发电厂原则性热力系统计算

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1、发电厂原则性热力系统计算举例例7-1 亚临界600MW一次中间再热凝汽式汽轮机发电厂原则性热力系统计算。美国西屋电汽公司600MW亚临界机组的原则性热力系统如图7-15，求下列已知条件下机组发电机实际功率时的全厂热经济指标。已知条件如下1汽轮机形式和参数美国西屋电汽公司制造的汽轮机，亚临界参数，一次中间再热，单轴，反动式，四缸四排汽，双背压，凝汽式机组，配汽包炉。 机组型号 TC4F-980 初蒸汽参数 再热蒸汽参数 高压缸排汽 再热器进口 低压缸排汽压力 给水泵小汽轮机耗汽份额 额定功率 回热系统参数 该机组有八级回热抽汽，机组回热加热器为“三高四低一除氧”，在机组发电机实际发出功率下各回热

2、抽泣的压力和温度，加热器压力和疏水冷却器出口焓见表7-1 轴封及门杆参数 该机组额定工况时轴封及门杆参数如7-2 表7-1 TC4F-980型机组回热加热器参数项目单位回热加热器H1H2H3H4H5H6H7H8回热抽汽抽汽压力piMPa5.61043.28211.60030.81070.39780.15150.05030.02865抽汽温度tj377.48301.72441.08350.16269.38190.8688.8Xq8=0.9818加热器压力pjMPa5.61043.28211.60030.81070.39780.15150.05030.02865 水侧加热器进口水温度twj+123

3、8.02203.78173.17140.89108.6885.3558.72加热器进口水温度twj274.92238.02203.78171.18140.89108.6885.3558.72加热器疏水温度twj244.66205.54174.68114.6192.3366.0843.14表7-2 TC4F-980型机组轴封及门杆流量参数序号符号来源点汇入点流量占比份额焓值（kJ/kg）1L高压缸轴封漏汽除氧器0.001843017.12L1高压缸轴封漏汽除氧器0.001623325.33M高压缸轴封漏汽轴封压力调机器0.0003963017.14M1高压缸轴封漏汽轴封压力调机器0.000350

4、3325.35N高压缸轴封漏汽轴封加热器0.00005633017.16N1高压缸轴封漏汽轴封加热器0.00004983325.37A高压缸汽门门杆漏汽H20.00017433379.368B高压缸汽门门杆漏汽轴封加热器0.00007443379.369NG高压缸浸缸H20.009953325.310K中压缸汽门门杆漏汽H30.004193538.711R中压缸轴封漏汽轴封加热器0.0001043134.912P中压缸轴封漏汽轴封压力调节器0.0005513134.913S轴封压力调节器低压缸轴封0.0007352716.214T低压缸轴封轴封加热器0.0003232716.215V轴封压力调

5、节器热井0.005613150.316J高压缸排汽中压缸进汽0.004213020.52锅炉参数和形式锅炉型式 美国巴威公司设计制造，亚临界，一次再热，自然循环，全悬吊平衡通风，单汽包，半露天煤粉炉。过热蒸汽出口参数 再热蒸汽进口参数 再热蒸汽出口参数 省煤器进口给水参数 锅炉效率 汽包连续排污流量份额 锅炉排污水压力（汽包压力） 排污扩容器工作压力 排污扩容器的热效率 3管道热力系统参数主蒸汽管道蒸汽泄漏份额 再热蒸汽冷端管道蒸汽泄漏份额 厂用汽份额（汽源为高压缸排汽） 回水率厂用汽份额（汽源为中压缸排汽） 回水率给水泵出口给水参数 轴封加热器的疏水温度和进口给水焓 4计算中采用的其他数据燃

6、煤低位发热量 机组的机电效率 加热器效率 厂用电率 凝汽器凝结水温度 凝结水泵出口水压力 环境温度 补充水温度 ,相应的比焓解：1. 整理原始数据的计算点汽水焓值新蒸汽，再热蒸汽及排污扩容器计算点参数如表7-3所示，根据汽轮机厂提供 机组发电机功率工况下的汽水参数，查表并整理出的汽水焓值见表7-4所示，在焓熵图上作该机组的汽态线，如图7-16所示。图7-16 TC4F-980型机组气态线2全厂物质平衡假设以高压缸进口蒸汽流量为基准，流量份额。(1) 计算锅炉连续排污扩容器产生的蒸汽量占比份额（该蒸汽最后引至除氧器） 由于锅炉排污扩容器产生的蒸汽可能是饱和蒸汽，也有可能是湿蒸汽，在此假设产生的蒸

7、汽干度，则湿蒸汽的焓值为 由锅炉排污扩容器的热平衡方程可得到扩容器产生的蒸汽量为 (2) 凝汽器补充水流量份额为 (3) 锅炉省煤器进口给水流量比例份额为 表7-3 新蒸汽、再热汽及排污扩容器计算点汽水参数表汽水参数单位锅炉过热器（出口）汽轮机高压(入口)锅炉汽包排污水连续排污扩容器再热器压力pMPa17.00116.70618.080.913.2821（入口） 3.218( 出口)温度t533.19531.78357.3175.8298.72（入口） 538.64(出口)汽焓hkJ/kg3379.193365.862772.552982.22（入口） 3540.18(出口)水焓hwkJ/kg

