空調(diào)冷水機組制冷系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　題 目：N600-16.67/537/537反動式汽輪機熱力系統(tǒng)</p><p>　　熱平衡計算、8號高壓加熱器設(shè)計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　中文摘要..........

2、.....................................1</p><p>　　Abstract.......................................1</p><p>　　1.前言...............................................3</p><p>　　1.1研究背景......

3、.......................................3</p><p>　　1.2本文主要內(nèi)容.........................................3</p><p>　　1.3哈爾濱第三電廠600MW機組簡介.........................4</p><p>　　2. 回?zé)嵯到y(tǒng)簡述及其熱經(jīng)濟性

4、................ ............ 5</p><p>　　2.1給水回?zé)嵯到y(tǒng)簡述.....................................5</p><p>　　2.2給水回?zé)徇^程的熱經(jīng)濟性...............................5</p><p>　　2.3影響回?zé)徇^程的熱經(jīng)濟性因素.........

5、..................5</p><p>　　3. 機組回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計算................ ............ 7</p><p>　　3.1計算的目的及理論基礎(chǔ).................................7</p><p>　　3.2計算的方法及步驟............................

6、.........8</p><p>　　3.3 根據(jù)已知條件進行熱力計算............................8</p><p>　　4.高壓加熱器簡介及課題介紹.....................16</p><p>　　4.1高壓加熱器的作用....................................16</p>

7、<p>　　4.2 高壓加熱器的結(jié)構(gòu)特點...............................17</p><p>　　5.高壓加熱器的熱力設(shè)計...................18</p><p>　　5.1加熱器傳熱計算的理論基礎(chǔ)............................18</p><p>　　5.2加熱器主要技術(shù)參數(shù)的

8、選定及計算步驟..................18</p><p>　　5.3編寫加熱器傳熱計算程序..............................22</p><p>　　結(jié)論.....................................................22</p><p>　　致謝...................

9、........................23 </p><p>　　參考文獻................................................ 24</p><p>　　附錄一 近似熱力過程曲線..........................25</p><p>　　附錄二 高壓加熱器剖面圖............

10、............26</p><p>　　附錄三 600MW機組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性示意圖............... 27</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　給水回?zé)嵯到y(tǒng)是發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的核心，它對電廠的熱經(jīng)濟性起著決定性的作用。目前，火力發(fā)電廠普遍采用了回?zé)岢槠麃砑訜徨仩t給水，提高吸熱的平均溫度，減少吸

11、熱的不可逆損失；同時還要盡可能的降低排汽參數(shù)，使蒸汽能夠最大限度地在汽輪機中膨脹做功，減少冷源損失。因而，理想循環(huán)的熱效率也增加了，于是在朗肯循環(huán)基礎(chǔ)上采用回?zé)嵫h(huán)，提高了電廠的熱經(jīng)濟性。</p><p>　　高壓加熱器是利用在汽輪機內(nèi)已作過一部分功的蒸汽來加熱給水，以減少排汽在凝汽器中的熱損失，從而提高循環(huán)熱效率。高壓加熱器能否正常投入運行，對火力發(fā)電廠汽輪機組的經(jīng)濟性和出力有很大影響。</p>

12、<p>　　因此，研究回?zé)岢槠到y(tǒng)以及高壓加熱器的設(shè)計對提高電廠的熱經(jīng)濟性具有重大的理論和實踐意義。本文結(jié)合哈爾濱第三電廠600MW機組，對其回?zé)嵯到y(tǒng)進行熱平衡計算，功率校核及8號高壓加熱器的設(shè)計，為回?zé)嵯到y(tǒng)和機組的安全經(jīng)濟運行及技術(shù)改造提供指導(dǎo)作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞 汽輪機 回?zé)嵯到y(tǒng) 高壓加熱器 熱經(jīng)濟性 600MW機組</p><p><

13、;b>　　Abstract</b></p><p>　　Water Heat System is the core of power plant thermal system，It plays a decisive role in economy of thermal power plants. Currently, power plants using regenerative extrac

14、tion steam to heat boiler feed water, raise the average temperature of endothermic to reduce the irreversible loss of endothermic. While also reducing exhaust parameters as much as possible, so that the steam turbine to

15、maximize the expansion of doing work in reducing the loss of cold source. Thus, the ideal cycle also increase</p><p>　　High-pressure heater is used in steam turbine power,which has been made part of the stea

16、m to heat water to reduce the exhaust steam in the condenser of the heat loss and improve thermal efficiency. Can the operational pressure heater open in normal having a great impact on the economy of Power Plant Steam T

17、urbine.</p><p>　　Therefore, the study high-pressure heat recovery steam extraction system and heater design to improve the power plant heat economy is of great theoretical and practical significance. In this

