统的热平衡计算计算的目的及理论基础计算的方法和步骤根据已知条件进行热力计算低压加热器基本情况低压加热器的作用低压加热器的工作原理低压加热器的结构和性能低压加热器热力设计加热器传热计算的理论知识加热器主要技术参数的选定及计算步骤编写加热器传热计算程序结果分析参考文献致谢附录近似热力过程曲线附录二低压加热器剖面图附录三机组系统结构性示意图华中科技大学文华中文摘要本文以山东邹县电厂机组为研究对象，对其回热系统进行热平衡计算，功率校核及低压加热器的热力设计。目前，各发电厂采用了回热抽汽来加热锅炉给水，其优点是提高吸热的平均温度，减少工质吸热量，降低了锅炉热负荷，可以减少受热面，节省材料。减少进入冷凝器的乏汽量，可减少换热面积，节省材料。低压加热器是利用在汽轮机内已作过部分功的蒸汽来加热给水，以减少排汽在凝汽器中的热损失，从而提高循环热效率。低压加热器能否正常投入运行，对火力发电厂汽轮机组的热经济性有重大影响。可见，回热系统的热平衡计算和低压加热器的热力设计对电厂的热经济性的研究起着重要作用。关键词汽轮机机组回热系统低压加热器热经济性华中科技大学文华华中科技大学文华前言研究背景火力发电厂是利用煤石油天然气等燃料的化学能产出电能的工厂，即为燃料的化学能蒸汽的热势能机械能电能。在锅炉中，燃料的化学能转变为蒸汽的热能，在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能，在发电机中机械能转变为电能。汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。汽轮机必须与锅炉发电机以及凝汽器加热器泵等机械设备组成成套装置，共同工作。具有定压力和温度的蒸汽来自锅炉，经主气阀和调节气阀进入汽轮机内，次流过系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功，通过联轴器驱动其他机械，这里指发电机做功。在火电厂中，膨胀做工后的蒸汽有汽轮机排气部分被引入冷凝器，想冷却水放热而凝结。凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水，循环工作。从汽轮机的些中间级抽出部分蒸汽加热锅炉给水以提高给水温度，称给水回热加热，具有给水回热加热的热力循环称为回热循环。现代大中型机组采用给水回热，其节煤量可达，所以给水回热在火力发电厂中得到普遍应用。电厂回热系统中的热交换设备主要是给水加热器和除氧器，利用汽轮机不同段位抽出的蒸汽对主凝结水和给水进行加热和除氧，最终达到锅炉所要求的给水温度和品质。最佳给水温度现代大容量火力发电厂都采用具有蒸汽中间再热的给水回热加热循环，用以提高经济性。因为采用汽轮机的抽汽来加热凝结水和给水，这部分抽汽不再排入凝汽器中，因而可减少在凝汽器中的冷源损失。同时给水回热加热提高了热力循环吸热过程的平均温度，使换热温差减少，单位蒸汽在锅炉中的吸热量降低了。所以可有效提高机组的经济性。给水温度，给水最终加热温度的高低对机组的经济性有直接的影响。提高给水温度无论是蒸发量保持不变还是燃料量不变，都不能提高锅炉效率。但提高给水温度可以提高发电厂的循环热效率，从而降低发电煤耗如果将在汽轮机中膨胀做了部分功的蒸汽抽出来加热给水，蒸汽的潜热得到完全利用。由于这部分蒸汽既发了电，又避免了冷源损失，发电厂循环热效率显著提高，所以几乎所有的发电机组都有利用汽轮机抽汽加热的给水加热器用来提高水温。当给水温度较低时，提高给水温度，发电机组的效率提高较多，当给水温度较高时，再提高给水温度，发电机组效率提高不多，而设备投资和检修费用却大大增加。给水温度的提高，将使锅炉设备投资增加，或使锅炉排烟温度华中科技大学文华升高从而降低了锅炉效率。例如，在提高给水温度时，若锅炉的受热面积不变，则省煤器吸热量减少，锅炉的排烟损失增加，使锅炉的效率下降，有可能使整个电厂效率降低。若排烟温度不变，锅炉效率不变，则省煤器受热面积必须增加，是设备投资增加。因此，最佳的给水温度的确定，应该在保证系统简单，工作可靠，回收的收益可以超过设备投资的增加。般的机组给水温度在摄氏度左右，邹县电厂的给水温度是摄氏度本文以邹县电厂机组给水回热系统以及低压加热器为研究对象，研究方向就是要保证机组的额定功率的条件下，确定各级回热抽汽量的分配，热经济性及低压加热器的技术参数的选择，最大限度地提高机组效率。本文共分两大部分，第部分进行回热系统的热平衡计算第二部分进行低压加热器的热力设计。第部分热经济性计算分析常采用的方法主要分为两类从能量的数量角度分析的热力学第定律分析法和从能量的质量角度分析的热力学第二定律分析法。第定律分析法主要有热平衡法循环函数法等效热降法矩阵法偏微分理论的应用第二定律分析法主要是热经济学法。