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【33页】毕业设计_600MW汽轮机原则性热力系统设计计算.doc源文档全文在线看

则性热力系统三汽轮机原则性热力系统计算目的及基本公式计算目的计算的基本方式计算方法和步骤设计内容整理原始资料计算回热抽气系数与凝气系数回热循环混合式加热器及其系统的特点表面式加热器的特点表面式加热器的端差及热经济性抽气管道压降及热经济性蒸汽冷却器及其热经济性表面式加热器的疏水方式及热经济性大同煤炭职业技术学院第页共页设置疏水冷却段的意义及热经济性指标除氧器除氧器的运行及其热经济性分析除氧器的汽源连接方式及其热经济性新汽量计算及功率校核热经济性的指标计算各汽水流量绝对值计算致谢参考文献大同煤炭职业技术学院第页共页汽轮机原则性热力系统设计计算内容摘要本设计得内容有以下几方面简述热力系统的相关概念回热循环的的有关内容其中涉及到混合式加热器表面式加热器的特点,并对其具有代表性的加热器作以细致描述。表面式加热器的端差设置疏水冷却段蒸汽冷却段疏水方式及热经济性除氧器的运行及其热经济性分析除氧器的汽源连接方式及其热经济性原则性热力系统的般计算方法关键词除氧器高压加热器低压加热器大同煤炭职业技术学院第页共页热力系统热力系统的般定义为将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的个有机整体。通常回热加热系统只局限在汽轮机组的范围内。二实际机组回热原则性热力系统由于回热系统的三个基本参数给水回热级数给水温度和回热加热在各级中的焓升分配与汽轮机联系密切,在汽轮机设计时就已经同时考虑,并经综合技术经济比较后确定的。绝大多数回热系统随汽轮机本体的定型而确定,般系统都采用台混合式加热器作为除氧器,将回热加热器分为高压加热器组和低压加热器组。高压加热器疏水逐级自流进入除氧器,低压加热器疏水也采用逐级自流方式进入凝汽器热井或在末级加热器采用疏水泵方式打入加热器出口水管道中。不论机组的大小,这是最基本的连接方式。随着高参数大容量机组的出现,对热经济性的要求也在提高,如前所述,对机组热经济性影响较大的有蒸汽冷却器和输水冷却器等,究竟是否采用他们要经过技术经济比较,同时要注意它们换热的特点,蒸汽冷却器内过热蒸汽与水的传热系数仅为蒸汽凝结换热时的输水冷却器内疏水与给水的传热系数仅为蒸汽凝结换热时的,所以回热抽气过热度较小时不宜采用蒸汽冷却器,小机组也不宜采用蒸汽冷却器和疏水冷却器。三汽轮机原则性热力系统以下就汽轮机原则性热力系统计算做以简要概述大同煤炭职业技术学院第页共页计算目的及基本公式计算目的汽轮机组原则性热力系统计算是发电厂原则性热力系统计算的基础和核心,其计算的目的是确定汽轮机组在工况下的热经济指标和各部分汽水流量,根据以上计算结果选择有关的辅助设备和汽水管道,确定些工况下汽轮机的功率或新汽耗量,新机组本体热力系统定型设计。在选择辅助设备和汽水管道时,除了要用到设计工况下的计算数据外,应有最大工况下的热力系统计算的数据来核对,以确保在各种工况下满足运行安全和设计规程要求的范围。对发电厂热力设备不同设置或系统的连接方式进行热经济性分析或技术比较时,都要用到热经济指标,尤其是设计工况下的指标最具有代表性,该工况下的热力系统计算也最普遍,对汽轮机或发电厂的设计运行有非常重要的作用。另外对新设计的汽轮机回热系统,电力设计院或运行电厂进行了部分修改的回热系统,运行机组大修前后都应进行计算,以确定其热经济指标,作为对机组的完善程度回热系统修改的可能性机组大修的效果进行评价的依据。对于随热负荷变化较大的热电厂,应选择全年中几个具有代表性的工况如冬季和夏季平均工况来计算,以确定热电厂全年运行的热经济指标。为选择与供热机组匹配的锅炉容量和台数,还需计算最大热电负荷和其他些工况如夏季最小热负荷时所对应的汽轮机新汽耗量。大同煤炭职业技术学院第页共页原则性热力系统计算有定功率计算和定流量计算两种。对负荷已给定情况下的计算,称为定功率计算,其结果为给定功率下汽轮机新汽耗量各抽气量及热经济指标。电力设计院电厂运行部门用得较多。当给定汽轮机进气量情况下,进行热力系统计算,称为定流量计算,其结果是求得给定流量下的汽轮发电机组的功率及其热经济性指标,般为汽轮机制造厂采用。无论是定功率计算还是定流量计算,都应满足能量消耗或能量供应相等的原则。如果计算正确,两种计算得出的热经济指标应相同。计算的基本方式要对原则性热力系统进行计算,必须已知计算工况下的机组的类型容量初终参数回热参数再热参数及供热抽汽参数回热系统的连接方式,机组相对内效率η,机械效率η和发电机效率η等具体计算时用的最多的三个基本公式是热平衡式,物质平衡式和汽轮机功率方程式。加热器热平衡式吸热量放热量η或流入热量流出热量汽轮机物质平衡式或汽轮机功率方程式ηηηη其中大同煤炭职业技术学院第页共页通过功率方程式可求出汽轮发电机组的功率定流量计算或汽轮机新汽耗量定功率计算。