18、 paper, the third of Harbin Power Plant 600MW units, heat recovery system to its heat balance, power check and design of high pressure heater 8.It will supply important evidence for coal—fire pomer plant on-line monitori

19、ng system and will be useful to direct the optimizing operation for the coal—fired power p</p><p>　　Keyword Turbine Regenerative system High-pressure heater </p><p>　　Heat economy 600MW Unit

20、</p><p><b>　　1 前言</b></p><p><b>　　1.1研究背景</b></p><p>　　節(jié)約能源是我國的一項基本國策?；痣姀S是消耗一次能源的大戶，在當(dāng)前電力需求大而能源供應(yīng)緊張的情況下，作為發(fā)電單位，其任務(wù)已不再是簡單地完成年度發(fā)電任務(wù)指標(biāo)，而是要致力于提供優(yōu)質(zhì)、低耗的電能，以滿足社會的需

21、要，這就要求發(fā)電廠對自身機組的性能有全面的了解，提高機組效率，降低能源消耗，以最少的投入獲得最大的效益。</p><p>　　電廠的熱力系統(tǒng)中，為減少循環(huán)的冷源損失，設(shè)法從汽輪機的某些中間級引出部分做過功的蒸汽，用來加熱鍋爐的給水，減少了排汽在凝汽器中的熱損失，使蒸汽的熱量得到了充分的利用，提高了整個循環(huán)的熱效率。給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中的主要系統(tǒng)之一，它對全廠的安全經(jīng)濟運行影響很大。電廠回?zé)嵯到y(tǒng)中

22、的熱交換設(shè)備主要是給水加熱器和除氧器，利用汽輪機不同段位抽出的蒸汽對主凝結(jié)水和給水進行加熱和除氧，最終達到鍋爐所要求的給水溫度和品質(zhì)。</p><p>　　給水溫度的提高，一方面使循環(huán)的熱經(jīng)濟性得到提高，使得燃料消耗量相對節(jié)省；另一方面，卻使鍋爐排煙溫度升高并增加系統(tǒng)的投資。通過技術(shù)經(jīng)濟比較得到的給水溫度為最佳給水溫度，但長期以來，給水溫度低于最佳給水溫度，而高壓加熱器投入率不高是給水溫度偏低的主要原因。經(jīng)過對高

23、加停運情況分析得出高加頻繁停運的主要原因有：一是高加疏水管道及彎頭經(jīng)長期沖刷，經(jīng)常泄漏；二是高加鋼管頻繁內(nèi)漏。因此，對高壓加熱器進行優(yōu)化設(shè)計，提高高壓加熱器的投入率，有利于提高循環(huán)的熱經(jīng)濟性。</p><p>　　1.2本文的主要內(nèi)容</p><p>　　本文以哈爾濱第三電廠600MW機組給水回?zé)嵯到y(tǒng)以及高壓加熱器為研究對象，研究方向就是要保證機組的額定功率的條件下，確定各級回?zé)岢槠康姆?/p>

24、配，熱經(jīng)濟性及高壓加熱器的技術(shù)參數(shù)的選擇，最大限度地提高機組效率。本文共分兩大部分，第一部分進行回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計算;第二部分進行高壓加熱器的熱力設(shè)計。</p><p>　　第一部分熱經(jīng)濟性計算分析常采用的方法主要分為兩類：從能量的數(shù)量角度分析的“熱力學(xué)第一定律分析法"和從能量的質(zhì)量角度分析的“熱力學(xué)第二定律分析法”。第一定律分析法主要有熱平衡法、循環(huán)函數(shù)法、等效熱降法、矩陣法、偏微分理論的應(yīng)用；第二定

25、律分析法主要是熱經(jīng)濟學(xué)法。</p><p>　　本文從常規(guī)回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器熱平衡計算方法出發(fā)，熱平衡法是最原始、最基本的方法，屬于定流量法，即計算時必須已知加熱器內(nèi)水流量或者將其假設(shè)為lkg，其中心是求解各級回?zé)岢槠?。由于計算時必須從高壓加熱器開始向低壓加熱器逐級求解，又被稱為“串聯(lián)解法”。熱平衡法是發(fā)電廠設(shè)計、熱力系統(tǒng)分析、汽輪機設(shè)計最基本的方法，也是分析熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，至今仍在廣泛應(yīng)用。</p>

26、<p>　　第二部分以給水回?zé)嵯到y(tǒng)高壓加熱器為研究對象，結(jié)合以前大容量機組高壓加熱器設(shè)計、運行中存在高故障率問題，從高壓加熱器的安全、經(jīng)濟性出發(fā)，研究回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)主要參數(shù)的選擇原則和熱力計算特點，探討高壓加熱器設(shè)計結(jié)構(gòu)、設(shè)計特點及其優(yōu)化。通過哈爾濱第三電廠600MW機組高壓加熱器運行中汽側(cè)水位存在的缺陷進行試驗調(diào)整原因分析，提出并現(xiàn)場進行水位測量系統(tǒng)的改造、完善和最佳水位調(diào)整：同時研究分析高壓加熱器切除對機組安全經(jīng)濟性的影響