本文从常规回热系统加热器热平衡计算方法出发，热平衡法是最原始最基本的方法，属于定流量法，即计算时必须已知加热器内水流量或者将其假设为，其中心是求解各级回热抽汽量。由于计算时必须从高压加热器开始向低压加热器逐级求解，又被称为串联解法。热平衡法是发电厂设计热力系统分析汽轮机设计最基本的方法，也是分析热力系统的基础，至今仍在广泛应用。第二部分以给水回热系统低压加热器为研究对象，低压加热器是利用在汽轮机内已作过部分功的蒸汽来加热给水，以减少排汽在凝汽器中的热损失，从而提高循环热效率。低压加热器能否正常投入运行，对火力发电厂汽轮机组的热经济性有重大影响。可见，回热系统的热平衡计算和低压加热器的热力设计对电厂的热经济性的研究起着重要作用。华中科技大学文华回热系统简述及其热经济性给水回热系统简述给水回热系统是火力发电机组的重要组成部分，属于循环经济。其能否正常工作将直接影响机组的安全性和经济性。给水回热加热是指在汽轮机些中间级抽出部分蒸汽，送入回热加热器对锅炉给水进行加热的过程与之相应的热力循环叫回热循环。目的是减少冷源热损失，提高电厂的热经济性。给水回热的意义给水回热加热提高了工质的平均吸热温度，循环效率提高给水回热加热减少了汽轮机末几级的蒸汽流量，从而减少了汽轮机的湿汽损失，汽轮机相对内效率提高给水回热加热增大了耗汽量，即增加了汽轮机高压缸的通流量，有利于减少其通流部分的各种损失，汽轮机相对内效率提高。给水回热加热的热经济性给水回热这是由于方面利用了在汽轮机中部分作过功的蒸汽来加热给水，使给水温度提高，减少了由于较大温差传热带来的热损失另方面因为抽出了在汽轮机作过功的蒸汽来加热给水，使得进入凝汽器的排汽量减少，从而减少了工质排向凝汽器中的热量损失，所以，节约了燃料，提高了电厂的热经济性。所以，在蒸汽初终参数相同的情况下，采用回热循环的机组热经济性比朗肯循环机组热经济性有显著提高。理论上回热抽汽的级数越多，汽轮机的热循环过程就越接近卡诺循环，其热循环效率就越高。但是回热抽汽的级数受投资和场地的制约，不可能设置的很多。所以，在抽汽级数相同的情况下，抽汽参数对系统热循环效率有明显的影响。给水回热减少了汽轮机排气量，减少了冷源损失提高了给水温度，减少了单位工质在锅炉中吸热量，从而提高了热循环效率。给水回热改善了汽轮机高压级和低压级叶片的工作条件。增加高压端的蒸汽流量有利于减少其通流部分的各种损失，如叶高损失漏气损失等减少汽轮机末几级的蒸汽流量有利于减少汽轮机的湿气损失余速损失。因此，汽轮机相对内效率有所提高。这对于没有中间再热的中小型汽轮机时较为明显的华中科技大学文华机组回热系统的热平衡计算计算的目的及理论基础此次热平衡计算的目的就是要确定汽轮机在工况下的热经济型指标和各部分汽水流量根据以上的计算结果选择有关辅助设备和汽水管道确定些工况下汽轮机功率或新汽耗量。要对回热系统进行热平衡计算，必须致计算工况下机组的类型，容量，参数，回热参数，再热参数及回热系统的连接方式，机组的相对内效率，机械效率，发电效率等，看懂发电厂原则性热力系统图。具体的计算必须掌握的理论基础是以下三个基本公式加热平衡式吸热量放热量或流入热量流出热量汽轮机物质平衡式或汽轮机的功率方程式其中计算的方法和步骤整理原始资料，根据给定的已知参数，查表或图完善相关数据列出参数表。回热抽汽计算对凝气式机组按高到底进行回热抽汽量或抽汽系数的计算。物质平衡式计算由物质平衡式可计算出凝汽流量或凝气系数的计算计算结果校核利用物质平衡式或汽轮机功率方程式进行校核，误差范围在即可。热经济性指标的计算根据已知条件进行热力计算华中科技大学文华设计题目汽轮机组热经济性评价热平衡计算此设计题目为模仿我国山东邹县发电厂汽轮机我国东方汽轮机厂和日本日立公司合作生产，进行热平衡计算。给定条件型号汽轮机冲动式全名亚临界压力次中间再热单轴冲动式三缸四排汽汽轮机示意图主要技术参数参考书之表•额度功率•冷却水温度•排汽压力•给水温度•工作转速•控制系统•通流级数级•高压部分调节级冲动级•中压部分级华中科技大学文华•低压部分高压缸调节级冲动级•主蒸汽压力•主蒸汽温度•主蒸汽初焓值•主蒸汽流量•高压缸排汽压力•高压缸排汽温度•高压缸排汽焓值•高压缸排汽流量去中压缸部分二中压缸级•再热蒸汽压力•再热蒸汽温度•再热蒸汽初焓值•再热蒸汽流量•中压缸排汽压力•中压缸排汽温度•中压缸排汽焓值•中压缸排汽流量去低压缸部分华中科技大学文华三低压缸级•进汽压力•进汽温度•进汽初焓值•进汽流量•低压缸排汽压力•低压缸排汽干度•低压缸排汽焓值•低压缸排汽流量去凝汽器四回热系统共段抽汽分别在•第段抽汽于高压缸第级后对号高压加热器•第二段抽汽于高压缸排汽即高压缸第七级，对号高压加热器•第三段抽汽于中压缸第级后对号高压加热器•第四段抽汽于中压缸排汽用于除氧器小汽轮机第五六七八段抽汽于低压缸第级后分别对号高压加热器华中科技大学文华机组回热计算点参数列下表。表三缸四排汽机组回热系统计算参数表加热型号抽