热力发电厂课程设计

学校机械工程系课程设计说明书热力发电厂课程设计专业班级：学生姓名：指导教师：完成日期：学校机械工程系课程设计评定意见设计题目：国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算学生姓名：专业班级评定意见：评定成绩：指导教师（签名）： 2010年 12 月9日评定意见参考提纲：1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。

2.学生的勤勉态度。

3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。

《热力发电厂》课程设计任务书一、课程设计的目的（综合训练）1、综合运用热能动力专业基础课及其它先修课程的理论和生产实际知识进行某660MW凝气式机组的全厂原则性热力系统的设计计算，使理论和生产实际知识密切的结合起来，从而使《热力发电厂》课堂上所学知识得到进一步巩固、加深和扩展。

2、学习和掌握热力系统各汽水流量、机组的全厂热经济指标的计算，以及汽轮机热力过程线的计算与绘制方法，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。

3、《热力发电厂》是热能动力设备及应用专业学生对专业基础课、专业课的综合学习与运用，亲自参与设计计算为学生今后进行毕业设计工作奠定基础，是热能动力设备及应用专业技术人员必要的专业训练。

二、课程设计的要求1、明确学习目的，端正学习态度2、在教师的指导下，由学生独立完成3、正确理解全厂原则性热力系统图4、正确运用物质平衡与能量守恒原理5、合理准确的列表格，分析处理数据三、课程设计内容1. 设计题目国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）2. 设计任务（1）根据给定的热力系统原始数据，计算汽轮机热力过程线上各计算点的参数，并在h-s图上绘出热力过程线；（2）计算额定功率下的汽轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量Dj、Gj；（3）计算机组和全厂的热经济性指标；（4）绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中（要求计算机绘图）。

3. 计算类型定功率计算4. 热力系统简介某火力发电厂二期工程准备上两套660MW燃煤气轮发电机组，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；汽轮机为Geg公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式汽轮机。

全厂的原则性热力系统如图1-1所示。

该系统共有八级不调节抽汽。

其中第一、第二、第三级抽汽分别供高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供低压加热器，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留置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1.7ºC、0ºC、-1.7ºC。

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5.5ºC。

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。

然后由汽动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8ºC，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；第八级低加的疏水泵送回本级的主凝结水出口。

凝汽器为双压式凝汽器，汽轮机排汽压力4.4/5.38KPa。

给水泵汽轮机（以下简称小汽轮机）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。

锅炉的排污经一级连续排污利用系统加以回收。

扩容器工作压力 1.0MPa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排地沟。

锅炉过热器的减温水（⑶）取自给水泵出口，设计喷水量为66250kg/h。

热力系统的汽水损失计有（⒂）33000kg/h、厂用汽（⑾）22000kg/h（不回收）、锅炉暖风器用汽量为65800kg/h，暖风器汽源（⑿）取自第四级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697KJ/Kg。

锅炉排污损失按计算值确定。

高压缸门杆漏气（⑴和⑵）分别引入再热热段管道和均压箱SSR,高压缸的轴封漏气按压力不同，分别进入除氧器（⑷和⑹、均压箱（⑸和⑺）。

中压缸的轴封漏气也按压力不同，分别进入除氧器（⑽）和均压箱（⑻、⑼）。

从均压箱引出三股蒸汽：一股去第七级低加（⒃），一股去轴封加热器SG(⒂),一股去凝汽器的热水井。

各汽水流量的数值见表1-3。

5. 原始资料（1）汽轮机型式及参数①机组型式：亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式气轮机；②额定功率Pe=660MW；③主蒸汽初参数（主汽阀前）P0=16.84MPa，t=540℃；④再热蒸汽参数（进汽阀前）：热段Prh =3.432MPa；tth=540℃；冷段Prh´=3.567MPa；tth´=315℃；⑤汽轮机排汽压力Pc =4.4/5.38kPa，排汽比焓hc=2315kJ/kg。

⑥机组各级回热抽汽参数见表1-1；⑦最终给水温度tfw=274.8℃；⑧给水泵出口压力Ppu =21.47MPa，给水泵效率ηpu=0.83；⑨除氧器至给水泵高度差Hpu=22.4m；⑩小汽机排汽压力Pc,xj =6.27kPa；小汽机排汽焓hc,xj=2315.6kJ/kg。

（2）锅炉型式及参数①锅炉型式：德国BABCOCK-2208t/h一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；②额定蒸发量Db=2208t/h；③额定过热蒸汽压力Pb=17.42Mpa；额定再热蒸汽压力Pr=3.85MPa；④额定过热汽温tb =541℃；额定再热汽温tr=541℃；⑤汽包压力Pdu=18.28MPa；⑥锅炉热效率ηb=92.5%。

