600MW凝汽式机组原则性热力计算.docx
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600MW凝汽式机组原则性热力计算
(一)计算任务
1.最大计算功率下的汽轮机进汽量Do,回热系统各汽水流量Di;
2.计算机组和全厂的热经济性指标(机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、绝对电效率、管道效率、全厂热耗率、全厂标准煤耗率、全厂热效率);
3.按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘出全厂原则性热力系统图,并将所计算的全部汽水流量绘制成表格,绘制回热系统计算点汽水参数表格,并进行功率校核。
(二)计算类型:
定功率计算
(三)系统筒介
国产600MW凝汽式机组,机组为亚临界压力、一次中间再热、单轴、反动式、四缸四排汽机组。
汽轮机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。
汽轮机配HG-2008/18-YM2型亚临界压力强制循环汽包炉。
采用一级连续排污系统,扩容器分离岀得扩容蒸汽送入除氧器。
该系统共有八级抽汽。
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,第四级抽汽作为除氧器的加热汽源。
八级回热加热器(除氧器除外)均装设了疏水冷却器,以充分利用本级疏水热量来加热本级主凝结水。
三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器,将三台高压加热器上端差分别减小为-1.7oC.0°C.0°C,从而提高了系统的热经济性。
四台低压加热器上端差均为°C,八级加热器下端差(除氧器除外)均为°C。
汽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。
然后由汽动给水泵升压,经三级高压加热器加热,最终给水温度达到273.3°C,进入锅炉。
三台高加疏水逐级自流至除氧器;四台低加疏水逐级自流至凝汽器。
凝汽器为双压式凝汽器,汽轮机排汽压力,凝汽器压力下饱和水焙h'尸(kJ/kg)与单压凝汽器相比,双压凝汽器由于按冷却水温度低、高分出了两个不同的汽室压力,因此它具有更低些的凝汽器平均压力,汽轮机的理想比焙降增大。
给水泵汽轮机(以下简称小汽机)的汽源为中压缸排汽(第4级抽汽),无回热加热,其排汽亦进入凝汽器。
热力系统的汽水损失计有:
全厂汽水损失、锅炉排污量(因排污率较小,未设排污利用系统)。
轴封漏气量Dag=2%D0全部送入轴封加热器来加热主凝结水,化学补充水量直接送入凝汽器。
(四)全厂原则性热力系统图如图4-2所示。
16・67儿53力
图4・2N6 (五)整理原始数据 1.汽轮机的型号和参数 汽轮机为哈尔滨汽轮机厂制造的亚临界压力、一次中间再热、单抽、四缸四排汽、反动凝汽式汽轮机537/537。 该机组不投油最低负荷为% MCR,调峰范围大,特性好,运行稳,因此能适应在35%'100%MCR范围调峰运行。 气缸由高压缸、双流程中压缸、2个双流程低压缸组成。 高、中压缸均采用内、外双层缸形式,铸造而成。 低压缸为三层结构(外缸、内缸A、内缸B),由钢板焊接制成。 汽轮机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。 相应参数如下: 蒸汽初参数pO=,tO=537°C 再热蒸汽参数高压缸排汽=312X2 平均排汽压力pc二MPa 给水温度tw=°C9给水泵出口压力=MPa,给水泵效率二 各加热器端差如下表1: 上端差(°C) 0 0 下端差(°C) 占淀1厶AT汩( \nunt: 口 、卞々 捞挤冶品 £右4rr•世 ffITirrZ 4/'Aina 水焙.加热器出口水焙等见表2。 