27、。 </p><p>　　1.3哈爾濱第三電廠600MW機組簡介</p><p>　　該機組是哈爾濱汽輪機廠制造的亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、反動式、四缸四排汽機組。該機組適用于大型電網(wǎng)中承擔(dān)調(diào)峰負荷。機組采用高壓缸啟動，也可以用中壓缸啟動。</p><p>　　汽缸由高壓缸、雙流程中壓缸、2個雙流程低壓缸組成。高、中壓缸均采用內(nèi)、外雙層形式，由鑄造

28、制成。低壓缸為三層結(jié)構(gòu)（外缸、內(nèi)缸A、內(nèi)缸B），由鋼板焊接制成。汽輪機高、中‘低壓轉(zhuǎn)子均為有中心孔的整鍛轉(zhuǎn)子。</p><p>　　四臺低壓加熱器為表面式，臥式布置，三臺高壓加熱器也均為表面式，臥式布置。除氧器為滑壓運行。凝結(jié)水精處理采用低壓系統(tǒng)。</p><p>　　汽輪機共有8段用于回?zé)嵯到y(tǒng)加熱的非調(diào)整抽汽，分別置于高壓缸第8級后（用于8號高壓加熱器）、第11級后（高壓缸排汽，用于7號

29、高壓加熱器）、中壓缸第16級后（用于6號高壓加熱器）、第20級后（即中壓缸排汽，用于除氧器和給水泵小汽輪機），以及低壓缸A/B第22、24、25、26級后（分別用于4、3、2、1號低壓加熱器）。</p><p>　　2回?zé)嵯到y(tǒng)簡述及其熱經(jīng)濟性</p><p>　　2.1給水回?zé)嵯到y(tǒng)簡述</p><p>　　給水回?zé)嵯到y(tǒng)是火力發(fā)電機組的重要組成部分，屬于循環(huán)經(jīng)濟。其能

30、否正常工作將直接影響機組的安全性和經(jīng)濟性。給水回?zé)峒訜崾侵冈谄啓C某些中間級抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t給水進行加熱的過程；與之相應(yīng)的熱力循環(huán)叫回?zé)嵫h(huán)。目的是減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟性。</p><p>　　給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)意義在于采用給水回?zé)嵋院?，一方面，回?zé)崾蛊啓C進入凝汽器的蒸汽量減少了。由熱量法可知，汽輪機冷源損失降低了;另一方面，回?zé)崽岣吡隋仩t的給水溫度，使工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的平均吸熱溫度提高

31、，使鍋爐的傳熱溫差降低。同時，汽輪機抽汽加熱給水的傳熱溫差比水在鍋爐中利用煙氣所進行加熱時的溫差小得多，因而由熵分析法可知，做功能力損失減少了。</p><p>　　2.2給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟性</p><p>　　給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟性主要是以回?zé)嵫h(huán)汽輪機絕對內(nèi)效率來衡量。在其他條件相同的情況下，采用給水回?zé)峒訜幔梢允瞧啓C組的絕對內(nèi)效率提高，且回?zé)岢槠麆恿ο禂?shù)愈大，絕對內(nèi)效率愈高。

32、對于多級回?zé)嵫h(huán)，壓力較低的回?zé)岢槠龉Υ笥趬毫^高的回?zé)岢槠龉Υ笥趬毫^高的回?zé)岢槠龉ΑＲ虼?，盡可能利用低壓回?zé)岢槠瑢@得更好的效益。</p><p>　　所以，在蒸汽初、終參數(shù)相同的情況下，采用回?zé)嵫h(huán)的機組熱經(jīng)濟性比朗肯循環(huán)機組熱經(jīng)濟性有顯著提高。</p><p>　　2.3影響回?zé)徇^程的熱經(jīng)濟性的因素</p><p>　　在采用回?zé)嵫h(huán)的發(fā)電廠，影響

33、回?zé)徇^程熱經(jīng)濟性的主要因素有：多級回?zé)峤o水總焓升（溫升）在各加熱器間的加熱分配；鍋爐最佳給水溫度;回?zé)峒訜峒墧?shù)z。三者緊密聯(lián)系， 互有影響。</p><p>　　2.3.1多級回?zé)峤o水總焓升（溫升）在各加熱器間的加熱分配</p><p>　　在汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)中，各個加熱器給水焓升大小對回?zé)嵯到y(tǒng)運行經(jīng)濟性產(chǎn)生很大的影響。因此，在汽輪機熱力系統(tǒng)設(shè)計過程中，加熱器給水焓升的選擇一直是設(shè)計和運行部