（3）其他数据①汽轮机进汽节流损失δpl=4%；中压缸进汽节流损失δp2=2%；②轴封加热器压力Psg=102KPa,疏水比焓hd,sg=415kJ/kg；③机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表1-2；④锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂汽水流量及参数见表1-3；⑤汽轮机机械效率ηm=0.985；发电机效率ηg=0.99；加热器效率ηr=0.98；⑥补充水温度tma=20℃；⑦厂用电率ε=0.07。

（4）简化条件①忽略加热器和抽汽管道的散热损失。

②忽略凝结水泵的介质焓升。

四、设计工作量1、设计计算说明书1份（A4打印稿）；2、电厂原则性热力系统图1张A2；3、答辩。

五、设计进度1. 热力计算4天2. CAD绘图2天3. 制作计算说明书3天4. 整理半天，课程设计答辩半天六、参考书1. 《热力发电厂》课本，郑体宽，中国电力出版社。

2. “水蒸气图表”，中国电力出版社出版社。

3．《热力发电厂课程设计指导》，中国电力出版社。

002318.0005057.084.76267.277784.76257.1686.'''''=⨯--=--bl f f f bl h h h h α国产660MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（一）汽水平衡计算 1. 全厂补水率αma全厂汽水平衡如图1所示。

将进、出系统的各流量用相对量α表示。

由物质平衡D b = D L +D O ⇒ D O = D b - D l =2208000-33000=2175000 kg/h 锅炉蒸发系数αb = D b /D O =2208000/2175000=1.01517 全厂工质渗漏系数 αL =D L /D O =33000/2175000=0.01517 锅炉排污系数αhl =D bl /D O =11000/2175000=0.005057 厂用汽系数αpl =D =0/D pl 22000/2175000=0.01暖风机疏水系数 αnf =65800/2175000=0.3025 锅炉给水量αfw =αb +αbl=1.01517+0.005057=1.020227 扩容器产生的扩容份额f α扩容器的物质平衡式 αbl =f α+f bl αα='+'blα 扩容器的热平衡式 '''''f bl f f f bl bl h h h ααηα+= 两式联立得 =f α未扩容的排污水份额f bl blααα-='=0.005057-0.002318=0.002738 化学水补充份额027908.001.0002738.001517.0'=++=++=pl bl l ma αααα（二）汽轮机进汽参数计算 1.主蒸汽参数由主汽门前压力p o =16.84Mpa,温度 t o =540℃,查水蒸汽性质表， 得主蒸汽比焓值h 0=3395kJ/kg.主汽门后压力'0p =(1-δp1)p 0=(1-0.04)×16.84=16.1664Mpa节流前后焓值相等，则h ´0= h 0=3395kJ/kg,查水蒸汽性质表，得主汽门后汽温t ´0=534℃。

2.再热蒸汽参数由再热蒸汽热段2rh p =3.432Mpa,温度t rh2=540℃,查水蒸汽性质表，得再热蒸汽比焓值 h rh2=3545kJ/kg.中联门后再热汽压p ´rh =(1-δp2)p rh =(1-0.02)×3.432=3.27516Mpa 由h ´rh = h rh =3545kJ/kg,查水蒸汽性质表,得中联门后再热汽温 t ´rh =538℃.（三）辅助计算 1.轴封加热器的计算用加权平均法计算轴封加热器的平均进汽比焓h sg.结果如表2：2.均压箱计算以加权平均法计算均压箱内的平均蒸汽比焓h jy.计算详见表3 表3 均压箱平均蒸汽比焓计算3.凝汽器平均压力计算由p sl=4.40kpa,查水蒸汽性质表,得t sl=30.5237℃;由p s2=5.38kpa,查水蒸汽性质表,得t s2=33℃;凝汽器平均温度t s=（t sl+t s2）/2=0.5×（30.5237+33）=31.762℃;查水蒸汽性质表,得凝汽器平均压力p s=4.73kpa;将所得数据与表1的数据一起,以各抽汽口的数据为节点,在h-s 图上绘制出汽轮机的汽态膨胀过程线,见图1-2图2汽轮机的汽态膨胀过程线（四）锅炉连续排污利用系统的计算各计算点的汽水参数如下表4076169.098.0)4.10802.3144()5.10535.1204(020027.1)()('11211=⨯--⨯=--=rs w w fw h h h h ηαα)9131.3027(98.098.0)9134.1084(076169.0)7.8895.1053(020227.1-⨯⨯-⨯--⨯)())(()('33'3'2211333s r rs s w w fw h h h h h h --+--=+ηηαααα1w fw hα11h αH12w h '1s h2w h22hα H23w h ()'221s h αα+ '11s hα(五)各级加热器的计算1. H1的计算。