热电厂热力系统计算

热力发电厂课程设计

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

０.65～

0.８5 0.85～０.９0

锅炉效率0.72～０.85 0.85~0.90

０．70

(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７50～６000 １20０0~２5000 5000

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0．9５～0.98 0.９7~0.99 ～0．９9

发电机效率０．93～0.96 0.96~0.97 ０.98～0.985 (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℃。

（11）进入凝汽器的蒸汽干度,取０.88～０．95。

（12)凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。

2、原则性热力系统

2．1设计热负荷和年持续热负荷曲线

根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数,逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口,见表2－1。用户处工业用汽符合总量:采暖期最大为1７５ｔ/h，折算汇总到电厂出口处为16６．6５t/h。

表２-1热负荷汇总表

折算到热电厂出口的工业热负荷,再乘以0.9的折算系数，得到热电厂设计工业热负荷，再按供热比焓和回水比焓(回水率为零,补水比焓62．８kJ/kg)计算出供热量,见表2－2。根据设计热负荷，绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图,见图2-1、图2-2。

表2－2 热电厂设计热负荷

采暖蒸汽热负荷

0.8MP

ａ、230℃

t/h １６8.55 6８.56 40.95 ０0

GＪ／h 479.40 １95.01 １１6.4

７

0 ００

合计ｔ/h 3１8.5３190.26 133.51

10７．9

９

78.8５6４．28 GＪ/h 90５.99 ５4１．16

37９.７

3

３０

7．１4

2２4.26

182.８

２

图2-1 采暖热负荷持续曲线图

图2－2 年热负荷持续曲线图

２.2装机方案的拟定

根据热电厂设计热负荷和建厂条件，热电厂最终规模是５0MW 以下,由于采暖热负荷占整个热负荷比重一般,所以不建热水网。采暖用汽和工业用汽同管输送,因此拟定以下装机方案:(见图２-3)

2×CC12-4.9／0.98/０.１7型双抽汽供热式次高压汽轮机发电机组;1×B12-4.９/ 0.９8型背压供热式次高压汽轮机发电机组;3×75 ｔ/ｈ次高压循环流化床锅炉。本方案设有三台锅炉，三台汽轮机,主蒸汽系统采用母管制。背压机组(B １２机组）的排汽，一部分作为1号高加的加热用汽,另一部分作为供热汽源。抽汽机组CC12有３级非调整抽汽和2级调整抽汽,其中第1级调整抽汽和第1级非调整抽汽共用一个抽汽口，第2级调整抽汽和第2级非调整抽汽共用一个抽汽口,第１级调整抽汽做为供热抽汽,第2级调整抽汽做为补充水加热蒸汽。除氧器加热用汽量是第２级非调整抽汽，除氧器定压运行。该系统配置减温减压器,保留或新建调峰锅炉,机组供热不足部分先由锅炉的新蒸汽减温减压后提供，再由尖峰锅炉提供。减温减压器所用的减温水来自给水泵出口。系统设连排扩容器,扩容蒸汽进入除氧器。功热蒸汽的凝结水不回收，补充水(生水)由CC12机组的第2级调整抽汽加热后,去化水车间，再去除氧器。

5.4p 450t 3312.9h

D b =390

189.69

D oj =17.80.0

D b l =7.83.79

图2-3B12－４.9/0.98+ 2×CC１２-４.9/0．98/0.１7 + 3×75 ｔ／h全厂原则性热力系统图

2.3汽轮机热力特性资料与原则性热力系统拟定及其计算

(一)机组热力特性资料

我国常见供热机组的热力特性参见《中小型热电联产工程设计手册》。本方案CC1２额定进气量92 t/h，最大进气量104.４ｔ/h，第一级调整抽汽量30～50t/h,第二级调整抽汽量3０t/h。本方案的计算原则是,让Ｂ12尽量多供热负荷,CC12汽机第二级调整抽汽作热电厂补水加热用汽。

(二)原则性热力系统ﻩ

本方案原则性热力系统见图2-3。

（三）原则性热力系统计算

１. 参数级符号说明见表2-3

表２-3 参数及符号