表2600MW亚临界机组回热系统计算点汽水参数(VWOX况) 项目 单 位 各计算点 111 H2 H3 114(IID ) H5 116 H7 H8 SG 排汽 C 抽汽参数 压力pj MPa 温 度 tj °C 312 333 蒸汽焙hj kJ/kg 331 5 饱和水焙h'j kJ/kg 加热器水温水焙 加热器出□水 °C 温twj 疏 水焙鵝 kJ/kg 743 出 □ 水焙hwj kJ/kg 注: 分子分母分别表示水泵进出口温度或比焙。 2.锅炉类型和参数 锅炉类型选用哈尔滨锅炉厂生产的I1G-2008/18-YM2型亚临界压力强制循环汽包炉,并采用一级连续排污利用系统,扩容器分离出的扩容蒸汽送入高压除氧器。 锅炉的最大连续蒸发量(MCR)为h,额定蒸发量为2008t/h,设计热效率为7829kJ/(kW・h),铭牌工况下主要参数如下: 过热蒸汽出口参数: pb=,tO=°C 再热蒸汽出口参数: Pgb)=, 再热蒸汽进口参数: 锅炉效率: nb=% 锅炉过热器减温水取自省煤器出口,再热器减温水取自给水泵中间抽头。 3.计算中釆用的其他数据 全厂汽水损失01= 回热加热器效率nh= 补充水入口温度tma=20oC,hw,ma=kJ/kg 在计算工况下机械效率nm=,发电机电效率ng= 轴封用汽量Dsg=2%Do锅炉连续排污量Dbl=15t/h,扩容器工质回收量 Df=6t/h,扩容器最佳工作压力为,h''f=KJ/Kgo 给水泵焙升△h\vpu=kg,给水泵出口压力为,主凝结水泵压力为,凝结水泵组焙升Ahcwpu=kg 解: 1.整理原始资料得计算总汽水焙值,如表广表2所示。 2.全厂物质平衡 汽轮机总耗汽量: d;=d。 锅炉蒸发量: Db=IDO 汽包排污量: Dw=15t/h,不可回收排污量: °bl=9t/h 锅炉绐水量DfwDfu-°h+°h'=10101Do+15 补充水量DmaDma=^bl+=9+101D0 3.计算汽轮机各段抽汽量Dj和凝汽流量De (1)由高压加热器III热平衡计算D1 // DI(hl—W1)nb=Dfw(hwl—hw2) nsum _(1.0101Do+15)X(1188.9-1045.4) (3114.4-1069.4)x0.99 =2+1.063199 (2)由高压加热器H2计算D2 [Z>2(仏—尤J+D@常-尤J]%=D何—hw2) n_»用(九2-九3)/%一D、(磴-fl: 』 (1.0101£>o+15)(1045.4—85&7)/0.99-(0.071596Q+0.63199)(1069.4—876.1) =3006.9-876.1 0.082904q+1.231120 物质平衡得112疏水量Ddr2 计算再热蒸汽量Drh D 由于高压缸轴封漏出蒸汽2%故从高压缸物质平衡可得 Drh=D0-ED;-Dl-D2 =DO-EDdr2 =q—0.02Q—O・1545Do-2.294319 0.82552—2.294319 (3)由高压加热器113热平衡计算D3 c=hW4+时=711.2+25.39=736.59kJ/kg [q他-尤3)+d皿一总血=d亦一吃) D氏.(九3-代)/%-0/门(尤2-足3) (1.0101£>0+15)(858.7-736.59)/0.99-(0.1545DO+2.294319)(876.1-743) 3315-743 0.040445D。 +0.600613 (4)由除氧器热平衡计算°」 [叭-九5)+D,(坊-九5)+D皿-2叽=^(^4-2.DD川(几4一代5)/〃力一£>/(切”一九5)-Ur3(兀3-九5) (1.0101D。 +15)(711.2-559.8)/0.99—6x(278&7-559.8)—(0.194945Q+2.894932)(743—559.8)3125.2—559.8 _0.046293q—4.525537 除氧器进水量5=琳—%-DJ-Df _1.0101Do+15-0.194945Do-2.894932-0.046293Do+4.525537-6 _0.768862Do+10.630605 D4=U'+q=0.098293Do-4.525537 (5)由低压加热器日5热平衡计算°5 [2(人-尼5)]%=几(几5-九6) .D-W九5—几6)/久_(0768862D°+10.630650)(559.8—434.6)/0.99"5-h5-h^.52930.6-456.8 _0.039305Q+0.543454 /.Dtlr5=D5=0.039305+0.543454 (6)由低压加热器日6热平衡计算°6 [»6(力6-兀6)+巧5(尼5-兀6)]〃h=Dc4©m6-kw7) .n-几(九6-KlVJlh-必5(足5-足6) °E (0.768862Q+10.630605)(434.6—351・4)/0.99—(0.039305Q+0.543454)(456.8—373.2)2754.5-373.2 0.025755Dq+0.356094 D(h6=D5+D6=0.06506Dq+0.899548 (7)由低压加热器H? 热平衡计算 [D7(/? 7-h爲)+几6(疋6-h爲)Mh=»c4(九7-Ks) ..d7 Sq一九J/%-£>厶6(足7-吃) (0.768862Q+10.630605)(351.4-253.8)/0.99-(0.06506£)0+0.899548)(373.2—275.5)2612.4-275.5 0.029716Do+0.410861 Ddrl=D(h6+0=0.094776Do+1.310409 (8)由低压加热器Hs,轴封加热器SG和凝汽器热井构成一体的热平衡计算2 D“g-九人叫仇-加)+D”(/6-仍+2(仪-盯)+几幽]% 5叽-1)九-DM: -5皿-此2-込札-1) _0.007081Do+0.452804 Db3=Ddrl+DZ=0.101857Do+1.763213 (9)由凝汽器热井物质热平衡计算De 由汽轮机物质平衡校核: =D0-0.395095Do-0.132608-O.O2Do =•••误差很小,符合工程要求; 计算结果汇总于表中: D(t/h) h(kJ/kg) DO h0= Drh=— qrh= Dl=+ hl= D2=+ h2= D3=+ h3=3315 D4= 8 =0.395O95Do+0.132608 1 =0.584904Do-0.132608 汽轮机汽耗计算及功率校核 (1)计算汽轮机内功率 £ 肌—D°h()+DrhQrh—J^Djhj-Dchc—Dsghsg =[340100+ =—xl03(kJ/h) (2)由功率方程式求00 由=Pe/nm/ngx3600 =654000/=18(kJ/h) =—xl03(kJ/h) 得: D0=(t/h) (3)求各级抽汽量及功率校核 将DO数据代入各处汽水相对值和各抽汽及排汽内功率,如下表: 项目 数量(t/h) 项目 数量(t/h) 汽轮机DO 化学补充水量 Dma=+9 锅炉蒸发量Db= 再热蒸汽量Drh 给水量Dfw=+15 Drh=— 全厂汽水损失Dl= 项目 抽汽量(t/h) 内功率Wj(kJ/h) 项目 抽汽量(t/h) 内功率Wj(kJ/h) 一级抽汽D1 一级抽汽D6 一级抽汽D2 一级抽汽D7 58,136628 一级抽汽D3 一级抽汽D8 一级抽汽D4 汽轮机排汽 De 一级抽汽D5 功率校核 8 wi=WC+D=2397124948(kJ/h) 1 Wi-Wt SWi=—-——=0.413%<1% W] 5.热经济指标计算 (1)机组热耗Q0、热耗率q,绝对电效率口£ Qi)=D°ho+DrhQrh+Dfhf+Dmab,ma~Dfwhfw =+— =67(kJ/h) q=Qo/Pe=67/654OOO=[kJ/(kw・h)] ne=3600/q=0.4593 (2)锅炉热负荷Qb和管道效率Dp 根据锅炉蒸汽参数查得过热器出口焙hb=3401(kJ/kg) Qb=Dbhb+DyhQrh-Df”hfw =+—(kJ/h) np=Q0/Qb=67/21= (3)全厂热经济指标 ^cp=叽叽叽全厂热效率=全厂热耗率: 3600 =[kJ/(kw•h)] 发电标准煤耗率: bs=°-"3/=o.2935[kg/(kw•h)] Zl|cp
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- 600 MW 凝汽式 机组 原则性 热力 计算
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