热力发电厂第七章原则性热力系统
《热力发电厂》热力发电厂原则性热力系统
3.1 热力系统及主设备选择原则 2 热力发电厂原则性热力系统的组成
热力发电厂原则性热力系统是在机组回热原则性热 力系统的基础上,加上辅助原则性热力系统所组成。
特点:简捷、清晰,无相同或备用设备 应用:决定系统组成、发电厂的热经济性
G 哈汽1000MW超超临界机组原则性热力系统图
3.1 热力系统及主设备选择原则
➢ 对于装有中间再热供热式机组的发电厂,其对外供热能力的选择: 应与同一热网其他热源能力一并考虑; 当一台容量最大的蒸汽锅炉停用时,其余锅炉的对外供汽能力若不 能满足要求时,则不足部分依靠同一热网的其他热源解决。
思考及作业题
1. 比较分析发电厂原则性热力系统、全面性热力系统的异同。 2. 分析说明热力发电厂锅炉、汽轮机选择的原则? 3. 分析说明过热蒸汽管道、再热蒸汽管道设计压损的大小异同? 并分析说明为何可这样来进行处理。
3 热力发电厂主要热力设备选择原则
汽轮机组 汽轮机组的选择需要确定的项目: 1)汽轮机单机容量 — 单台汽轮机的额定电功率 2)汽轮机种类 3)汽轮机参数 — 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压 4)汽轮机台数
1)汽轮机单机容量
汽轮机单机容量 — 单台汽轮机的额定电功率。 ✓ 单机容量应选择大一些。但是,当单机容量超过
B 提高蒸汽初参数对热经济性的影响
T一定,p0对ηri的影响?
✓当初温不变时,初压提高, 容量大的汽轮机相对内效率 下降的慢些。这主要是因为 其蒸汽容积流量较大,汽轮 机高压级叶片的高度和汽轮 机的部分进气度大。
C 提高蒸汽初参数受到的限制
(1)提高蒸汽初温度 ✓ 提高蒸汽初温度受热力设备材料强度的限制。
3)锅炉容量与台数
➢ 对于中间再热机组,通常采用单元制,宜一机配一炉。 锅炉的最大连续蒸发量宜与汽轮机调节阀全开时的进汽量相匹配。
原则性热力系统
原则性热力系统与全面性热力系统发电厂热力系统图发电厂热力系统图按照应用的目的和编制方法不同,分成原则性热力系统和全面性热力系统。
以规定的符号来表示工质按某种热力循环顺序流经的各种热力设备之间联系的线路图,称为发电厂的原则性热力系统图。
表示工质的能量转换及其热量利用的过程,反映了发电厂能量转换过程的技术完善程度和发电厂热经济性的好坏。
以规定的符号表明全厂主辅热力设备,包括运行的和备用的,以及按照电能生产过程连接这些热力设备的汽水管道和附件整体系统图,称为发电厂的全面性热力系统图。
原则性热力系统作用:用来计算和确定各设备、管道的汽水流量,发电厂的热经济指标。
又称为计算热力系统。
组成:锅炉、汽轮、主蒸汽及再热蒸汽管道和凝汽设备的连接系统、给水回热加热器、除氧器和给水箱系统、补充水系统、锅炉连续排污及热量利用系统、对外供热系统及各种水泵等。
类型和容量相同时,原则性热力系统也可能不尽相同。
不同的连接方式所获得的经济效果也不同编制发电厂原则性热力系统的主要步骤(一)确定发电厂的型式及规划容量根据电网结构及其发展规划,燃料资源及供应状况,供水条件、交通运输、地质地形、地震及占地拆迁,水文气象,废渣处理、施工条件及环境保护要求和资金来源等,通过综合分析比较确定电厂规划容量、分期建设容量及建成期限。
涉外工程要考虑供货方或订货方所在国的有关情况。
(二)选择汽轮机凝汽式发电厂选用凝汽式机组,其单位容量应根据系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素进行选择。
各汽轮机制造厂生产的汽轮机型式、单机容量及其蒸汽参数,是通过综合的技术经济比较或优化确定的。
(三)绘发电厂原则性热力系统图汽轮机型式和单机容量确定后,即可根据汽轮机制造厂提供的该机组本体汽水系统,和选定的锅炉型式来绘制原则性热力系统图。
(四)发电厂原则性热力系统计算进行几个典型工况的原则性热力计算,及其全厂热经济指标计算,详见本章第三、四节。
(五)选择锅炉选择锅炉应符合现行的SD268‐1988《燃煤电站锅炉技术条件》的规定,必须适应燃用煤种的煤质特性及现行规定中的煤质允许变化范围。
热电厂原则性热力系统课程设计说明书
《热力发电厂》课程设计说明书班级: 0 8热能(3)班小组成员:易维涛虞循东赵显顺吴文江高雨婷王颖张盈文王靖宇白杨指导老师:孙公钢2011-12-05---2011-12-181、引言1.1设计目的1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力1.2原始资料西安某地区新建热电工程的热负荷包括:1)工业生产用汽负荷;2)冬季厂房采暖用汽负荷。
西安地区采暖期101天,室外采暖计算温度–5℃,采暖期室外平均温度1.0℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa、230℃。
