熱力發(fā)電廠課程設計--引進300mw機組原則性熱力系統(tǒng)設計、計算和改進

1、<p>　　熱力發(fā)電廠課程設計報告</p><p>　　題 目：引進300MW機組原則性熱力系統(tǒng)設計、計算和改進</p><p>　　能源與環(huán)境學院 熱能與動力工程 專業(yè)</p><p>　　學 號 </p><p>　　姓 名

2、 </p><p>　　指 導 教 師 </p><p>　　起 訖 日 期 2014年2月24日～3月7日 </p><p>　　設 計 地 點 </p>

3、<p>　　2014年2月24日</p><p><b>　　一 課程設計任務</b></p><p><b>　　1.1 設計題目</b></p><p>　　引進300MW凝氣機組熱力系統(tǒng)及抽汽過熱度（SC系統(tǒng)）利用效果分析。</p><p><b>　　1.2 計算任務

4、</b></p><p>　　1、整理機組的參數和假設條件，并擬定出原則性熱力系統(tǒng)圖。</p><p>　　2、根據給定熱力系統(tǒng)數據，計算氣態(tài)膨脹線上各計算點的參數，并在ｈ-s 圖上繪出蒸汽的氣態(tài)膨脹線。</p><p>　　3、對原始熱力系統(tǒng)計算其機組內效率，并校核。</p><p>　　4、確定原則性熱力系統(tǒng)的改進方案，并對改

5、進后的原則性熱力系統(tǒng)計算其機組內效率。</p><p>　　5、將改進后和改進前的系統(tǒng)進行對比分析，并作出結論。</p><p><b>　　1.3設計任務說明</b></p><p>　　對引進300MW凝氣機組熱力系統(tǒng)及抽汽過熱度（SC系統(tǒng)）利用效果分析，我的任務是先在無SC系統(tǒng)情況下通過對抽汽放熱量，疏水放熱量，給水吸熱量等的計算，求出抽

6、汽份額，從而用熱量法計算出此情況下的汽機絕對內效率（分別從正平衡和反平衡計算對比，分析誤差）。然后再在投入SC系統(tǒng)的情況下再通過以上參量計算出汽輪機絕對內效率（也是正平衡計算，反平衡校核對比）。最后就是對兩種情況下的絕對內效率進行對比，看加入SC系統(tǒng)后對效率有無提升，提升多少。同時等效焓降法也是一個實用的方法，可以用來校核熱量法的求解結果。</p><p>　　二 原則性熱力系統(tǒng)的擬定（如附圖）</p&g

7、t;<p>　　三 原則性熱力系統(tǒng)原始數據整理和計算</p><p>　　3.1 原始數據的整理</p><p>　　3.1.1汽輪機型式及參數</p><p><b>　　引進300MW機組</b></p><p>　　初蒸汽參數： P0=16.7MPa，t0=537oC</p><

8、p>　　再熱蒸汽參數：trh=537oC, Prh= Pr7=3.36MPa, hrh= 3536.76 kJ/kg</p><p>　　低壓缸排汽壓力：Pc=0.00539MPa</p><p>　　給水泵小汽輪機耗氣份額及焓值：αq=0.037933，hnq=2477.7kJ/kg</p><p>　　額定功率 Pe=300MW</p>

9、<p>　　回熱系統(tǒng)：八級回熱抽汽，“三高四低一除氧”</p><p><b>　　軸封及門桿參數表：</b></p><p>　　3.1.2計算點參數表</p><p>　　3.2 原則性熱力系統(tǒng)的計算</p><p>　　αfw=1 高低加效率ηh=0.99</p><p>　

10、　3.2.1加熱器抽汽份額計算</p><p><b>　?。?）#8高加</b></p><p><b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　疏水份額：</b></p><p><b>　　（2）#7高加</b></p>&

11、lt;p><b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　疏水份額：</b></p><p><b>　?。?）#6高加</b></p><p><b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　疏水份額：</b

