内效率 n i:

n

i = 3 i /q 0=1113.66/1757.5=0.63365

气轮机绝对电效率

n e：

n e=n mn gn i=0.985 X 0.99 X0.63365=0.61791

气轮机热耗率 q：

q=3600/ n e=3600/0.61791=5826.1

kJ/(kwh) d: 气轮机汽耗率

d=q/ q 0=5826.1/1757.5=3.3149 kJ/(kwh) 气轮机进汽量 C0:

D=1000 d P e=1000X 3.3149 X 660=2033724k /h

式中Fe—气轮机额定功率，R=660MW

校验：气轮机进汽量0=2033724 kk /h，与初选值相等。

G= a c,4 D0=1.02157 X 2033724=2077591 kk /h

给水流量Gw: 凝结水泵流量 GCp

： Gp= a c,5 D0=0.7167 X 2033724=1457569k /h 凝汽量Dc：

D= a Do=0.51658 X 2033724=1050581 kg/h

D0=0.070 X 2033724=144170k/h第一级抽汽量 D: D= a

D0=0.07216 X 2033724=146753k /h第二级抽汽量 D2: D= a

D= a D0=0.0856 X 2033724=174086k /h第三级抽汽量 D3：

第四级抽汽量 D4:

22

D=a 40)=0.00714 X 2033724=14520 k

/h第五级抽汽量 D5:

D二 a 5 00=0.02553 X 2033724=51920k

/h第六级抽汽量 D6:

D二 a 6D0=0.02577 X 2033724=52409

第七级抽汽量 D7： kg /h

D= a 7 00=0.04599 X 2033724=93530k

/h

第八级抽汽量 D8:

D= a 80=0.02653 X 2033724=539 k /h

(十一)全厂性热经济指标计算 1. 锅炉参数计算 过热蒸汽参数：

由 pb=17.42MPa,tb=1C ,查表得过热蒸汽出口比焓 hb=3397.3 kJ/kg 再热蒸汽参数：

锅炉设计再热蒸汽出口压力 pr=3.85 MPa,该压力以高于气轮机排汽 压力p'rh=3.57 MP a,故按照气轮机侧参数，确定锅炉再热器出口压 力pr=3.41 MPa.由pr=3.294 MPa和tr=1C ,查表得再热蒸汽出口比 焓 hr=34 kJ/kg.

再热器换热量 q'rh=hr - h2=34-3027.1=516.9 kJ/kg

2. 锅炉有效热量q1

q1=( a fW - a bl)( h hfw)+ a bl (h bl - hfw)+ a sp( h b - hsp)+ a rh q

rh

b -

X (3397.3-1204.41)+0.0008 X (1760.3

=(0.9-X (3397.3-0.4)+0.8505 X 516.9

0.0008)

-1204.41)+0.03257 =2681.1 kJ/kg 3. 管道效率n p

n P= qo /q 1 = 1757.5/2681.1=0.6555

4. 全厂效率n cp

n cp= n b n pn e=0.925 x 0.6555 x 0.61791=0.37465 5. 全厂发电标准煤耗b

系数 r= q 1 /(q 1 - n b q nf)=2681.1/(2681.1-0.925 x 79.81)

s

7.

= 1.02831

23

式中qnf—暖风器吸热量，按下失计算：

q

nf

= a nf(h nf - h nf )=0.03235(31-697)=79.8 kJ/kg

相应于1 kk标煤的输入热量戊：

24

QSb=29300r=29300X 1.02831=30129.6 kJ/kg

发电标准煤耗b：

s

b=3600/( n cp Qb)=3600/(0.37465 X 30129.6)=0.312 kJ/kwh 6. 全厂热耗率qcp

qcp= b -29300=0.312 X 29300=9344.356

S

kJ/kwh bn

7. 全厂供电标准煤耗

ss

bn= b/( 1- £ )=0.312心-0.07)

=0.3341935 kJ/kwh

式中£ —厂用电率。 三、反平衡校核

为检查计算结果的正确性，以下做全厂反平衡校核计算。校核目标为 气轮机的内功3 i。反平衡计算中的各量均相应于1 kg气轮机进汽。

sS

1. 锅炉输入热量qr

qr=qi/ n b=2681.1/0.925

=28.378378kJ/kg

2. 锅炉损失△ qb

△ qb=(1- n b)qr=(1-0.925) X 28.378378

=217.3783784 kJ/kg

3. 排污损失△ qbl

△中=a bl (h bl - h ma)=0.0008 X( 1760.3-83.7 ) =9.067 kJ/kg

式中hma^化学补充水的比焓，hma=83.7 全厂工质渗透损失△ qL

4.

厂用汽损失△ qpl 5.

- hma)=0.0162263 (3397.2-83.7 )

=53.74 kJ/kg

L

△ qL= a L(h

△ qpl = a pl(h pl- h ma)=0.01081 (31-83.7 )

6.

=33.29 kJ/kg

△ qc= a c(hc- h / c)=0.51658 (2315.6-137.3 )

=1125.3 kJ/kg

小汽机冷源损失△ qxj

凝汽流冷源损失△ qc

△ qxj = a c,xj (h c,xj - h，c)=0.03613 (2422.6-137.3 )

7.

25

=72.28 kJ/kg

26

8. 化学补充水冷源损失△ qma

△ qma- a mfh mar h / c)=0.03244 (83.7-137.3 )

=-1.7388 kJ/kg

9. 低加H8疏水冷源损失△ qd'8

△ qd'8 = a d,8(h d,8 - h / c)=0.1238 (160.27-137.3 )

=2.8437 kJ/kg

10. 轴封加热器疏水冷源损失△ qd,sg

△ qd,sg = a d,8g(hd,8g- h / c)=0.0087455 (415-137.3 )

=2.4286 kJ/kg

11. W气流冷源损失△ qsg,W

△ q=a (h-h / c)

=0.0039263 (3152.1-137.3 ) =11.837 kJ/kg

12. 暖风器损失△ qnf

△ qnf= a nf(hnf- h / (31-697) nf)=0.0323439

=80.4 kJ/kg

13. 管道散热损失△ qp

△ qp= a b(h b- h 0)+ a rh (h \" rh - h rh)

= 1.0162263 ( 3399.3-3397.2 ) +0.8235 (33-3538.9029 ) =8.56 kJ/kg

轴封器散热损失 14.

工△ qsg a sg,L1 + a sg,L1 + a sg,L1 )( h 0- h sg,L1 )+ a jyx - h sg,S ) (h a sg,w( h jyx - h sg,w)

(0.001429+0.0010320 ) (3397.2-3024.3 ) +0.0006244

(3152.1-3217.7 ) +0.0028622 (3152.1-1716 ) =2.073 kJ/kg

损失之和2 △ q

= (

sg,S

E △ qi =△ qb 不 + △ qbi + △ qi+A qc+ △ qxj + △ qma+A qd,8 + △ qd,sg + △ qsg,w+ △ qnf+ △ qp+E △ q

=217.4+9.067+53.74+33.29+1125.3+72.28-1.7388+2.8437 +2.4286+11.837+79.96+8.56+2.073 =1611.82 kJ/kg 汽轮机内功3 / i

7.

27

3 / i=qr- E △ qi =28.5-1611.82=1286.68kJ/kg正、反平衡相对误差S 3 i

S3 i= (1286.68-1386.66 ) /1286.66=0.0016% 计算无误。

28