热力发电厂课程设计报告东南大学.docx
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热力发电厂课程设计报告东南大学
东南大学
热力发电厂课程设计报告
题目:
引进300MW机组原则性热力系统设计、计算和改进
能源与环境学院热能与动力工程专业
学号
姓名YishionJ
指导教师
起讫日期2014年2月24日~3月7日
设计地点中山院502
2014年2月24日
一课程设计任务
1.1设计题目
引进300MW凝气机组热力系统及抽汽过热度(SC系统)利用效果分析。
1.2计算任务
1、整理机组的参数和假设条件,并拟定出原则性热力系统图。
2、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。
3、对原始热力系统计算其机组内效率,并校核。
4、确定原则性热力系统的改进方案,并对改进后的原则性热力系统计算其机组内效率。
5、将改进后和改进前的系统进行对比分析,并作出结论。
1.3设计任务说明
对引进300MW凝气机组热力系统及抽汽过热度(SC系统)利用效果分析,我的任务是先在无SC系统情况下通过对抽汽放热量,疏水放热量,给水吸热量等的计算,求出抽汽份额,从而用热量法计算出此情况下的汽机绝对内效率(分别从正平衡和反平衡计算对比,分析误差)。
然后再在投入SC系统的情况下再通过以上参量计算出汽轮机绝对内效率(也是正平衡计算,反平衡校核对比)。
最后就是对两种情况下的绝对内效率进行对比,看加入SC系统后对效率有无提升,提升多少。
同时等效焓降法也是一个实用的方法,可以用来校核热量法的求解结果。
二原则性热力系统的拟定(如附图)
三原则性热力系统原始数据整理和计算
3.1原始数据的整理
3.1.1汽轮机型式及参数
引进300MW机组
初蒸汽参数:
P0=16.7MPa,t0=537oC
再热蒸汽参数:
trh=537oC,Prh=Pr7=3.36MPa,hrh=3536.76kJ/kg
低压缸排汽压力:
Pc=0.00539MPa
给水泵小汽轮机耗气份额及焓值:
αq=0.037933,hnq=2477.7kJ/kg
额定功率Pe=300MW
回热系统:
八级回热抽汽,“三高四低一除氧”
轴封及门杆参数表:
名称
①
②
③
④
⑤
⑥
份额αfi
0.0042391
0.013343
0.00025261
0.021606
0.0040841
0.0012392
焓值kJ/kg
3333.2
3028.7
3221.9
3535.3
2754.8
3.1.2计算点参数表
H8
H7
H6
H5(除氧器)
H4
H3
H2
H1
抽汽压力Prj
5.930
3.360
1.670
0.824
0.326
0.136
0.074
0.026
抽汽焓hj
3142.6
3028.7
3329.8
3134.2
2926.6
2759.9
2662.8
2520.5
加热器压力Pnj
5.69280
3.22560
1.60320
0.79104
0.31296
0.13056
0.07104
0.02496
Pnj下饱和水温tnj
272.18
237.91
201.47
169.95
134.97
107.24
90.32
64.93
上端差
2.0
2.0
1.0
0.0
6.0
6.0
6.0
6.0
出口水温tw,j
270.18
235.91
200.47
169.95
128.97
101.24
84.32
58.93
水侧压力
20.87500
20.87500
20.87500
0.79104
1.20000
1.20000
1.20000
1.20000
出口水焓hwj
1182.79
1021.58
862.88
718.97
542.64
425.13
353.99
247.66
进口水温
235.91
200.47
173.10
128.97
101.24
84.32
58.93
33.97
进口水焓hwj-1
1021.58
862.88
743.87
542.64
425.13
353.99
247.66
143.40
下端差
6.0
6.0
6.0
无
6.0
6.0
6.0
6.0
疏水温度td,j
241.91
206.47
179.10
无
107.24
90.32
64.93
39.97
加热器疏水焓hsj
1046.84
882.21
759.55
无
449.80
378.36
271.81
167.41
3.2原则性热力系统的计算
αfw=1高低加效率ηh=0.99
3.2.1加热器抽汽份额计算
(1)#8高加
抽汽份额:
疏水份额:
(2)#7高加
抽汽份额:
疏水份额:
(3)#6高加
抽汽份额:
疏水份额:
(4)#5除氧器
混合加热器抽汽份额:
(5)#4低加
抽汽份额:
疏水份额:
(6)#3低加
抽汽份额:
疏水份额:
(7)#2低加
抽汽份额:
疏水份额:
(8)#1低加
抽汽份额:
凝气份额:
再热份额:
3.2.2正平衡内效率计算
(1)做功量
(2)循环吸热量
(3)内效率
3.3校核计算
3.3.1反平衡校核
(1)做功量
其中
(2)内效率
,误差
符合要求。
计算表格见下页。
H8
H7
H6
H5(除氧器)
H4
H3
H2
H1
抽汽压力Prj
5.930
3.360
1.670
0.824
0.326
0.136
0.074
0.026
抽汽焓hj
3142.60
3028.70
3329.80
3134.20
2926.60
2759.90
2662.80
2520.50
加热器压力Pnj
5.69280
3.22560
1.60320
0.79104
0.31296
0.13056
0.07104
0.02496
Pnj下饱和水温tnj
272.18
237.91
201.47
169.95
134.97
107.24
90.32
64.93
上端差
2.0
2.0
1.0
0.0
6.0
6.0
6.0
6.0
出口水温tw,j
270.18
235.91
200.47
169.95
128.97
101.24
84.32
58.93
水侧压力
20.87500
20.87500
20.87500
0.79104
1.20000
1.20000
1.20000
1.20000
出口水焓hwj
1182.79
1021.58
862.88
718.97
542.64
425.13
353.99
247.66
进口水温
235.91
200.47
173.10
128.97
101.24
84.32
58.93
33.97
进口水焓hwj-1
1021.58
862.88
743.87
542.64
425.13
353.99
247.66
143.40
下端差
6.0
6.0
6.0
无
6.0
6.0
6.0
6.0
疏水温度td,j
241.91
206.47
179.10
无
107.24
90.32
64.93
39.97
加热器疏水焓hsj
1046.84
882.21
759.55
无
449.80
378.36
271.81
167.41
加热器效率
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
0.99
τj
161.21
158.70
119.01
176.33
117.51
71.14
106.33
104.26
γj
0.00
164.63
122.67
216.90
0.00
71.44
106.55
128.41
qj
2095.76
2146.49
2570.25
2591.56
2476.80
2381.54
2390.99
2377.10
αj
0.07770
0.06872
0.03978
0.05314
0.03645
0.02186
0.03157
0.02716
αsj
0.07770
0.14642
0.18620
0.09108
0.03645
0.05831
0.08988
0.11704
3.3.2等效焓降法校核
前面计算用的是热量法,这里再用等效焓降法进行校核。
计算时,各个加热器的进出口汽水参数仍然和前面用到的一样,这里就不再次列出。
(1)抽汽等效焓降
和抽汽效率
的计算:
(2)再热冷段以上排挤1kg抽汽所引起的再热器吸热增量计算
(3)新蒸汽的毛等效焓降
附加成分引起的作功损失:
新蒸汽净等效焓降:
循环吸热量:
汽轮机的装置效率:
与热量法正平衡的误差:
,符合要求。
四原则性热力系统的改进和计算(热量法)
4.1方案改进思路和分析
由于上述系统没有装蒸汽冷却器,故均存在相对较大的上端差,这将造成较大的换热熵增,从而损失较大的做功能力,根据前述任务,我的改进方案就是在前三级蒸汽过热度较大的抽汽出口加装蒸汽冷却器,充分利用其过热度,提高出口给水温度,降低乃至消除端差,这也可以合理调节抽汽份额,提高系统经济性。
所以我的改进是以减小端差为改进对象达到上述目的。
4.2改进后的原则性热力系统的计算
4.2.1计算点参数
H8
H7
H6
H5(除氧器)
H4
H3
H2
H1
抽汽压力Prj
5.930
3.360
1.670
0.824
0.326
0.136
0.074
0.026
抽汽焓hj
3142.60
3028.70
3329.80
3134.20
2926.60
2759.90
2662.80
2520.50
加热器压力Pnj
5.69280
3.22560
1.60320
0.79104
0.31296
0.13056
0.07104
0.02496
Pnj下饱和水温tnj
272.18
237.91
201.47
169.95
134.97
107.24
90.32
64.93
上端差
0.0
0.
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