34、門普遍重視的一個問題。目前，加熱器給水焓升分配方法主要有：平均分配、等焓降分配、幾何級數(shù)分配、等效熱降法以及循環(huán)函數(shù)法等，這些方法由于各自的假定條件不同，所得到的結(jié)果也不相同，實際應(yīng)用中尚沒有一種人們普遍公認的加熱器焓升分配方法。</p><p>　　同一回?zé)嵯到y(tǒng)中，每個加熱器的焓升分配差別較大，各機組焓升分配并沒有恪守某種規(guī)律，而是以系統(tǒng)最高的經(jīng)濟效率為目標(biāo)分配的。工程上一般采用了最簡單的平均分配法，平均分配法

35、是各級加熱器內(nèi)水焓升相等的最佳回?zé)岱峙浞?，但還必須考慮到汽輪機本身的結(jié)構(gòu)特點。</p><p>　　現(xiàn)有的幾種比較成熟的加熱器給水焓升分配方法，均是在理想回?zé)嵫h(huán)的基礎(chǔ)上得到的，即假定全部為混合式加熱器、加熱器端差為零、不計新蒸汽、抽汽壓損和給水泵耗功、忽略加熱器的散熱損失。同時也不考慮中間再熱及汽輪機軸封漏汽。則得到理想回?zé)嵫h(huán)絕對內(nèi)效率為：</p><p>　　式中，為汽輪機凝汽份額，

36、 為單位質(zhì)量排汽在表示單位質(zhì)量排氣在凝汽器中的放熱量，、、、、為抽汽在各加熱器中的放熱量， 為主蒸汽比焓，、、、、、分別分別表示單位質(zhì)量給水或凝結(jié)水在各級加熱器中的焓升，kJ／kg。</p><p>　　使為最大的回?zé)岱峙錇樽罴鸦責(zé)岱峙?，即按照下列條件對求極值：</p><p><b>　　，，</b></p><p>　　2.3.2最佳給水溫

37、度</p><p>　　回?zé)嵫h(huán)汽輪機的絕對內(nèi)效率為最大值時對應(yīng)的給水溫度稱為熱力學(xué)上的最佳給水溫度。隨著給水溫度的的提高，一方面，與之對應(yīng)的回?zé)岢槠麎毫﹄S之增加。這樣，抽汽在汽輪機中做功減少，做功不足系數(shù)增加。另一方面，隨著給水溫度的提高，工質(zhì)在鍋爐中的吸熱量將會減少，汽輪機熱耗率以及絕對電耗率也會受雙重影響，反之亦然。因此，理論上存在著最佳給水溫度。</p><p>　　單級回?zé)崞啓C

38、的絕對內(nèi)效率達到最大值時回?zé)岬慕o水溫度為=（其中為新蒸汽壓力下的飽和水溫度，為凝汽器壓力下的飽和水溫度），此溫度為回?zé)岬淖罴呀o水溫度。多級抽汽回?zé)嵫h(huán)的最佳給水溫度與回?zé)峒墧?shù)、回?zé)峒訜嵩诟骷壷g的分配有關(guān)。</p><p>　　經(jīng)濟上的最佳給水溫度與整個裝置的綜合技術(shù)經(jīng)濟性有關(guān)。給水溫度的提高，將使鍋爐設(shè)備投資增加，或使鍋爐排煙溫度升高從而降低了鍋爐效率。因此，經(jīng)濟上最有利的給水溫度的確定，應(yīng)在保證系統(tǒng)簡單、工作

39、可靠、回?zé)岬氖找孀阋匝a償和超過設(shè)備費用的增加時，才是合理的。實際給水溫度要低于理論上的最佳值，通常可以取為。</p><p>　　2.3.3給水回?zé)峒訜峒墧?shù)</p><p>　　當(dāng)給水溫度一定時，隨著回?zé)峒墧?shù)z的增加冷源損失將減小，汽輪機絕對內(nèi)效率將增加。由熱量法可知，隨著回?zé)峒墧?shù)的增加，能更充分地利用較低壓抽汽，從而使回?zé)岢槠龉υ黾樱虼?，回?zé)嵫h(huán)的效率也提高了。當(dāng)給水溫度一定時，回?zé)?/p>

40、加熱的級數(shù)z越多，循環(huán)熱效率越高。在選擇回?zé)峒訜峒墧?shù)時，應(yīng)該考慮到每增加一級加熱器就要增加設(shè)備投資費用，所增加的費用應(yīng)當(dāng)從節(jié)約燃料的收益中得到補償。同時還要盡量避免發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)過于復(fù)雜，以保證運行的可靠性。因此，小機組一般1-3級，大機組7-9級。目前，600MW機組都是采用三高四低一除氧外加軸封抽汽。高壓加熱器均設(shè)置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，低壓加熱器設(shè)置疏水冷卻段，以提高經(jīng)濟效益。哈爾濱第三電廠600MW機組采用的是八級回?zé)岢槠?/p>