通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示:热负荷汇总表1.3计算原始资料(1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值:锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率0.72~0.850.85~0.900.65~0.700.850.85~0.90(2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下:汽轮机额定功率750~600012000~250005000汽轮机相对内效率0.7~0.80.75~0.850.85~0.87汽轮机机械效率0.95~0.980.97~0.99~0.99发电机效率0.93~0.960.96~0.970.98~0.985(3)热电厂内管道效率,取为0.96。
(4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0.96~0.98。
(5)热交换器端温差,取3~7℃。
(6)锅炉排污率,一般不超过下列数值:以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂2%以化学软化水为补给水的供热式电厂5%(7)厂内汽水损失,取锅炉蒸发量的3%。
(8)主汽门至调节汽门间的压降损失,取蒸汽初压的3%~7%。
(9)各种抽汽管道的压降,一般取该级抽汽压力的4%~8%。
(10)生水水温,一般取5~20℃。
热力发电厂模拟题
第1章发电厂评价一、选择1.电厂实际生产的能量转换过程中,在数量上以冷源损失为最大2.热电厂对外供电、输出和与输入能量之比称为燃料利用系数3.凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比4.电厂热效率全面反映了凝气式发电厂能量转换过程中的损失和利用5.基于热力学第一定律计算得到的全厂发电热效率和基于热力学第二定律计算得到的全厂火用效率之间的大小关系是(B)A、大于B、等于C、小于D、无法确定6.从热量法的角度,凝汽器的损失最大;从火用方法的角度,锅炉的损失最大7.关于按热量法分配热电厂总热耗,下列说法错误的是(D)A、没有考虑热能质量上的差别B、好处归电C、不能调动改进热功转化过程的积极性D、有利于鼓励热用户降低用热参数8.关于按实际焓降法分配热电厂总热耗,下列说法错误的是(B)A、供热部分没有分担热功转换过程中的冷源损失和不可逆损失B、好处归电C、考虑热能质上的差别D、可鼓励热用户降低用热参数9.背压式供热机组热电负荷分配的原则是以热定电10.热电联产:是什么(纲要18),优点(p83),缺点(p87)、热化系数(p86-88)11.我国燃煤火力发电厂的厂用电率,300MW以上的机组一般为4%-6%12.提高理想朗肯循环热效率的措施:提高初温,工程范围内提高初压(直接说提高初压是错的),降低排气压力(温度),采用回热提高相对内效率的措施:提高初温,降低初压,提高排气压力(温度)13.其它条件不变提高蒸汽初温,循环效率提高的原因是平均吸热温度提高14.大机组煤粉炉的热效率一般为90%-92%二、分析1.火电厂4个主要可靠性指标(复习总结1)2.评价火电厂热经济性两种基本方法(复习总结2)3.热力发电厂主要有哪些不可逆损失?怎样减少这些过程的不可逆损失以提高热经济性?答:主要不可逆损失有(1)锅炉、回热加热器、凝汽器内有温差换热引起的不可逆损失;可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
热力发电厂原则性热力系统的课件设计
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7
图3-2 宝钢电厂150MW燃气-蒸汽联合循环热电 合供装置的原则性热力系统
除氧器
中压汽包 高压汽包
烟囱 给水泵
发电机 蒸汽轮机
煤气冷却器
煤气压缩机
高压
低压
燃烧器 燃气轮机
公司送气
煤气 电除尘 补水
煤气加热器
轴加 中间冷却器
过滤器 大气
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宝钢电厂150MW燃气-蒸汽联合循环热电合 供装置的原则性热力系统的特点
▪ 接近大气压的高炉煤气,先经湿式除尘器,再经两级压缩机, 将其压力压缩到略高于空气压气机的出口压力
▪ 在余热锅炉中,燃气轮机来排气将水加热成三个压力等级的 蒸汽,且分别进入汽轮机的高,中,低压缸的进汽口,排气 温度降至110摄氏度后送往烟囱
▪ 该装置的总输出功率为150MW,总效率为45.52%
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2
15-排污扩容器
空气
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干燥煤用热烟气