在此基础上进步计算出机组的热经济指标。计算方法和步骤机组原则性热力系统计算方法有多种,有传统的常规计算法等效热降法循环函数法以及矩阵法等。这里只介绍常规计算法。若回热系统是由级回热抽气所组成,对于每级回热相连的加热分别列出热平衡时,在加上个求凝气流量的物质平衡式或功率方程式组成个线性方程既可以用绝对流量或来计算,也可以用相对量来计算,然后以及有关公式求得相应热经济指标。实际进行计算时用串联法对凝气式机组采用由高到低的计算次序,从抽气压力较高的加热器开始计算,依次逐个算至抽气压力最低的加热器整理原始资料回热抽气量计算物质平衡式计算计算结果校验热经济指标计算设计内容计算超临界压力三缸四排气凝气式汽轮机组在设计工况下的热经济指标。已知汽轮机类型,∕∕大同煤炭职业技术学院第页共页蒸汽初参数再热蒸汽参数冷段压力。冷段温度冷段压力,热段温度排气压力给水泵出口压力,凝结水泵出口压力为。机械效率发电机效率分别为η,η。汽动给水泵用汽系数抽气及轴封参数见表和表表回热抽气参数项目单位回热抽气点及凝汽器参数加热器编号抽汽压力抽汽温度大同煤炭职业技术学院第页共页表回热系统利用的轴封蒸汽参数项目单位来源高中压缸之间漏气高压门杆漏气低压缸后轴封漏气轴封汽量轴封汽比焓∕去处机组回热系统如图整理原始资料根据已知参数在图二图上画出汽轮机蒸汽膨胀过程线,得到新汽焓,各级抽气焓及排汽焓,以及再热蒸汽比焓升也可根据查水蒸汽表得出上述焓值。∕,∕,∕,∕根据水蒸气表查得各加热器出口水焓及有关疏水焓或,将机组回热系统计算点参数列于表中计算回热抽气系数与凝气系数采用相对量方法进行计算。号高压加热器大同煤炭职业技术学院第页共页回热循环是由回热加热器回热抽气管道水管道输水管道等组成的个加热系统,回热加热器是该系统的核心。回热,就是利用汽轮机抽汽以加热给水的方法。在朗肯循环基础上,采用给水回热的循环,叫做给水回热循环,简称回热循环。加热器按照内部汽水接触方式的不同可分为混合式加热器与表面式加热器两类混合式加热器及其系统的特点可以将水加热到该级加热器压力下所对应的饱和水温度,充分利用了加热蒸汽的能位,热经济性比表面式加热器高。由于汽水直接接触,没有金属传热面,因而加热器结构简单,金属消耗量少,造价低,便于汇集各种不同参数的汽水流量,如疏水补充水扩容蒸汽等。可以兼做除氧设备使用,避免高温金属受热面氧腐蚀。全部由混合式加热器组成的回热系统,其系统复杂,导致回热系统运行安全性可靠性降低,系统投资大。方面由于凝结水需要依靠水泵提高后才能进入比凝汽器压力高的混合式加热器内,在该加热器内凝结水被加热到该加热器压力下的饱和水温度,压力也与该加热器内蒸汽压力致,欲使其在更高压力的混合式加热器内被加热,还得借助于水泵来重复该过程。另方面为防止输送饱和水的水泵发生汽蚀,水泵应该有正的吸入水头,需设置水箱安装在适当高度,水箱还要具有定的容量来确保负荷波动时时运行的可靠性。如再考大同煤炭职业技术学院第页共页虑各级水泵的的备用,则该回热系统的复杂性也就不难理解了,设备多造价高主厂房布置复杂土建投资大安全可靠性低使该系统的应用受到限制。表面式加热器的特点因为有端差存在,未能最大程度地利用加热蒸汽的能位,热经济性比混合式差。由于有金属传热面,金属耗量大,内部结构复杂,制造较困难,造价高。不能除去水中的氧气和其他气体,未能有效地保护高温金属部件的安全。全部由表面式加热器组成的回热系统简单,运行安全可靠,布置方便,系统投资和土建费用少。由于水被加热后要进入锅炉,水泵出口的压力比锅炉高,各加热器内水管应能承受比锅炉压力还高的水压,导致加热器的材料价格上升。综合经济技术比较,绝大多数电厂都不会采用全部表面式加热器的回热系统,而是在中间适当的位置采用混合式加热器,兼做除氧和收集各种汽水流的作用,同时也将表面式加热器系统分为高压加热器和低压加热器,水侧部分承受除氧器下给水泵压力的表面式加热器称为高压加热器承受凝汽器下凝结水泵压力的表面式加热器称为低压加热器。表面式加热器的端差及热经济性加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热,通常水在管内大同煤炭职业技术学院第页共页流动,加热蒸汽在管外冲刷放热后凝结下来成为加热器的疏水为区别主凝结水而称之为疏水,表面式加热器的端差,有时也称上端差,若不特别注明,通常都是指加热器汽侧出口疏水温度饱和温度与水侧出口温度之差,通常用代表加热器的端差。端差越小,热经济性就越好。如加热器出口水温不变,端差越小意味着疏水温度不需要原来的那样高,回热抽气压力可以降低些,回热抽气做功比增加,热经济性变好。但是减小端差是以付出金属耗量和投资为代价的。抽气管道压降及热经济性抽气管道压降是指汽轮机抽气管道压力和级回热加热器内汽侧压力,之差,即,若端差不变,抽气压降加大,则,随之减小,引起加热器出口水温降低,导致增加压力较高的抽气量,减少本

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