41、</p><p>　　3 機組回?zé)嵯到y(tǒng)的熱平衡計算</p><p>　　3.1.計算的目的及理論基礎(chǔ)</p><p>　　此次熱平衡計算的目的就是要確定汽輪機在某一工況下的熱經(jīng)濟型指標(biāo)和各部分汽水流量；根據(jù)以上的計算結(jié)果選擇有關(guān)輔助設(shè)備和汽水管道；確定某些工況下汽輪機功率或新汽耗量。</p><p>　　要對回?zé)嵯到y(tǒng)進行熱平衡計算，必須一致計

42、算工況下機組的類型，容量，參數(shù)，回?zé)釁?shù)，再熱參數(shù)及回?zé)嵯到y(tǒng)的連接方式，機組的相對內(nèi)效率，機械效率，發(fā)電效率等，看懂發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖。</p><p>　　具體的計算必須掌握的理論基礎(chǔ)是以下三個基本公式：</p><p><b>　　加熱平衡式</b></p><p>　　吸熱量=放熱量或流入熱量=流出熱量</p><

43、p><b>　　汽輪機物質(zhì)平衡式</b></p><p><b>　　D=D-或-</b></p><p><b>　　汽輪機的功率方程式</b></p><p>　　3600Pe=W=Dw</p><p>　　其中 W=Dh+Dq--Dh</p>&l

44、t;p><b>　　w=h+q--h</b></p><p>　　3.2 計算的方法和步驟</p><p>　　(1)整理原始資料，根據(jù)給定的已知參數(shù)，查表或圖完善相關(guān)數(shù)據(jù)列出參數(shù)表。</p><p><b>　　(2)回?zé)岢槠嬎?lt;/b></p><p>　　對凝氣式機組按高到底進行回?zé)岢槠?/p>

45、量D或抽汽系數(shù)的計算。</p><p>　　(3)物質(zhì)平衡式計算</p><p>　　由物質(zhì)平衡式可計算出凝汽流量D或凝氣系數(shù)的計算</p><p><b>　　(4)計算結(jié)果校核</b></p><p>　　利用物質(zhì)平衡式或汽輪機功率方程式進行校核，誤差范圍在1%--2%即可。</p><p>

46、　　(5)熱經(jīng)濟性指標(biāo)的計算</p><p>　　3.3 根據(jù)已知條件進行熱力計算</p><p>　　★設(shè)計題目：600MW汽輪機熱平衡計算</p><p>　　此設(shè)計題目為模仿我國哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)600MW汽輪機，進行熱力計算。</p><p><b>　　★ 給定條件：</b></p><p&

47、gt;　　型號：N600-16.67/537/537汽輪機（反動式）</p><p>　　全名：亞臨界壓力、一次中間再熱、單軸、反動式、四缸四排汽汽輪機</p><p>　　★主要技術(shù)參數(shù)： </p><p>　　額度功率： 600MW</p><p>　　冷卻水溫度： 20℃</p><p

48、>　　排汽壓力： 0.0049MPa</p><p>　　給水溫度： 272.6 ℃</p><p>　　給水壓力： 16.83MPa </p><p>　　工作轉(zhuǎn)速： 3000r/min；</p><p>　　控制系統(tǒng)： DEH</p>&l

49、t;p>　　通流級數(shù)： 57級</p><p>　　高壓部分： （1調(diào)節(jié)級+10反動級）</p><p>　　中壓部分： 2×9 級</p><p>　　低壓部分： （2×7） +（2×7）</p><p>　　3.3.1高壓缸：（1調(diào)節(jié)級+10反

50、動級）</p><p>　　主蒸汽壓力： p=16.67 MPa</p><p>　　主蒸汽溫度： t =537 ℃</p><p>　　主蒸汽初焓值： =3394.4 kJ/kg</p><p>　　主蒸汽流量： D =1783 t/h</p><p>　

51、　高壓缸排汽壓力： P =3.522MPa</p><p>　　高壓缸排汽溫度： t =312 ℃ </p><p>　　高壓缸排汽焓值： h =3010.4 kJ/kg</p><p>　　高壓缸排汽流量： D=1474.59 t/h（去中壓缸部分）</p><p>　　3.3.2中壓缸 2

52、5;9 級</p><p>　　再熱蒸汽壓力： P=3.205 MPa</p><p>　　再熱蒸汽溫度： t=537 ℃</p><p>　　再熱蒸汽初焓值： h=3536.9 kJ/kg</p><p>　　再熱蒸汽流量： D=1474.59 t/h<