1
12
10 排烟
16-排污冷却器
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我国贾汪15MWPFCC-CC中试电站 原则性热力系统的特点
▪ 结构简单 ▪ 燃烧洁净煤 ▪ 热效率高 ▪ 装置紧凑
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图3-5 IGCC系统示意图
煤
1
2
3
6
4
5
7
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投资低,燃用廉价高硫煤,多采用多联产系统
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图3-6 Cool Water IGCC系统组成示意图
单体硫回收
氧 制氧站
煤 1000t/d
发电厂的原则性热力系统
发电厂的热力系统
一、热力系统及主设备选择原则
热力系统——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一个有机整体 热力系统图——根据发电厂热力循环的特征,将热 力部分的主、辅设备及其管道附件按 功能有序连接成一个整体的线路图
发电厂热力系统的两种基本型式: ——发电厂原则性热力系统 ——发电厂全面性热力系统
特点:全面
应用:决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性
组成:主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、 回热加热(回热抽汽及疏水)系统、除氧系统、 主凝结水系统、 补充水系统、锅炉排污系统、 供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等
二、发电厂型式和容量确定
• 只有电负荷:凝汽式电厂
• 有供热需要:热电联产;
• 汽轮机最大可能负荷:进汽阀全开+105%P0 • 最大可能负荷=110%MCR
• 锅炉最大连续蒸发量= 112%MCR
• 四:发电厂原则性热力系统举例 • 1.N300-16.67/537/537型机组原则性热力 系统
连排
汽轮机 锅炉
3
4
8
7 5
6 7 8
凝结 水泵
除氧器 给水泵 高压加 热器 汽动给 水泵
过热器
冷再
再热器 锅炉 热再 再循环 凝汽器
除氧器 高加
再 循 环
凝结泵
低加
给水泵
给水泵
2.请在下列热力发电厂系统图中画出再热系统的 高压旁路、低压旁路和整机大旁路,并画出减温 水管线
Po
高压缸
中压缸
低压缸
过热器 再热器 锅炉 凝汽器
给水泵
1 2 1 2 4 4 3
2
7
57 8
第七章原则性热力系统
3.计算步骤 (1)整理原始资料,编制汽水参数表;
(2)按“先外后内”,再“从高到低”顺序计算; (3)各性能参数的计算
四、热耗率的修正和非额定工况的计算
1.热耗率的修正(新汽参数变化:压力+0.49 –0.49;温度+5 度,负10度。热经济性下降,热耗率变化)
查阅制造厂提供的修正曲线(新汽压力,温度,中间再热温度, 冷却水温度,回热器汽水参数,求得变化后的机组热耗率后再求其 他热指标)
并网?基本负荷?中间负荷?调峰负荷,结合资源和环境考虑
2.选择汽轮机 :型式(背压,凝汽),单机、全厂容量(30, 60),参数(随负荷定),
3.绘发电厂原则性热力系统图:汽机锅炉型式,一二次蒸汽参 数和回热参数及疏水方式,确定:排污扩容系统,除氧器及给 水泵等系统,辅助设备(轴封冷却器及暖风器连接方式)
三、计算方法与步骤
1.计算方法的分类
①按基于热力学定律情况分: 基于热力学第一定法和基于热力学第二定律法 ②按计算工具分,手工计算法和电子计算机计算 ③按给定参数分为定功率法、定流量法。 ④按热平衡情况分为正热平衡计算法、反热平衡计算法(热效 率的正反向计算)。
2.全厂热力计算与机组热力计算的异同 共同点: ①求解多元一次线性方程组; ②其计算原理和基本方程式是相同的 ; ③均可用汽水流量的绝对量或相对量计算; ④两者计算的步骤也是类似
发电厂的设计程序为:初步可行性研究,可行性研究,初步设计,施工图设计,拟 定发电厂原则性热力系统是火电厂可行性研究及初步设计中热机部分的主要内容
初步可行性研究(型式、容量及其规划容量 )
可行性研究,初步设计,施工图设计。
拟定发电厂原则性热力系统的主要内容及其步骤如下
(1)确定发电厂的型式及规划容量 ,凝汽式或热电厂;
《热力发电厂》课程教学大纲(本科)
