《电厂热力系统计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电厂热力系统计算（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-本科毕业设计论文660 MW凝汽式发电机组热力系统的设计学 院： 材料与能源学院 专 业： 热能与动力工程 热电工程方向 年级班别： 2007级1班 姓 名： 林 学 号： 3107007838 指导教师： 柯秀芳副教授 2021年 5月摘 要高参数大容量凝汽式机组是目前新建火电机组的主力机型，本文针对660MW亚临界凝汽式发电机组热力系统进展设计，对拟定的凝汽式发电机组原则性热力系统进展设计计算和热经济性计算，绘制原则性热力系统图、全面性热力系统图。本机组选用德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；汽轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式汽轮机。共设8级
2、不调节抽汽，其中3级高压加热器，4级低压加热器，及一级除氧器。主蒸汽初参数：16.68Mpa，538，再热蒸汽参数：3.232Mpa，538，排汽压力4.4kpa。热经济性指标：全厂效率40.50%，发电标准煤耗0.29504 kg/kWh。计算误差：汽轮机进汽量计算误差0.901%，汽轮机功计算误差0.55%。关键词：电厂，热力系统，锅炉，汽轮机AbstractHigh-power and high parameters of condensing unit is the mainof the new thermal power units.Athermal system of a subc
3、ritical 660MW condensing unit is designed in this paper.Thebaseless thermal systems and thermal economy is designed and calculated.Andbaseless Thermal system diagram and prehensiveThermal system diagram is drew.A 2208t/h of natural circulation drumboilerproduced by German BABCOCK is selected for thi
4、s unit.The turbine is subcritical pressure, one reheat 660MW Condensing Steam Turbine produced by GE.There are a total of eight level steam e*traction.Including three high-pressure heater, four low pressure heaters and a deaerator. The main steamparameters is as follow: 16.68 Mpa, 538, reheat steamp
5、arameters:3.232 Mpa, 538. E*haust steam pressure 4.4 kpa.Thermal Economy inde* is as follow: The efficiency of the whole plant40.50%; Generation standard coal consumption0.29504 kg/kWh.Calculation errors is as follow:Throttleflowerror0.901%,Counter-balance checkingerror 0.55%.Key words：Power Plant，T
6、hermal System，Boiler，Steam Turbine目 录1绪 论12热力系统与机组资料42.1.热力系统简介42.2.原始资料53热力系统计算73.1.汽水平衡计算73.2.汽轮机进汽参数计算83.3.辅助计算83.4.各加热器进、出水参数计算103.5.高压加热器组抽汽系数计算163.6.除氧器抽汽系数计算173.7.低压加热器组抽汽系数计算183.8.凝汽系数计算203.9.汽轮机功计算213.10.汽轮机效率、热经济指标、汽水流量计算223.11.全厂性热经济指标计算244反平衡校核265辅助系统设计、选型285.1.主蒸汽系统285.2.给水系统285.3.凝结水系统
7、285.5.旁路系统295.6.补充水系统295.7.阀门306结论32参考文献34致35. z.-1 绪 论火力发电厂简称火电厂，是利用煤炭、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂。其能量转换过程是：燃料的化学能热能机械能电能。最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善，输变电技术的改良，特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求，20世纪30年代以后，火力发电进入大开展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300600兆瓦级50年代中期，到1973年，最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高，每千瓦的建立投