53、;/p><p>　　中壓缸排汽壓力： P=0.7813 MPa</p><p>　　中壓缸排汽溫度： t=333℃ </p><p>　　中壓缸排汽焓值： h=3126.6 kJ/kg</p><p>　　中壓缸排汽流量： D=1393.25 t/h（去低壓缸部分）</

54、p><p>　　3.3.3 低壓缸 （2×7） +（2×7） 級</p><p>　　進汽壓力： p=0.7813 MPa</p><p>　　進汽溫度： t=333 ℃</p><p>　　進汽初焓值： h=3126.6 kJ/kg&

55、lt;/p><p>　　進汽流量： D=1393.25 t/h</p><p>　　低壓缸排汽壓力： p=0.0049 MPa</p><p>　　低壓缸排汽焓值： h=2333 kJ/kg</p><p>　　低壓缸排汽流量： D=1071.35 t/h（去凝汽

56、器）</p><p>　　3.3.4回?zé)嵯到y(tǒng)抽汽情況介紹</p><p>　　共有8段抽汽，分別在：</p><p>　　高壓缸第8級后（對8號高壓加熱器）</p><p>　　高壓缸第11級后（即高壓缸排汽，對7號高壓加熱器）</p><p>　　中壓缸第16級后（對6號高壓加熱器）</p><p

57、>　　中壓缸第20級后（即中壓缸排汽，用于除氧器、小汽輪機）</p><p>　　低壓缸A/B第22、24、25、26級后（分別對4、3、2、1號高壓加熱器）</p><p>　　3.3.5熱力系統(tǒng)圖如下 </p><p>　　3.3.6 根據(jù)水蒸汽表查得個加熱器出口水焓h及有關(guān)疏水焓h或h,將機組回?zé)嵊嬎泓c參數(shù)列下表。</p><p&g

58、t;　　表3-1 N600-16.67/537/537四缸四排汽機組回?zé)嵯到y(tǒng)計算參數(shù)表</p><p>　　3.3.7 計算回?zé)岢槠禂?shù)及凝汽系數(shù)</p><p>　　采用相對量方法進行計算</p><p>　　(1)8號高壓加熱器的計算</p><p>　　8（h8-hw8d）η=hw8- hw7</p><p&g

59、t;　　H8的疏水系數(shù)αd8=8=0.0705</p><p>　　(2)7號高壓加熱器H7的計算</p><p>　　[(h7- hw7d)+ 8(hw8d- hw7d)]η= hw7- hw6</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p>

60、<p><b>　　=0.0855</b></p><p>　　H7的疏水系數(shù)αd7=αd8+=0.0705+0.0855=0.1560</p><p>　　再熱蒸汽系數(shù)=1-8-=1-0.0705-0.0855=0.8440</p><p>　　(3) 6號高壓加熱器H6的計算</p><p>　　因為除氧器

61、出口水進入六號高壓加熱器，而水是不可壓縮流體，所以進入六號高加的給水焓值可以按除氧器出口水焓值計算，即由熱平衡得：</p><p>　　[6（h6- hw6d)+ d7(hw7d- hw6d)]η= hw6-hw5</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.0309</b></p>

62、;<p>　　H6的疏水系數(shù)αd6=αd7+6=0.1560+0.0309=0.1869</p><p>　　(4)除氧器HD的計算</p><p>　　因為進入除氧器的軸封蒸汽量很少，所以可以忽略軸封抽汽，由除氧器物質(zhì)平衡可知除氧器的進水系數(shù)c4=1-5-d6</p><p>　　由能量平衡：[（h5- hw4d)+ d6(hw6d- hw4d)]η

63、= hw5- hw4</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.0520</b></p><p>　　除氧器的HD進水系數(shù)c4=1-5-d6</p><p>　　=1-0.0520-

64、0.1869=0.7611</p><p>　　(5)4號低壓加熱器H4的計算</p><p>　　直接由H4的熱平衡可得</p><p>　?。╤4-h4’）η=（hw4- hw3）c4</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.0417</b&g

65、t;</p><p>　　H4的疏水系數(shù)為==0.0417</p><p>　　(6) 3號低壓加熱器H3的計算</p><p><b>　　同理，有</b></p><p>　　[（h3- h3’)+ d4(h4’- h3’)]η=c4(hw3- hw2)</p><p><b>　　

66、=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.02603</b></p><p>　　H3的疏水系數(shù)αd3=+=0.0417+0.02603=0.06773</p><p>　　(7) 2號低壓加熱器H2的計算</p><p&g

67、t;　　[2 (h2- h2’)+ d3(h3’- h2’)]η=c4(hw2- hw1) </p><p><b>　　2=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.0299</b></p><p>　　H2的疏水系數(shù)αd2=2+