热力发电厂Thermal power plant课程代码:02410070学分:2.5学时:40 (其中:课堂教学学时:40实验学时:0上机学时:0课程实践学时:0)先修课程:工程热力学,传热学,流体力学,汽轮机适用专业:热能工程教材:《热力发电厂》郑体宽中国电力出版社2001年3月第1版一、课程性质与课程目标(-)课程性质(需说明课程对人才培养方面的贡献)《热力发电厂》阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用,着重介绍国内600MW及以上大型机组以及热力系统。
《热力发电厂》是针对电厂热能及自动化专业的专业必修课程。
(二)课程目标(根据课程特点和对毕业要求的贡献,确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
)课程目标1:发电厂的热经济性及分析方法课程目标2:提高电厂热经济性的途径课程目标3:新型动力循环课程目标4:发电厂原则性热力系统及全面性热力系统计算注:工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准;(三)课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系(认证专业专业必修课程填写)本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-1……m-n1.毕业要求1-1:2.毕业要求……注:课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「',也可标注“H、M、L”。
第一章热力发电厂的评价(-)教学内容第一节热力发电厂的安全可靠性第二节火力发电厂的环保评价第三节热力发电厂热经济性评价第四节凝汽式发电厂的热经济性指标第五节发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系第六节我国能源和电力工业的可持续发展(二)教学要求讲解热力发电厂评价的相关技术指标。
(三)重点和难点各种专业术语的含义及计算公式。
第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环(一)教学内容第一节提高蒸汽初参数第二节降低蒸汽终参数第三节给水回热循环第四节蒸汽再热循环第五节热电联产循环(二)教学要求定性分析各种参数变化对热力发电厂热经济性影响。
热电第七章PPT课件
05.12.2020
热力发电厂
第9页
5、选择锅炉
煤质、Po×1.05、to+3、Prh、Do×1.1
环保、除尘脱硫、经济性、供热负荷、匹配 (1机1炉,1机多炉)等
炉型←煤质、环保、排污、经济性 参数:Po×1.05、to+3、Prh+3 、Do×1.1
凝汽式1机1炉
台数
匹配
供热式 1机多炉
05.12.2020
汽轮机的型式和锅炉的型式
连续排污、除氧器及系统、给水泵及系统、补水系统、辅助 加热系统
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热力发电厂
第8页
4、发电厂原则性热力系统计算→αi、αc、Yi、β,、Di,、 Dc,、Do,、do、ηcp、qcp、bscp
容量、参数、变化过程、安全、经济性
选择热力设备的一般原则
环保、型号和台数
5.世界上最大容量4400MW热力发电厂原则性热力系统
6.燃气-蒸汽联合循环发电、供热电厂原则性热力系统
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热力发电厂
第20页
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热力发电厂
第21页
05.12.2020
热力发电厂ຫໍສະໝຸດ 第22页05.12.2020
热力发电厂
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热力发电厂
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热力发电厂
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二、编制原则性热力系统的主要步骤
1、编制程序:
初步可研(型式、容量、地址、功能)→可行性研 究(项目建议书、安评、环评、经评、能评)→初步设 计→施工图设计
原则性热力系统的作用→计算热经济性指标、选 择管道和主辅设备、绘制全面性热力系统
发电厂原则性热力系统一
三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤
(二)选择主要设备 2、锅炉机组 (2)类型 采用煤粉炉,需要考虑水循环方式: 亚临界参数以下多采用自然循环汽包炉;亚临界参数可采用自然循环 或强制循环(适应调峰工况下承担低负荷时水循环安全);超临界采用 强制循环直流炉。 (3)容量及台数 凝汽式发电厂一般一机配一炉,不设备用。锅炉最大连续蒸发量 (BMCR)与汽轮机调节阀全开时进汽量相匹配,若机组允许超压,与 调节阀全开、且超压工况下进汽量匹配。