8、1738.04744.70再热蒸汽焓升qrhkJ/kg557.96表7-4 美国西屋电汽公司TC4F-980型机组回热系统计算点汽水参数项目单位回热加热器加热器编号H1H2H3H4H5H6H7H8SG排汽C加热器抽汽压力pjMPa5.61043.28211.60030.81070.39780.15150.05030.028650.0045温度tj377.48301.72441.08350.16269.38190.8688.8Xc=0.9818Xc=0.9056焓hjkJ/kg3128.332987.803342.503161.603004.352854.522660.602581.192328

9、.99P下饱和水焓kJ/kg1044.97859.51726.13723.34467.35381.53262.95172.18335.64137.15被加热水 进口水焓hwj+1kJ/kg996.92860.81729.99591.20423.96338.66213.71出口水焓hwjkJ/kg1185.13996.92860.81723.34591.20423.96338.66213.71疏水疏冷器出口水焓kJ/kg1044.97859.51726.13467.35381.53262.95172.183计算汽轮机各段抽汽，加热器进口参数(1) 由高压加热器H1热平衡计算 物质平衡的H1疏水份

10、额 (2) 由高压加热器H2热平衡计算 物质平衡得H2疏水再热蒸汽份额计算由高压缸的物质平衡可得(3) 由高压加热器H3热平衡物质平衡得H3疏水(4) 由除氧器H4热平衡计算 以除氧器进水焓为基准 ，根据除氧器的热平衡得除氧器进水量(主凝结水量) ，由除氧器物质平衡得 (5) 由低压加热器H5热平衡计算 物质平衡的H5疏水份额 （6）由低压加热器H6热平衡计算 H6疏水 （7）由低压加热器H7热平衡计算H7疏水 （8）由低压加热器H8，轴封冷却器SG构成一整体的热平衡计算H8疏水 （9）凝汽系数的计算1) 由热井物质平衡得2）由汽轮机物质平衡得两种方法的计算结果完全一致，证明计算正确。4汽轮机

11、机组的总功率及汽轮机汽耗计算（1）汽轮机机组的总功率根据汽轮机机组发电功率和机电效率可求得汽轮机机组的总输岀功率（2）汽轮机汽耗计算 式中所用各的份额，各级通汽流量的焓降数据列于表7-5所示。表7-5 和单位项目单位项目t/h t/h0.99770.98780.89510.83720.7980.72150.66960.64430.6070.58740.56196.97140.53197.68180.90157.25149.83193.9279.41252.20 将数据代入全厂各处汽水相对值内，求得各项汽水流量列于表7-6表7-6 各项汽水流量单位项目单位项目t/h t/h汽轮机汽耗给水量第一级

12、加热器疏水第二级加热器疏水第三级加热器疏水第五级加热器疏水第六级加热器疏水第七级加热器疏水第八级加热器疏水再热蒸汽量除氧器进水量主蒸汽管道蒸汽泄漏量再热蒸汽冷端管道蒸汽泄漏量1780.4751790.446165.050264.579342.02992.407137.631203.864239.4741490.6141373.8134.9974.997第一级抽汽第二级抽汽第三级抽汽第四级抽汽第五级抽汽第六级抽汽第七级抽汽第八级抽汽汽轮机排汽小汽轮机的耗汽量锅炉连续排污流量厂用汽（来自高压缸）厂用汽（来自中压缸）165.0581.545869.79566.23492.40745.22466.23

13、435.6101045.85163.7414.9974.9974.9975热经济指标计算(1) 机组热耗，热耗率，绝对电效率(2) 锅炉热负荷（见表7-3和表7-5）(3) 管道热效率法的正平衡与反平衡计算1) 管道热效率正平衡法从热量的有效利用角度岀发，由机组热耗量与锅炉热负荷直接计算得到 2) 管道热效率反平衡法从管道热损失角度岀发进行分类（本例题中未考虑再热热諯管道的热损失），进而间接计算管道热效率，将管道对外热损失分为以下立六大类： 新蒸汽管道散热损失 再热蒸汽冷端管道热损失 主给水管道热损失 管道带热量工质泄漏热损失 厂用蒸汽管道热损失 锅炉排管道热损失 总计管道热损失为 管道热效率

14、 结论：正，反平衡法计算结果相差很水小，证明热力计算正确。管道热损失分类。将管道热损失分为以下三大类损失，计算结果如表7-7所示。表7-7 管道热损失分类计算结果项目内 容热损失Qpi(kJ/h)全厂损失份额(%)管道损失相对份额(%)散热损失类新蒸汽管道散热损失23000350.500723.32再热蒸汽热端管道散热损失000再热蒸汽冷端管道散热损失83176260.17508.15给水管道散热损失13786430.02901.35辅助系统损失类厂用蒸汽管道热损失296814800.624429.10锅炉排污管道热损失81614500.17178.00带热量工质泄漏损失类主蒸汽管道蒸汽泄漏损失162956660.342815.98再热蒸汽泄漏热损失143786180.302514.10水侧工质泄漏热损失000总 计2.1462100(4) 全厂热经济指标全厂热效率 全厂热耗率 全厂发电标准煤耗率 全厂供电热耗率 全厂供电热耗率全厂供电标准准煤耗率【小结】（1）本例是用相对量定功率计算，即从进汽为1kg来计算，各处汽水流量为其份额。按定功率计算岀值，再按来计算各处汽水流量的绝对kg/h或t/h。 （2）用下反热平衡法分别计算其管道效率，并作了校核。