68、αd3=0.0299+0.06773=0.09763</p><p>　?。?）1號低壓加熱器H1的計算</p><p>　　為了計算方便，將1號低壓加熱器、軸封加熱器和凝汽器進行整體分析，并忽略軸封抽汽。</p><p>　　由熱井的物質(zhì)平衡式，可得：αc+α1+αd2=αc4 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（1）</p>&l

69、t;p>　　能量平衡：α1h1+αd2h2’+αchc’=αc4hw1。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2） </p><p>　　由（1）得: αc=αc4－α1－αd2=0.6635－α1</p><p><b>　　代入（2）得:</b></p><p&g

70、t;　　α12505.4+0.09763361.0+(0.6635－α1)136.2=0.7611254.8</p><p>　　α1=0.0288</p><p>　　（9）凝汽系數(shù)αc的計算與物質(zhì)平衡校核</p><p>　　由熱井的物質(zhì)平衡式計算αc=0.6635-0.0288=0.6347</p><p>　　由汽輪機通流部分物質(zhì)平

71、衡來計算αc</p><p><b>　　αc=1－</b></p><p>　　=1-0.0288-0.0299-0.02603-0.0417-0.052-0.0309-0.0855－0.0705</p><p><b>　　=0.6347</b></p><p>　　兩者計算結(jié)果相同，表明以上計

72、算完全正確。</p><p>　　3.3.8新汽量計算及功率校核</p><p>　　根據(jù)抽汽做功不足多耗新汽的公式來計算D</p><p>　　D= D/β= D/(1－)</p><p><b>　　計算D</b></p><p>　　=-=3536.9-3010.4=526.5(KJ/h)&

73、lt;/p><p><b>　　凝汽器的比內(nèi)功為</b></p><p>　　= h0+ －=3394.4+526.5－2333=1587.9(KJ/h)</p><p>　　D =10-3==1394.952（KJ/h）</p><p><b>　　(2) 計算D</b></p><

74、;p>　　各級抽汽不足系數(shù)YJ如下： </p><p>　　== =0.8501</p><p>　　Y===0.7852</p><p>　　Y= (h－h(huán)C)/Wic=(3346.8－2333)/1587.9=0.6385</p><p>　　Y=(h－h(huán)c)/ Wic =(3138.6－2333)/1587.9=0.5073

75、 </p><p>　　Y=(h－h(huán)c)/ Wic =(2942.6－2333)/1587.9=0.3839</p><p>　　Y=(h－h(huán)c)/ Wic =(2754.4－2333)/1587.9=0.2653</p><p>　　Y=(h－h(huán)c)/ Wic =(2662.5－2333)/1587.9=0.2075</p><p>

76、　　Y=(h－h(huán)c)/ Wic =(2505.4－2333)/1589.7=0.1085</p><p>　　于是,抽氣做功不足汽耗增加系數(shù)為</p><p>　　=1/(1-)=1/[1-(0.003125+0.006204+0.006906+0.016009+0.026378+0.019730+0.067135+0.059932)]=1/(1-0.205419)=1.2585

77、2</p><p>　　則汽輪機的新蒸汽量D=Dβ=1394.9521.25852=1755.5750t/h</p><p>　　表3-2 、 和 的計算數(shù)據(jù)</p><p><b>　?。?）功率校核</b></p><p>　　1 Kg 新汽比內(nèi)

78、功（其中計算數(shù)據(jù)見上表）</p><p>　　=3394.4+0.8440526.5（72.1555+79.6088+71.6970+122.7064+163.2072+ 103.4161 +257.3892+222.5262+1480.7551）</p><p>　　=1265.3045KJ/Kg</p><p>　　據(jù)此,可得汽輪發(fā)電機功率為</p>

79、<p>　　=D0ηmηg/3600=1755.62781265.30450.990.985/3600</p><p>　　=601.7227MW</p><p><b>　　計算誤差：</b></p><p>　　= ==0.2871%</p><p>　　誤差非常小，在工程允許的范圍內(nèi)，表示上述計算正確

80、 </p><p>　　3.3.9熱經(jīng)濟性指標(biāo)</p><p>　　根據(jù)給水溫度=272.6℃,給水壓力16.83 MPa，查焓熵軟件，可得給水比焓= 1194.76042KJ/Kg。</p><p>　　1kg新蒸汽的比熱耗q:</p><p>　　q=h+ =3394.4+0.8440526.5- 1194.7604 =2644.0

81、056 KJ/Kg</p><p><b>　　汽輪機絕對內(nèi)效率：</b></p><p>　　η= ==47.8556% </p><p>　　汽輪發(fā)電機組絕對內(nèi)效率:</p><p>　　ηe=ηηη=0.4785560.990.985=46.6664%</p><p>　　汽輪發(fā)電機組熱耗率