(二)选择主要设备
实例:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
项目 额定蒸发量 过热蒸汽压力 过热蒸汽温度
给水温度 给水压力 排烟温度 热风温度 炉膛出口氧量 锅炉效率
单位 t/h MPa ℃ ℃ MPa ℃ ℃ -%
设计数据 220 9.8 540 217 12.5 138.7 363 4-5 90.9
18
三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤
(二)选择主要设备
实例:
序号
项目
1
发电机额定功率
2
主蒸汽压力
3
额定进汽量
4
主汽门前蒸汽温度
5
中压抽汽压力
6
中压抽汽流量
7
低压抽汽压力
8
低压抽汽流量
单位
MW MPa t/h ℃ MPa t/h MPa t/h
设计参数
冷凝工况
抽汽工况
60
49.59
8.83
8.83
322.8/316.7
328.1/319.6
541/541
541/541
827.96/738.1
846.1/777.4
16
三、拟定发电厂原则性热力系统的主要步骤
热力发电厂第七章
0.454MPa;270 ℃ 0.252MPa; 126℃ 0.105MPa; 126℃
H3 FP
H4 p4=0.7MPa
TD TP
0.019MPa; 585℃
H5
H6
BH1 SG2
CP1 SG1
H7
H8
CP3
p5
CP2
BH2
P7BH1
DE HP
Qh
去凝汽器
图7-5 进口俄国超临机组500MW的盘山发电厂原则性热力系统
22
图7-9 美国超临界压力两次再热325MW凝汽式机组
发电厂原则性热力系统
23
举例(四)世界上最大单轴采暖抽汽式机组的发电厂原则性 热力系统
图7-10即为俄罗斯单采暖抽汽 T-250-240型供热机组的发电厂原则性 热力系统。配单炉膛直流锅炉,蒸发量为1000t/h,其蒸汽参数为 25.8MPa、545/545℃,给水温度260℃。其锅炉效率分别为 93.3%(燃煤)、93.8%(燃油)。该供热式机组蒸汽参数为23.54MPa、 540/540℃。最大功率达300MW。其特点: ①通流部分有足够的适应大抽汽量的要求; ②在控制上能满足电、热负荷在大范围内各自独立变化互不影响; ③可抽汽、背压纯凝汽方式运行; ④抽汽参数变化时仍保持最小节流损失。
1
第七章 发电厂原则性热力系统
第一节 发电厂原则性热力系统的拟定
本
第二节 发电厂原则性热力系统举例
章
提
要
第三节 发电厂原则性热力系统的计算
第四节 发电厂原则性热力系统计算举例
2
第一节 发电厂原则性热力系统的拟定
热力发电厂原则性 热力系统在实质上 表明了循环的特征、 工质的能量转换、 热量利用程度和技 术完善程度。
热电厂原则性热力系统课程设计说明书讲解
《热力发电厂》课程设计说明书《热力发电厂》课程设计说明书班 级:0 8热能(3)班 小组成员: 易维涛 虞循东 赵显顺吴文江 高雨婷 王颖 张盈文 王靖宇 白杨指导老师: 孙公钢2011-12-05---2011-12-181、引言1.1设计目的1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2原始资料西安某地区新建热电工程的热负荷包括:某地区新建热电工程的热负荷包括: 1)工业生产用汽负荷;)工业生产用汽负荷;2)冬季厂房采暖用汽负荷。
)冬季厂房采暖用汽负荷。
西安地区采暖期101天,室外采暖计算温度–5℃,采暖期室外平均温度1.0℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa 、230℃。
通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示:负荷如下表所示:热负荷汇总表热负荷汇总表项目项目 单位单位采 暖 期非 采 暖 期最大最大平均平均 最小最小 最大最大 平均平均 最小最小 用 户 热负荷热负荷工业工业 t/h 175 142 108 126 92 75 采暖采暖t/h17772431.3计算原始资料(1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值:)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值: 锅炉类别锅炉类别 链条炉链条炉 煤粉炉煤粉炉 沸腾炉沸腾炉 旋风炉旋风炉 循环流化床锅炉循环流化床锅炉 锅炉效率锅炉效率0.72~0.850.85~0.900.65~0.700.850.85~0.90(2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下:)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下:汽轮机额定功率汽轮机额定功率 750~6000 12000~25000 5000 汽轮机相对内效率汽轮机相对内效率 0.7~0.8 0.75~0.85 0.85~0.87 汽轮机机械效率汽轮机机械效率 0.95~0.98 0.97~0.99 ~0.99 发电机效率发电机效率0.93~0.960.96~0.970.98~0.985(3)热电厂内管道效率,取为0.96。
