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1、华中科技大学文华学院毕业设计华中科技大学文华学院毕业设计N600-16.67/537/537冲动式汽轮机回热系统热经济性评价、凝汽器热力设计2012 年 5月 20日目 录摘要.3Abstract.41.前言.5 1.1研究背景. .5 1.2本文主要内容.5 1.3山东邹县发电厂600MW汽轮机简介.62. 600MW汽轮机回热系统热平衡计算.7 2.1回热系统简述及其热经济性.7 2.2计算的目的及理论基础.9 2.3计算的方法及步骤.10 2.4根据已知条件进行热力计算.103.凝汽器简介及课题介绍.22 3.1凝汽器的作用.22 3.2凝汽器的结构特点.22 3.3 凝汽器真空低的原因
2、.24 3.4 影响凝气设备运行的主要因素.244.凝汽器的热力设计.25 4.1.理论基础及重要参数的选择. 25 4.2.凝汽器的热力计算. 27结论. 30参考文献. 31致谢. 32附录一 凝结水给水系统图. 33附录二 凝汽器热力计算程序. 34附录三 600MW机组系统结构性示意图. 35N600-16.67/537/537冲动式汽轮机回热系统热经济性评价、凝汽器热力设计摘要研究对象，对其回热系统进行热平衡计算，功率校核及凝汽器的热力设计。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
3、凝器的乏汽量，可减少换热面积，节省材料。然而采用抽气回热，设备系统就更复杂了，投资就增大了。但总的来说利大于弊。另一方面，凝汽设备运行的好坏关键在于能否保证达到最有利的真空、并且有较小的凝结水过冷度以及提供合格的凝结水品质研究表明，凝气设备运行对汽轮机组的运行安全性和经济性有很大影响。所以凝气设备及回热系统的优化运行具有十分重要的意义。关键词 ：汽轮机；600MW机组；回热系统；凝汽器设计N600-16.67/537/537impulse turbine regenerative system thermal economic evaluation, condenser thermodynam
4、ic designAbstractIn this paper, Shandong Zou County Power Plant 600MW units for the study of its heat recovery system heat balance calculation, checking and condenser thermal power design. Currently, power plants using regenerative extraction steam to heat boiler feed water, the advantages are: rais
5、e the average temperature of heat absorption and reduce the heat absorption refrigerant, reducing the boiler heat load, can reduce the heating surface, material savings. reduce the amount of exhaust steam into the condenser, can reduce the heat transfer area, to save material. However, using the exh
6、aust heat recovery equipment is more complicated systems, the investment would increase. But overall more good than harm. On the other hand, steam equipment, key to running good or bad can guarantee to achieve the most beneficial to the vacuum, and have a smaller degree of condensation of water cool
7、ing and condensation of water quality to provide qualified. Studies have shown that condensable equipment running on the safe operation of gas turbine and economy greatly. So condensable equipment and optimal operation of heat recovery system is of great significance.Keywords: Turbine ; 600MW ;Regen
8、erative system; Condenser design1 前言1.1.研究背景节约能源是我国的一项基本国策。火电厂是消耗一次能源的大户，在当前电力需求大而能源供应紧张的情况下，作为发电单位，其任务已不再是简单地完成年度发电任务指标，而是要致力于提供优质、低耗的电能，以满足社会的需要，这就要求发电厂对自身机组的性能有全面的了解，提高机组效率，降低能源消耗，以最少的投入获得最大的效益。电厂的热力系统中，为减少循环的冷源损失，设法从汽轮机的某些中间级引出部分做过功的蒸汽，用来加热锅炉的给水，减少了排汽在凝汽器中的热损失，使蒸汽的热量得到了充分的利用，提高了整个循环的热效率。给水回热加热系统
9、是火力发电厂热力系统中的主要系统之一，它对全厂的安全经济运行影响很大。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。给水温度的提高，一方面使循环的热经济性得到提高，使得燃料消耗量相对节省；另一方面，却使锅炉排烟温度升高并增加系统的投资。通过技术经济比较得到的给水温度为最佳给水温度，但长期以来，给水温度低于最佳给水温度，而高压加热器投入率不高是给水温度偏低的主要原因。经过对高加停运情况分析得出高加频繁停运的主要原因有：一是高加疏水管道及弯头经长期冲刷，经常泄漏；二是高加钢管频繁内漏。因此，对高压
10、加热器进行优化设计，提高高压加热器的投入率，有利于提高循环的热经济性。1.2.本文的主要内容本文以我国山东邹县发电厂600MW汽轮机给水回热系统以及高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，热经济性及高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，第一部分进行回热系统的热平衡计算;第二部分进行凝汽器的热力设计。第一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“热力学第一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”。第一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
11、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lkg，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高压加热器为研究对象，结合以前大容量机组高压加热器设计、运行中存在高故障率问题，从高压加热器的安全、经济性出发，研究回热循环系统主要参数的选择原则和热力计算特点，探讨高压加热器设计结构、设计特点
12、及其优化。通过我国山东邹县发电厂600MW汽轮机高压加热器运行中汽侧水位存在的缺陷进行试验调整原因分析，提出并现场进行水位测量系统的改造、完善和最佳水位调整：同时研究分析高压加热器切除对机组安全经济性的影响。 1.3.山东邹县发电厂600MW汽轮机组简介该机组是由东方汽轮机厂和日本日立公司合作生产制造的亚临界压力、一次中间再热、冲动式、三缸四排汽机组。该机组由一个高、中压合缸和二个双流程低压缸构成。高、中压缸是具有中分面的双层缸结构，汽缸的上、下半为整体铸件；低压缸分为分流式三层焊接结构，分上、下半4块构成，可整体组装、分块运输。汽轮发电机组轴系由汽轮机的1根高、中压转子、2根低压转子和1根发电机转子共4根转子组成。各转子通过与转子锻成一体的刚性联轴器相连接。每根转子由两个轴承支持。汽轮发电机组轴系的推力轴承之于2号轴承座内。盘车装置位于低压转子与发电机转子的连接处。主蒸汽经位于高、中压缸下部的2个主汽阀和4个调节气阀进入汽轮机高、中压缸的高压部分。蒸汽在高压缸中，经1个单列调节级和6个冲动式压力级后，由汽轮机车头侧排入冷段再热管，送至再热器。再热后的蒸汽，由热段再热管经过位于高、中压缸中部两侧的中压主汽/调节联合气阀进入高、中压缸的中压部分。经单流程5个冲动式压力级之后，中压缸的排汽从其后端上部的排汽口排出，经中、低压缸蒸汽联通管，分别从低压缸中部进入双流程2X
