N600冲动式汽轮机毕设

华中科技大学文华学院

毕业设计（论文）

题目：N600-16.67/537/537冲动式汽轮机热力系统热平衡计算、1号低压

加热器设计

2012 年 5月 20日

目录

中文摘要 (1)

关键词 (1)

Abstract (2)

Key words (2)

1 前言 (3)

1.1研究背景 (3)

1.2．最佳给水温度 (3)

2回热系统简述及其热经济性 (5)

2.1给水回热系统简述 (5)

2.2给水回热加热的热经济性 (5)

3 机组回热系统的热平衡计算 (6)

3.1.计算的目的及理论基础 (6)

3.2 计算的方法和步骤 (6)

3.3 根据已知条件进行热力计算 (7)

4.低压加热器基本情况 (17)

4.1低压加热器的作用 (17)

4.2 低压加热器的工作原理 (17)

4.3低压加热器的结构和性能 (17)

5.低压加热器热力设计 (18)

5.1加热器传热计算的理论知识 (18)

5.2加热器主要技术参数的选定及计算步骤 (9)

5.3编写加热器传热计算程序 (22)

结果分析 (23)

参考文献 (24)

致谢 (25)

附录一近似热力过程曲线 (26)

附录二低压加热器剖面图 (27)

附录三 600MW机组系统结构性示意图 (27)

中文摘要

本文以山东邹县电厂600MW机组为研究对象，对其回热系统进行热平衡计算，功率校核及低压加热器的热力设计。目前，各发电厂采用了回热抽汽来加热锅炉给水，其优点是：①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。②减少进入冷凝器的乏汽量，可减少换热面积，节省材料。

低压加热器是利用在汽轮机内已作过一部分功的蒸汽来加热给水，以减少排汽在凝汽器中的热损失，从而提高循环热效率。低压加热器能否正常投入运行，对火力发电厂汽轮机组的热经济性有重大影响。

可见，回热系统的热平衡计算和低压加热器的热力设计对电厂的热经济性的研究起着重要作用。

关键词汽轮机 600MW机组回热系统低压加热器热经济性

Abstract

In this paper, Shandong Zou County Power Plant 600MW units for the study of its heat recovery system heat balance calculation, checking and Low-pressure heater design. Currently, power plants using regenerative extraction steam to heat boiler feed water, the advantages are: ①raise the average temperature of heat absorption and reduce the heat absorption refrigerant, reducing the boiler heat load, can reduce the heating surface, material savings.②reduce the amount of exhaust steam into the condenser, can reduce the heat transfer area, to save material.

Low-pressure heater was utilized in the steam turbine already done in part of the steam to heat water supply reactive, in order to reduce exhaust steam in the heat loss condenser, thereby improving circulation thermal efficiency. Low-pressure heater can put into operation to normal, the steam turbine unit coal-fired power plants have a major impact on thermal efficiency.

Visible back to the thermal equilibrium calculation and thermal system of heating of low-pressure heater designed the thermal efficiency power plays a vital role.

Key words Turbine 600MW Unit Regenerative system

Low-pressure Heat economy Heat economy

1 前言

1.1研究背景

火力发电厂是利用煤、石油、天然气等燃料的化学能产出电能的工厂，即为燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉中，燃料的化学能转变为蒸汽的热能，在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能，在发电机中机械能转变为电能。汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。汽轮机必须与锅炉、发电机、以及凝汽器、加热器、泵等机械设备组成成套装置，共同工作。具有一定压力和温度的蒸汽来自锅炉，经主气阀和调节气阀进入汽轮机内，一次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械功，通过联轴器驱动其他机械，这里指发电机做功。在火电厂中，膨胀做工后的蒸汽有汽轮机排气部分被引入冷凝器，想冷却水放热而凝结。凝结水再经泵输送至加热器中加热后作为锅炉给水，循环工作。从汽轮机的某些中间级抽出部分蒸汽加热锅炉给水以提高给水温度，称给水回热加热，具有给水回热加热的热力循环称为回热循环。现代大中型机组采用给水回热，其节煤量可达10％～20％，所以给水回热在火力发电厂中得到普遍应用。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。

1.2．最佳给水温度

现代大容量火力发电厂都采用具有蒸汽中间再热的给水回热加热循环，用以提高经济性。因为采用汽轮机的抽汽来加热凝结水和给水，这部分抽汽不再排入凝汽器中，因而可减少在凝汽器中的冷源损失。同时给水回热加热提高了热力循环吸热过程的平均温度，使换热温差减少，单位蒸汽在锅炉中的吸热量降低了。所以可有效提高机组的经济性。给水温度，给水最终加热温度的高低对机组的经济性有直接的影响。提高给水温度无论是蒸发量保持不变还是燃料量不变，都不能提高锅炉效率。但提高给水温度可以提高发电厂的循环热效率，从而降低发电煤耗如果将在汽轮机中膨胀做了一部分功的蒸汽抽出来加热给水，蒸汽的潜热得到完全利用。由于这部分蒸汽既发了电，又避免了冷源损失，发电厂循环热效率显著提高，所以几乎所有的发电机组都有利用汽轮机抽汽加热的给水加热器用来提高水温。当给水温度较低时，提高给水温度，发电机组的效率提高较多，当给水温度较高时，再提高给水温度，发电机组效率提高不多，而设备投资和检修费用却大大增加。给水温度的提高，将使锅炉设备投资增加，或使锅炉排烟温度