热电厂原则性热力系统课程设计说明书
《热力发电厂》课程设计说明书班级:0 8热能(3)班小组成员:易维涛虞循东赵显顺吴文江高雨婷王颖张盈文王靖宇白杨指导老师:孙公钢2011-12-05---2011-12-181、引言1.1设计目的1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力1.2原始资料西安某地区新建热电工程的热负荷包括:1)工业生产用汽负荷;2)冬季厂房采暖用汽负荷。
西安地区采暖期101天,室外采暖计算温度–5℃,采暖期室外平均温度1.0℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa、230℃。
通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示:热负荷汇总表1.3计算原始资料(1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值:锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率0.72~0.850.85~0.900.65~0.700.850.85~0.90(2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下:汽轮机额750~600012000~250005000定功率汽轮机相对内效率0.7~0.80.75~0.850.85~0.87汽轮机机械效率0.95~0.980.97~0.99~0.99发电机效0.93~0.960.96~0.970.98~0.985率(3)热电厂内管道效率,取为0.96。
(4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0.96~0.98。
(5)热交换器端温差,取3~7℃。
(6)锅炉排污率,一般不超过下列数值:以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供2%热式电厂以化学软化水为补5%给水的供热式电厂(7)厂内汽水损失,取锅炉蒸发量的3%。
(8)主汽门至调节汽门间的压降损失,取蒸汽初压的3%~7%。
(9)各种抽汽管道的压降,一般取该级抽汽压力的4%~8%。
(10)生水水温,一般取5~20℃。
原则性热力系统与全面热力系统
原则性热力系统与全面热力系统热电厂的任务是将燃料的化学能转变为热能和电能,这种转变是由一系列设备来完成的。
将热力设备按照热力循环顺序,用管道连接起来的系统称为热力系统。
对热力系统的表示方法有下述两种。
一、原则性热力系统在热力设备中,工质按照热力循环顺序流动的系统称为原则性热力系统。
其作用是表明工质的能量转换及热量利用过程,反映热电厂能量转换过程的技术完善程度和热经济性的高低。
通过计算可以确定各设备的汽水量及热电厂的热经济指标。
原则性热力系统只表示出工质的流动过程中发生压力、温度变化所必须的工种热力设备,并且对同类型、同参数的设备只表示一个,备用设备不予绘出,设备附件一般均不表示。
原则性热力系统主要由下列各局部热力系统组成:锅炉、汽轮机及凝结器的连接系统,凝结水和给水回热加热系统,除氧器系统,补充水系统,废热回收系统及供热机组的对外供热系统等。
二、全面性热力系统热电厂的全面热力系统,是全厂所有热力设备和汽水管道及其附件相互连接的总系统。
全面性热力系统图是热电厂进行设计、施工、运行的指导性系统图之一。
全面性热力系统要按照设备的实有数量表示出全部主要设备和辅助设备,如锅炉、汽轮发电机组、各种热交换器、减温加压器、各种水泵及水箱等;也要按实际表示出热电厂的主要蒸汽系统、凝结水系统、回热加热系统、供热系统;还必须表示出各管道系统中的一切操作部件,如截止阀、调节阀、逆止阀、安全阀、水位调整器、疏水器、减温装置,高压加热器的自动盘路阀,流量计孔板等。
从而明确地反映了全厂设备的配置情况及在各种工况下的事故状态的运行方式。
附属于各设备的有机组成部分的管道系统,如汽轮机本体疏水系统,锅炉本体的汽水管道系统等,可不在全面性热力系统中表示。
对于一些次要的管道,如热电厂的疏水系统、凝结器及加热器的空气管路系统,在热力系统图中一般只标出其主要部分或部件。
若要详细地表示某部分的设备及系统,可绘制该部分设备的局部性热力系统,如主蒸汽系统、给水系统、供热系统、循环水系统等。
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hf
pf
?
