某300MW凝汽式汽轮机机组热力系统设计

目录第1章绪论 (1)1.1 热力系统简介 (1)1.2 本设计热力系统简介 (1)第2章基本热力系统确定 (3)2.1 锅炉选型 (3)2.2 汽轮机型号确定 (4)2.3 原则性热力系统计算原始资料以及数据选取 (6)2.4 全面性热力系统计算 (7)第3章主蒸汽系统确定 (15)3.1 主蒸汽系统的选择 (15)3.2 主蒸汽系统设计时应注意的问题 (17)3.3 本设计主蒸汽系统选择 (17)第4章给水系统确定 (19)4.1 给水系统概述 (19)4.2 给水泵的选型 (19)4.3 本设计选型 (22)第5章凝结系统确定 (23)5.1 凝结系统概述 (23)5.2 凝结水系统组成 (23)5.3 凝汽器结构与系统 (23)5.4 抽汽设备确定 (26)5.5 凝结水泵确定 (26)第6章.回热加热系统确定 (28)6.1 回热加热器型式 (28)6.2 本设计回热加热系统确定 (33)第7章.旁路系统的确定 (35)7.1 旁路系统的型式及作用 (35)7.2 本设计采用的旁路系统 (38)第8章.辅助热力系统确定 (39)8.1 工质损失简介 (39)8.2 补充水引入系统 (39)8.3 本设计补充水系统确定 (40)第9章.轴封系统确定 (41)9.1 轴封系统简介 (41)9.2 本设计轴封系统的确定 (41)致谢 (42)参考文献 (43)外文翻译原文 (44)外文翻译译文 (49)毕业设计任务书毕业设计进度表第1章绪论1.1热力系统简介发电厂的原则性热力系统就是以规定的符号表明工质在完成某种热力循环时所必须流经的各种热力设备之间的系统图。

原则性热力系统具有以下特点：（1）只表示工质流过时状态参数发生变化的各种必须的热力设备，同类型同参数的设备再图上只表示1个;（2）仅表明设备之间的主要联系，备用设备、管路和附属机构都不画出；（3）除额定工况时所必须的附件（如定压运行除氧器进气管上的调节阀）外，一般附件均不表示。

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、主蒸汽及再热蒸汽管道和凝汽设备的链接系统，给水回热系统，除氧器系统，补充水系统，辅助设备系统及“废热”回收系统。

凝汽式发电厂内若有多种单元机组，其原则性热力系统即为多个单元的组合。

对于热电厂，无论是同种类型的供热机组还是不同类型的供热机组，全厂的对外供热的管道和设备是连在一起的，原则性热力系统较为复杂。

原则性热力系统实质上表明了工质的能量转换及热能利用的过程，反映了发电厂热功能量转换过程的技术完善程度和热经济性。

拟定合理的原则性热力系统，是电厂设计和电厂节能工作的重要环节。

1.2本设计热力系统简介某电力发电厂一期工程包括二套300MW燃煤汽轮发电机组及配套的辅机、附件。

其中锅炉为国外引进的1025t/h“W”火焰煤粉炉；汽轮机为国产亚临界、一次中间再热300MW凝式汽轮机。

机组采用一炉一机的单元制配置。

根据汽轮机制造厂推荐的机组的原则性热力系统，考虑与锅炉和全厂其它系统的配置要求，设计拟定了全厂的原则性热力系统。

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、八级抽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.803MPa压力除氧器的加热汽源。

八级回热加热器(除除氧器外)均装设了疏水拎却器。

以充分利用本级疏水热量来加热本级主凝结水。

三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，将三台高压加热器上端差分别减小为- 1.67℃、0℃、0℃。

从而提高了系统的热经济性。

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272.8℃，进入锅炉。

三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器；四台低压加热器的疏水逐级自流至凝汽器。

凝汽器为单轴双缸排汽反动凝汽。

汽轮机为亚临界压力、一次中间在热、单轴双缸双排汽反动凝汽式汽轮机。

高中压缸为双层合缸反流结构，即由高中压外缸、高压内缸和中压内缸组成。

低压缸则是3层缸结构，由钢板焊接、对称分流布置。

本机组有8级非调整抽汽，在第1～3级抽汽供3台高压加热器,第4级抽汽供除氧器、锅炉给水泵小汽轮机及辅助蒸汽用汽,第5～8级抽汽供4台低压加热器用汽。

此外，中压联合汽门阀杆漏气接入第3级抽汽管道上，锅炉连续排污扩容器的扩容蒸汽和高压轴封漏气接入除氧器。

除氧器为滑压运行，滑压范围是0.147～0.883MPa。

高低压加热器均设有内置式疏水冷却器，且高压加热器还没有内置式蒸汽冷器。

加热器疏水采用逐级自流方式，最后流入凝汽器热井。

凝结水系统设置有轴封加热器SG和除盐设备DE。

凝结水精处理装置采用低压系统，凝结水经凝结水泵CP、除盐设备DE和凝升泵BP，流经轴封加热器SG、4个低压加热器进入除氧器。

给水从给水箱经前置泵TP、主给水泵FP及3台高压加热器进入锅炉。

压力最低的H7、H8低压加热器位于凝汽器喉部化学补充水D从凝汽器补入。

ma该机组在额定进汽参数、额定排汽压力、补水率为0%、回热系统正常投运的条件下，能发出额定功率300MW，进汽量为1000t/h，热耗率7993KW/(KW h)当阀门全开、超压5%（即VWO+5%OP）工况下，机组最大进汽量为1025 t/h，最大功率为329MW。