8、资和发电本钱也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛火电厂，容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低，因而到90年代初，火力发电单机容量稳定在300700兆瓦。进入21世纪后，为提高发电效率，我国对电厂机组实行上大压小政策。高参数大容量凝汽式机组成为目前新建火电机组的主力机型,全世界数十年电站开展史的实践说明，火电设备逐渐大容量化是不可抗拒的开展趋势。人类已进入21世纪，“能源、环境、开展是新世纪人类所面临的三大主题。这三者之中，能源的合理开发与利用将直接影响到环境的保护和人类社会的可持续开展。作为能源开发与利用的电力工业正处在大开展的阶段，火力发电是电力工业的
9、重要领域，环境保护和社会开展要求火力发电技术不断开展、提高。在已经开场的21世纪，火力发电技术开展趋势是我们十分关注的问题。就能量转换的形式而言，火力发电机组的作用是将燃料煤、石油、天然气的化学能经燃烧释放出热能，再进一步将热能转变为电能。其发电方式有汽轮机发电、燃气轮机发电及燃机发电三种。其中汽轮机发电所占比例最大，燃气轮机发电近年来有所开展，燃机发电比例最小。汽轮机发电的理论根底是蒸汽的朗肯循环，按朗肯循环理论，蒸汽的初参数即蒸汽的压力与温度愈高，循环效率就愈高。目前蒸汽压力已超过临界压力大于22.2MPa，即所谓的超临界机组。进一步提高超临界机组的效率，主要从以下两方面入手。1. 提高初
10、参数，采用超超临界初参数的提高主要受金属材料在高温下性能是否稳定的限制，目前，超临界机组初温可达538576。随着冶金技术的开展，耐高温性能材料的不断出现，初温可提高到600700。如日本东芝公司1980年着手开发两台0型两段再热的700MW超超临界汽轮机，并相继于1989年和1990年投产，运行稳定，到达提高发电端热效率5%的预期目标，即发电端效率为41%，同时实现了在140分钟启动的设计要求，且可在带10额定负荷运行。在此根底上，该公司正推进1型30.99MPa、593/593/593、2型34.52Mpa,650/593/593机组的实用化研究。据推算，超超临界机组的供电煤耗可降低到27
11、9g/kWh2. 采用高性能汽轮机汽轮机制造技术已很成熟，但仍有进一步提高其效率的空间，主要有以下三种途径：首先是进一步增加末级叶片的环形排汽面积，从而到达减小排汽损失的目的。末级叶片的环形排汽面积取决于叶片高度，后者受制于材料的耐离心力强度。日本700MW机组已成功采用钛制1.016m的长叶片，它比目前通常采用的12Cr钢制的0.842m的叶片增加了离心力强度，排汽面积增加了40%，由于降低了排汽损失，效率提高1.6%。其次是采用减少二次流损失的叶栅。叶栅汽道中的二次流会干扰工作的主汽流产生较大的能量损失，要进一步研制新型叶栅，以减少二次流损失。最后是减少汽轮机部漏汽损失。汽轮机隔板与轴间、
12、动叶顶部与汽缸、动叶与隔板间均有一定间隙。这些部位均装有汽封，以减少漏汽损失。要研制新型汽封件以减少漏汽损失。开展大机组的优点可综述如下：1. 降低每千瓦装机容量的基建投资随着机组容量的增大，投资费用降低。在一定的围，机组的容量越大越经济。一般将这个围称为容量极限。 以20万千瓦燃煤机组的建立费比率为100%。30万千瓦燃煤机组为93%，到60万千瓦时进一步下降为84%。容量每增加一倍，基建投资约降低5%。2. 提高电站的供电热效率机组容量越大，电站的供电热效率也越高。在15万千瓦以前，热效率的上升率较高。到达15万千瓦以后，热效率上升趋于和缓。原因在于容量在15万千瓦前，蒸汽参数随容量增加而
13、提高的缘故。容量超过15万千瓦后，蒸汽参数变化不大。欲取得更高的供电热效率，只有采用超临界领域的蒸汽参数。16.9Mpa,566/538，50万千瓦机组的供电热效率为38.6%。24.6Mpa538/538，90万千瓦机组的供电热效率则高达40.7%，与前者相比约提高2.1%。 3. 降低热耗以15万千瓦机组的单位热耗比率为100%，当机组容量增加到60万千瓦时，降低1.3%；由30万千瓦增加到60万千瓦时降低1.0%。由60万千瓦提高到120万千瓦时降低0.5%左右。 4. 减少电站人员的需要量15万千瓦机组，需0.45人/兆瓦；到30万千瓦时下降到0.27人/兆瓦；到120万千瓦时会进一步
14、下降到0.12人/兆瓦。这说明，机组容量越大，工资支出越少5. 降低发电本钱在燃料价格一样的情况下，机组容量越大，发电本钱越低。机组容量增大，蒸汽参数提高，每千瓦装机容量的建立费用降低，热效率变大，热耗降低，工作人员减少，发电本钱降低。这充分显示了大机组的优势。2 热力系统与机组资料2.1. 热力系统简介本机组采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。全厂的原则性热力系统附图所示。该系统共有八级不调节抽汽。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
15、四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。第一、二、三级高压加热器均安装了置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7、0、-1.7。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5。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。然后由气动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度到达274.8，进入锅炉。三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。凝汽器为单压式凝汽器，汽轮机排气压力4.4kPa。给水泵气轮机以下简称小汽机的汽源为中压缸排汽第四级抽汽，无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。锅炉过热器的减温水3取自给水泵出口，设计喷水量为66240kg/h。热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失1433000kg/h、厂用