热平衡
c c D ( h h ) D ( h 冷却器: bl f w.bl r ma w.ma hw.ma )
f hf hbl Dbl 扩容蒸汽回收量: D f h f hf f hf hbl 工质回收率: f Dbl hf hf Df
尽相同,不同的连接方式所获得的经济效果也不同。
因此正确地拟定、分析和论证合理的原则性热力系
统,在不同的连接方案中选择最优方案,是发电厂
设计和技术改进节能工作的重要环节。
第二节 发电厂原则性热力系统的计算
一、计算目的
热力发电厂
确定电厂某一运行方式时的各项汽水流量及其参数, 该工况的发电量、供热量及其全厂热经济性指标,以 分析其安全性和经济性。 根据最大负荷工况计算的结果,作为选择锅炉、热 力辅助设备和管道及其附件的依据。
对于凝汽式发电厂,一般只计算最大电负荷和平均 电负荷两种工况,后者用以确定设备检修的可能性。 若夏季电负荷较高,而供水条件又恶化(如冷却水温 升高至30℃或水质变坏)时,还须计算夏季工况。
二、计算原始资料
热力发电厂
全厂原则性热力系统计算所需的原始资料为:
拟定的发电厂原则性热力系统图,指定的电厂
计算工况及有关的技术数据。
求额定工况时各项热经济性指标。
热力发电厂
解:1、整理原始资料
热力发电厂
已知
已知
查h-S 图
5%~8 %
查饱和 水表
上端 差
泵的 压力
tsj-θj
由pwj和twj 查未饱和 水表
pj MPa
t j ,C ( x,%)
hj
pj
t sj C
hj
d hwj
qj
j
pwj
twj
hwj
j
d hw 1
图中所示进入各加热器的箭头为各轴封汽。该机组在额定工作时汽耗率q为 8080.5kJ/(kW.h),比老型300MW机组低。
热力发电厂
热力发电厂
暖风器
低压省煤器
美国超临界325MW两次中间再热凝汽机组热力系统图
热力发电厂
由于各发电厂具体情况不同,即使是主要热力设
备的类型和容量相同时,原则性热力系统也可能不
250℃ 5.8p
t w1
H1
p1
tw2
H2
1085.76h
1085.76h
d 1 hw ts 1
1085.76
5.6p
260℃ 5.8p
d hw 1 1085.76
1134.79h
1134 .79
1134.76h
1134 .79 1134 .76 (5.7 5.6) 1134 .775 5.6 5.8
三、计算方法与步骤
1、汽水平衡
热力发电厂
Do
Dl
Db
Dbl
Dsg
Do
D fw
提示 : fw
D fw Do
1
2、锅炉连续排污利用系统热力计算
c , hw 三个方程式求解三个未知量:Df , Dbl .ma
热力发电厂
hbl
?
