热动专业毕业设计

毕业设计

课题 220MW火电机组热力系统初步设计

设计人

系部动力工程系

专业名称火电厂集控运行

指导教师

评阅人

2011年12月20 日

摘要

热力系统是火电厂的主要系统之一，是用汽、水管道将火电厂热力设备（如锅炉、汽轮机、水泵、热交换器）按一定顺序连接起来组成的整体。为保证运行的安全、经济和灵活，火电厂热力系统通常由若干个相互作用、协调工作、并具有不同功能的子系统组成，主要有蒸汽中间再热系统、给水回热系统、旁路系统和疏水系统等。文章通过分析220MW火电机组的热力系统，计算各级加热器的抽汽份额、抽汽作功不足系数、汽轮机功率校核，计算汽轮机热耗量、热耗率、锅炉负荷、机组热效率、全厂热效率、全长热耗率、发点标准煤耗量等，进行经济性分析。

关键词：220MW火电机组、热力系统、经济性、标准煤耗率

前言

尽管新能源及其利用技术在不断研究和开发中，我国电力工业在今后相当长的一段时间内仍将以燃煤的火力发电为主。火力发电厂既是产能大户，又是耗能大户。本文主要针对220MW火电机组热力系统进行初步设计，对其热力系统进行计算、经济分析及热力系统的主要设备和辅助设备的选择及辅助系统的选择。

一、原则性热力系统的拟定

（一）回热加热器系统

在回热加热系统中，回热系统为“三高、四低、一滑压除氧”，三台高压加热器和低压加热器H5内设有蒸汽冷却段，

（二）疏水方式

1.高压加热器的疏水正常运行时，各高压加热器疏水经疏水调节阀逐级自流入除氧器。

2.低压加热器的疏水正常运行时，H5、H6逐级自流入H7；设两台疏水泵，一台布置在H7的疏水管道上，一台布置在H8的输水管道上，H7、H8的疏水分别用两台疏水泵送回各自的出口主凝结水管道。系统设有两台轴封加热器SG1和SG2，分别位于低压加热器H8的前、后，以接收汽轮机的轴封漏气，轴封加热器SG1的疏水自流入H8低加，轴封加热器SG2的疏水直接自流入凝汽器热水井。

（三）锅炉给水泵的连接

每台机组装设两台容量50%的电动给水泵，一台正常运行，一台备用。电动给水泵的前置泵与电动给水泵通过液力联轴器同轴连接。每台前置泵吸水管上各装设一个手动闸阀和一个粗滤网，滤网可分离在检修期间可能积聚在给水箱和给水管道内的焊渣、铁屑，从而保护水泵。在前置泵吸水管上还装有泄压阀，防止给水泵备用期间，给水前置泵进口阀门关闭时，进水管可能由于备用给水泵止回阀的泄露而超压。泄压阀出口接管

进入一个敞开的漏斗，以便运行人员的监视，若有泄漏，运行人员将从泄漏阀出口发现。每台给水泵进口安装一个细滤网，保护水泵的安全运行，其出口管道上各装设一只止回阀、一套流量测量装置和一只电动闸阀。给水泵的平衡水管接至细滤网之前的给水泵入口管道上。

（四）锅炉排污利用系统及补充水系统

为保证锅炉的炉水品质，在汽包锅炉的炉水中要加入某些化学药品，使随给水进入锅炉的结垢物质生成水渣或呈溶解状态，或生成悬浮细粒呈分散状态，这些杂质留在炉水中，随着运行时间的增长，炉水中含盐量超过允许值，这不仅使蒸汽带盐，影响蒸汽品质，还可能造成炉管堵塞，影响锅炉的安全运行。为获得洁净蒸汽，在汽包锅炉运行中，把一部分含盐浓度较大的炉水、悬浮物和水渣通过排污排出，同时补入同量纯净的水，使炉水中的含盐量在一定的范围内。锅炉排污又分为连续排污和定期排污。本文选的是单级排污利用系统，回收蒸汽进入除氧器。

发电厂在机组运行过程中，必须对汽水损失进入补充。对于凝汽式电厂，化学处理后的水通常进入凝汽器。机组的补充水来自化学处理水，由气动调节阀自动控制进入补充水箱。机组启动时，通过补充水泵向凝汽器补水、锅炉上水、启动期间水泵密封用水及管路充水工作。正常运行时，开启补充水泵的旁路阀，停运补充水泵，依靠补充水箱与凝汽器之间的压差进行自流补水。

（五）给水回热级数和

各级回热抽汽参数列于表1-1.

表1-1

项目单位

回热抽汽参数

1 2 3 4 5 6 7 8 排汽

抽汽

压力a

MP 3.75 2.47 1.22 0.835 0.428 0.251 0.148 0.0457 0.0052 抽汽

温度

℃365 312 456 403 317 255 202 99 x=0.945 （六）回热加热器的形式与连接

回热加热器是利用汽轮机抽汽加热锅炉的给水，从而提高热力循环效率的换热设备。本文的8个加热器均选用表面式加热器。

高压加热器

三台高压加热器均为立式加热器，布置在零米平台。一号高压加热器的加热蒸汽来自高压缸的一段抽汽，汽机侧装设一个气动止回阀，高压侧装设一个电动阀。二号高压加热器的加热蒸汽从再热冷段气动止回阀后与高压旁路连通管上接出。至高加的供汽管道上另装设一个气动止回阀，防止高加满水倒入再热蒸汽系统，止回阀前紧接一个电动阀，便于解列隔离和汽机进水保护。三号高压加热器的加热蒸汽来自中压缸的三段抽汽，汽机侧装设一个气动止回阀，高压侧装设一个电动阀。

低压加热器

四台低压加热器均为立式加热器。五号低压加热器的加热蒸汽来自中压缸的五段抽汽，汽机侧装设一个气动止回阀，靠加热器侧装设一个电动阀。六号低压加热器的加热蒸汽来自中压缸的六段抽汽，汽机侧装设一个气动止回阀，靠加热器侧装设一个电动阀。七号加热器的加热蒸汽来自低压缸的七段抽汽，汽机侧装设一个气动止回阀，靠加热器侧装设一个电动阀。八号加热器的加热蒸汽来自低压缸的八段抽汽，汽机侧装设一个气动阀，靠加热器侧装设一个电动阀。

二、 原则性热力系统的热力计算

1. 在h-s 图上作汽轮机热力过程线，并列出汽、水参数。

2.锅炉连续排污利用系统的计算

取排污扩容器的压力为0.9a MP ，连续排污利用系统的汽水参数见附录表1，锅炉连续排污利用系统的汽水参数见附录表2。

锅炉的蒸发量

b l b D D D D D 012.000+=+=

由b b D D D 012.00+= ，得b D D 988.00=，则988

.00

D D b =

00001215.1988.0012.01988.0012.0D D D D D b =⎪⎭

⎫

⎝⎛+=+

=，即01215.1=b α，（α表示各项汽水流量相对于汽机汽耗量的份额）

汽水损失

001215.0012.0D D D b l ==，即01215.0=l α