12、></p><p><b>　?。?）#5除氧器</b></p><p>　　混合加熱器抽汽份額：</p><p><b>　　（5）#4低加</b></p><p><b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　疏水份額：

13、</b></p><p><b>　?。?）#3低加</b></p><p><b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　疏水份額：</b></p><p><b>　　（7）#2低加</b></p><p&

14、gt;<b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　疏水份額：</b></p><p><b>　　（8）#1低加</b></p><p><b>　　抽汽份額：</b></p><p><b>　　凝氣份額：</b>&

15、lt;/p><p><b>　　再熱份額：</b></p><p>　　3.2.2 正平衡內效率計算</p><p><b>　　（1）做功量</b></p><p><b>　?。?）循環(huán)吸熱量</b></p><p><b>　　（3）內效率

16、</b></p><p><b>　　3 .3校核計算</b></p><p>　　3.3.1反平衡校核</p><p><b>　　（1）做功量</b></p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　?。?）

17、內效率</b></p><p><b>　　，誤差符合要求。</b></p><p><b>　　計算表格見下頁。</b></p><p>　　3.3.2等效焓降法校核</p><p>　　前面計算用的是熱量法，這里再用等效焓降法進行校核。計算時，各個加熱器的進出口汽水參數仍然和前面用到

18、的一樣，這里就不再次列出。</p><p>　?。?）抽汽等效焓降和抽汽效率的計算：</p><p>　?。?）再熱冷段以上排擠1kg抽汽所引起的再熱器吸熱增量計算</p><p>　?。?）新蒸汽的毛等效焓降</p><p>　　附加成分引起的作功損失：</p><p><b>　　新蒸汽凈等效焓降：<

19、;/b></p><p><b>　　循環(huán)吸熱量：</b></p><p><b>　　汽輪機的裝置效率：</b></p><p>　　與熱量法正平衡的誤差：，符合要求。</p><p>　　四 原則性熱力系統(tǒng)的改進和計算（熱量法）</p><p>　　4.1 方案改

20、進思路和分析</p><p>　　由于上述系統(tǒng)沒有裝蒸汽冷卻器，故均存在相對較大的上端差，這將造成較大的換熱熵增，從而損失較大的做功能力，根據前述任務，我的改進方案就是在前三級蒸汽過熱度較大的抽汽出口加裝蒸汽冷卻器，充分利用其過熱度，提高出口給水溫度，降低乃至消除端差，這也可以合理調節(jié)抽汽份額，提高系統(tǒng)經濟性。所以我的改進是以減小端差為改進對象達到上述目的。</p><p>　　4.2 改

21、進后的原則性熱力系統(tǒng)的計算</p><p>　　4.2.1計算點參數</p><p>　　4.2.2抽汽份額計算</p><p>　　同改進前方法可以求得各級抽汽份額為：</p><p>　　4.2.3正反平衡效率計算及對比</p><p><b>　　正平衡</b></p><

22、;p><b>　?。?）做功量</b></p><p><b>　　（2）循環(huán)吸熱量</b></p><p><b>　?。?）內效率</b></p><p><b>　　反平衡</b></p><p><b>　　（1）做功量</b

23、></p><p><b>　?。?）內效率</b></p><p><b>　　，誤差符合要求。</b></p><p><b>　　4.3改進前后對比</b></p><p>　　（1）改進后，正平衡內效率提高量：</p><p>　?。?）反

24、平衡內效率提高量：</p><p>　　故由數據可知，改進后，經濟性有所提高。</p><p><b>　　計算表格見下頁。</b></p><p><b>　　五 結果及分析</b></p><p><b>　　5.1 結果分析</b></p><p&g