物质平衡: Dbl D f Dbl 扩容器: f D f hf Dbl hf Dbl hbl
热力发电厂
热力发电厂
上图为引进型国产N300-16.67/537/537型机组,配置1025/18.2自 然循环汽包炉的发电厂原则性热力系统图。 汽轮机有八级不调整抽汽,回热系统为三台高压加热器、四台低压加热 器、一台除氧器。 三台高压加热器均带有内置式蒸汽冷却器和疏水冷却器,疏水逐级自流 至除氧器。除氧器及给水箱为卧式滑压运行。 给水系统采用汽动主给水泵FP加电动前置泵TP,小汽轮机TD的汽源为第 4段抽汽,其排汽引入主凝汽器。 四台低压加热器均设置疏水冷却器,疏水逐级自流入凝汽器热井,H7、 H8低压加热器为卧式加热器,置于凝汽器颈部。 凝结水精处理采用引进技术制造的中压凝结水处理设备DE,采用中压凝 结水泵。 锅炉采用一级连续排污利用系统,扩容器分离出的蒸汽进入高压除氧器, 化学补充水进入凝汽器。
计算要点:疏水焓 h 的计算
d 例 : hw 1 由t s1和p1查未饱和水表得出 t s1 t w 2 243.7 9 252.7C
d wj
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( 5 ~ 10C , 见P141) 5.7和ts 1 252.7查表 由p1
5.6p
驱动小汽轮机TD为凝汽式,其排汽进入主机凝汽器CC,正常工况汽源为第 五段抽汽(部分机组现已改为第四段抽汽)。 H5低压加热器设有内置式蒸汽冷却器,除H7低压加热器采用疏水泵DP外, 其余低压加热器均采用疏水逐级自流方式,H8低压加热器放在凝汽器颈部, 其疏水自流入热井。 由于直流锅炉没有排污,为保证锅炉的汽水品质,对凝结水需要全部精处 理,故设有凝结水除盐设备DE,因DE采用低压系统,故装设相应的凝升泵 BP。化学补充水进入凝汽器。该机组在额定工况时的热耗率q为8189.38kJ /(kWa
? h
c hw .bl
第三节 发电厂原则性热力系统计算举例
[例题] 俄罗斯800MW超临界机组的 发电厂原则性热力系统计算
已知:图7-16 1、汽轮机型式和参数(240页) 2、锅炉型式和参数(242页) 3、回热系统及其参数(242页) 4、汽封系统及其参数(242页) 5、其他数据的选取(244页)
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第七章 发电厂原则性热力系统
第一节 第二节 第三节 发电厂原则性热力系统举例 发电厂原则性热力系统的计算 发电厂原则性热力系统计算举例
汽轮机各工况的定义
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• THA:turbine heat acceptance汽机热耗验收工况,一 般都是设计背压下,额定功率工况; • TRL:turbine rated load汽机额定负载工况,考察夏 季高背压下,额定功率下,补水率3%,即夏季工况。 • VWO:valve wide open汽机阀门全开工况,设计背压 下,105%THA流量下出力最大工况; • TMCR:turbine maximum continue rate汽机最大连 续出力工况,与BMCR相对应,设计背压下,额定流 量下的出力,与TRL流量相同工况; • 把T换成B就是锅炉的。BMCR 锅炉最大蒸发量,主 要是在满足蒸汽参数,炉膛安全情况下的最大出力。
第一节 发电厂 原则性热力系 统举例
国产N300-16.18 /550/550型亚临 界参数中间再热式 汽轮机,配1000/ 16.77/555型直流 锅炉的发电厂原则 性热力系统图
热力发电厂
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该机组有八级不调整抽汽,回热系统为三台高压加热器、四台低压加热 器、一台除氧器。
三台高压加热器都设置内置式蒸汽冷却器和疏水冷却器、疏水逐级自流至 除氧器。除氧器为滑压运行,给水系统采用汽动调速给水泵FP,主给水泵 FP前设电动前置泵TP。
1134.775 1085.76 (252.7 250) 1098.99 1100kJ / kg 260 250
2、计算汽轮机各级抽汽系数和凝汽系数
高加的计算:
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除氧器的计算:
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低加的计算:
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3、汽轮机汽耗Do的计算及流量校核
4、热经济指标计算
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