热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失10354kg/h锅炉排污损失1035kg/h (因排污率较小，未设计排污利用系统) 。

高压缸门杆漏气A 和B分别引人再热冷段管道和轴封加热器SG，中压缸门杆漏汽K引人3 号高压加热器，高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别进人除氧器(L1、L)、均压箱(M1、M)和轴封加热器(N1、N.)。

中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进均压箱(P)和轴封加热器(R)。

低压缸的轴封用汽S来自均压箱，轴封排汽T 也引人轴封加热器。

从高压缸的排汽管路抽出一股气流J，不经再热器而直接进中压缸，用于冷却中压缸转子叶根。

第2章基本热力系统确定2.1锅炉选型2.1.1锅炉的简介锅炉是火力发电厂的三大主机中最基本的能量转换装备。

其作用是使燃料在炉内燃烧放热，并将锅炉内工质由水加热成具有足够数量和一定品质（气温和气压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。

表征锅炉设备基本特征的有：锅炉容量、蒸汽参数、燃烧方式、汽水流动方式和锅炉整体布置等方面。

主要是锅炉容量和蒸汽参数。

锅炉容量：锅炉的容量用蒸发量表示，一般是指锅炉在额定蒸汽参数（压力、温度）、额定给水温度和使用设计燃料时，每小时的最大连续蒸发量。

常用符号D e 表示，单位为t/h(或kg/s)。

习惯上，电厂锅炉容量也用与之配套的汽轮发电机组的电功率表示。

蒸汽参数：锅炉的蒸汽参数是指锅炉出口处的蒸汽温度和蒸汽压力。

蒸汽温度常用符号t表示，单位为℃或K；蒸汽压力常用符号p表示，单位为MPa。

锅炉设计时所规定的蒸汽温度和压力称为额定蒸汽温度和额定蒸汽压力。

2.1.2电厂锅炉特性表征锅炉设备基本特征的有：锅炉容量、蒸汽参数、燃烧方式、汽水流动方式和锅炉整体不知等方面。

电厂锅炉存在这样几个明显特点：电厂锅炉一般都是在蒸发量在400t/h以上、超高压以上压力的锅炉，且大都进行中间再热，即锅炉容量大、蒸汽参数高。

大容量、高参数电厂锅炉热效率都很高，多稳定在90%以上。

大型电厂锅炉为实现安全、经济运行、大都设置一套高度可靠的自动化控制装置—自动化程度高。

2.1.3一般电厂锅炉分类可以从不同角度出发对锅炉进行分类：按烟气在锅炉流动的状况分：水管锅炉、锅壳锅炉、水火管组合式锅炉；按锅筒放置的方式分：立式锅炉、卧式锅炉；按用途分：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉；按介质分：蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉；按安装方式分：快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉；按燃料分：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉；按水循环分：自然循环、强制循环、混合循环；按压力分：常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉；按锅炉数量分：单锅筒锅炉、双锅筒锅炉；按燃烧定在锅炉内部或外部分：内燃式锅炉、外燃式锅炉；按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等；按制造级别分34 类：A 级、B 级、C 级、D 级、E 级（按制造锅炉的压力分）；按出口蒸汽压力分为：低压锅炉（P 〈2.5MPa ）、中压锅炉（22.5〈P 〈4.0MPa ）、高压锅炉（4.0〈P=10MPa ）、超高压锅炉（10〈P=13.7MPa ）、亚临界锅炉（13.7〈P=16.7MPa ）、超临界锅炉（P=22MPa ）。

2.1.4电厂锅炉的安全经济指标1.连续运行小时数=两次检修之间运行小时数2.事故率=+事故停用小时数总运行小时数事故停运小时数×100% 3.可用率=运行总小时数+备用总小时数统计期间总小时数×100% 4.锅炉效率：锅炉每小时的有效利用热量（即水和蒸汽所吸收的热量）占输入锅炉全部热量的百分数，常用符号η表示，即η=锅炉有效利用热量输入锅炉总热量×100% 事故率和可用率按一适当的周期来计算。

我国通常以一年为一统计周期。

连续运行小时数越长，事故率越低，可用率越高，锅炉的安全可靠性就越高。

2.1.5本设计锅炉机组选用（1）汽轮机形式：阳逻发电厂优化引进型N300-16.5/537/537（2）蒸汽初参数：0p =16.65MPa, 0t =537℃; ∆0p =0.31MPa, ∆0t =1.4℃（3）再热蒸汽参数：冷段压力2p =in rh p =3.61MPa,冷段温度in rh t =316.4℃，热段压力out rh p =3.29Mpa（4）热段温度rh t =537℃；∆'rh p =0.07MPa, ∆rh t =1.2℃（5）排汽压力：2p =5.54kPa(0.00554MPa)（6）抽汽及轴封参数见表2.2.给水泵出口压力pu p =20.81MPa,凝结水泵出口压力为1.78MPa.机械（7）效率、发电机效率分别取为m η=0.99、g η=0.985（8）汽动给水泵用汽数pu α为0.0382.2汽轮机型号确定2.2.1汽轮机原理汽轮机是以蒸汽为工质的将热能转变为机械能的旋转式原动机。

汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一。

在火力发电厂，锅炉将燃料的化学能转变为蒸汽的热能，汽轮机将蒸汽的热能转变为机械能，发电机将转轴的机械能转变为电能。

2.2.2汽轮机分类。