25、t;　　（1）分別從改進前（后）正平衡和反平衡計算的內效率結果對比來看，反平衡效率<正平衡效率。</p><p>　　分析：由于參數選擇沒有唯一標準，所以可能初始參數值將對后面的計算產生一定影響，甚至累積；同時，軸封汽，特別是經高壓缸軸封直接流入中壓缸的⑥在計算過程中無法確定其初始焓值，對后面運算也有影響。而從結果來看，正平衡中我的損失計算可能有未考慮到的地方而反平衡較為全面，故得出以上結論，但誤差在0.5

26、%之內，可以接受。</p><p>　?。?）從改進前后來看，無論是正平衡還是反平衡，改進后即加了蒸汽冷卻器后汽輪機的絕對內效率都有所提高。</p><p>　　分析：正如方案思路及分析里所說，改進后的系統(tǒng)基本達到了預期目標，過熱蒸汽的過熱度得到了比較充分的利用，使上端差減到幾乎為零（假設也具有一定隨意性），給水出口溫度有所提高，傳熱溫差降低致使熵增減小，做功能力損失也減小，經濟性也就隨之

27、提高了。</p><p><b>　　5.2體會</b></p><p>　　課程設計是一個把書本上理論知識用于實踐的過程，它的重要性不亞于書本知識本身。自己可以從中學到很多東西。課程設計雖為期不長，但是集中精力在較短的時間內完成一個實實在在的任務，個人覺得是一種成功，也是一種體驗，更是一個提升自己實踐能力的好機會。這次熱力發(fā)電廠課程設計，主要設計到了熱力發(fā)電廠課程中

28、，回熱系統(tǒng)的相關知識點。在課程設計過程中，計算量不大，但是計算方法比較靈活，同時需要考慮的細節(jié)比較多。比如在用反平衡計算機組效率時，各種損失都必須考慮到位，各種方案之間效率本來就差別不大，要是某處考慮錯誤就會導致結果不正確。這也正好培養(yǎng)了我們必須細心的習慣。</p><p>　　這次課程設計讓我們自己選擇任務，自己設計方案，給我們很大的發(fā)揮空間。這次課程設計的題目也可能會是工程中的實際問題，所以對我們起了很大的鍛

29、煉。通過這次課程設計，使得自己對回熱系統(tǒng)的各個組成部分有了更清晰的認識，并且對原則性熱力系統(tǒng)的計算有了更扎實的基礎，還對自己的動手能力起到一定的提高。</p><p>　　在課程設計過程中遇到了一些困難，比如采用正反平衡計算而得到的機組效率差別較大，自己耗費了一天的時間也查不出其中的原因，感覺非常痛苦。但第二天自己再細心的檢查一遍時發(fā)現了問題所在，當時自己好高興，一天的心情也隨著這次的成功而高興起來。在對等效焓降

30、法一無所知的情況下從頭學起，但這種為了運用而去學習的過程，感覺自己更加來勁，雖然費了不少精力，但最終還是成功了。也許科研的過程就是這樣，充滿了挑戰(zhàn)，充滿了痛苦，但也常有成功時那種別人未成體會到的高興。</p><p>　　在這次課程設計過程中，我也感受到與同學之間的相互交流和學習的重要性，每個同學都有自己的特長所在，并且對同一個東西的理解往往也不一樣，我們相互之間聽聽意見，對同一個東西有了更加清晰的理解。這個過程

31、不但能促進同學的友誼，更利于學習本身。</p><p>　　在本科即將結束之際，多參加這樣的課程設計，無論是對繼續(xù)學習的同學，還是工作的同學，都將對他們的能力是一個很高的提升機會，至少自己從中回到了很多!</p><p><b>　　六 參考文獻</b></p><p>　　[1]鄭體寬，熱力發(fā)電廠，北京：中國電力出版社，2008</p

32、><p>　　[2]林萬超，火電廠熱系統(tǒng)定量分析，西安：西安交大出版社，1995</p><p>　　[3]汪孟樂，火電廠熱力系統(tǒng)分析，北京：中國電力出版社，1995</p><p>　　[4]林萬超，火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論，西安：西安交大出版社，1994</p><p><b>　　七 致謝</b></p>