82、：</p><p>　　q=3600/ηe=3600/0.466664=7714.3298kJ/(KWh)</p><p>　　汽輪發(fā)電機組汽耗率：</p><p>　　d=q/q=7714.3298/2644.0056=2.9177 kJ/(KWh)</p><p>　　3.8各汽水流量絕對值計算</p><p>　

83、　由=求出各處，見表3-2</p><p>　　4 高壓加熱器簡介及課題介紹</p><p>　　4.1高壓加熱器的作用</p><p>　　汽輪機組熱力系統(tǒng)中的高壓加熱器，是利用在汽輪機內(nèi)已作過一部分功的蒸汽來加熱給水，以減少排汽在凝汽器中的熱損失，從而提高循環(huán)熱效率。</p><p>　　高壓加熱器能否正常投入運行，對火力發(fā)電廠汽輪機組的

84、經(jīng)濟性和出力有很大影響，隨著火力發(fā)電機組向大容量、高參數(shù)發(fā)展，高壓加熱器承受的給水壓力和溫度相應(yīng)提高；在運行中還受到機組負荷突變、給水泵故障、旁路切換等現(xiàn)象而引起的壓力和溫度驟變，這些都會給加熱器帶來損害。為此，除了在高壓加熱器的設(shè)計、制造、安裝時必須保證質(zhì)量外，更重要是在運行、維護等方面采取必要的完善措旌，才能確保加熱器的長期安全經(jīng)濟運行。</p><p>　　對于600Mw機組，高壓給水系統(tǒng)設(shè)計為一個大旁路或

85、三個小旁路，各級高壓加熱器采用疏水逐級自流至除氧器；運行中由于給水壓力、溫度較高且系統(tǒng)性較強，因此給水加熱器的合理設(shè)計將嚴(yán)重影響機組的安全經(jīng)濟性，尤其高壓加熱器能否正常運行是給水設(shè)計溫度的直接保證，從而對提高機組效率和保證出力存在直接的影響。</p><p>　　4.2 高壓加熱器的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　高壓加熱器由殼體、管板、管束、和隔板等主要部件組成，在殼體內(nèi)腔上部設(shè)置蒸汽凝結(jié)

86、段，下部設(shè)置疏水冷卻段，進、出水管頂端設(shè)置給水進口和給水出口。當(dāng)過熱蒸汽由進口進入殼體后即可將上部主螺管內(nèi)的給水加熱，蒸汽凝結(jié)為水后，凝結(jié)的熱水又可將下部疏冷螺管內(nèi)的部分給水加熱，被利用后的凝結(jié)水經(jīng)疏水出口被疏流出體外。本裝置具有能耗低，結(jié)構(gòu)緊湊，占用面積少，耗用材料省等顯著優(yōu)點，并能夠較嚴(yán)格控制疏水水位，疏水流速和縮小疏水端差。</p><p>　　圖4-1是哈爾濱第三電廠高壓加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。</p&

87、gt;<p>　　該加熱器的殼體采用軋制鋼板制造、全焊接結(jié)構(gòu)。殼體中部設(shè)有滾動支承，供檢修時抽出殼體用。在殼體相應(yīng)于管板的位置處事加熱器的支點，靠近殼體尾部是滾動支承，當(dāng)殼體受熱膨脹時，加熱器的殼體可以沿軸向自由滾動。</p><p>　　在該機組的回?zé)嵯到y(tǒng)中，8號高壓加熱器采用的是管板-U形管表面式回?zé)峒訜崞?，它結(jié)構(gòu)緊湊、省材料、流動阻力小、換熱效率高。它具有過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段。蒸汽首先進

88、入過熱蒸汽冷卻段，在隔板的引導(dǎo)下曲折流動，把大部分過熱度所含熱量傳遞給主凝結(jié)水，到出口時，蒸汽已接近飽和狀態(tài)，但仍然有少量的過熱度。然后流至冷凝段，在隔板的引導(dǎo)下均勻地流向該段的各部分，由下而上橫向流過管束，放出汽化潛熱后凝結(jié)成水，稱為疏水；外來的上一級疏水經(jīng)擴容后也進入冷凝段。積聚在殼體底部的疏水，經(jīng)端板底部的吸水口進入疏水冷卻段，在一組隔板的引導(dǎo)下向上流動，最后從位于該段頂部殼體側(cè)面的疏水管疏出。與此同時，給水（主凝結(jié)水）由進口管在

89、水室下部進水室，然后經(jīng)U形管束由上而下依次吸收疏水冷卻段、凝結(jié)段、蒸汽冷卻段的熱量，最后在水室的上部出水管流出。</p><p>　　5 高壓加熱器熱力設(shè)計</p><p>　　5.1加熱器傳熱計算的理論基礎(chǔ)</p><p>　　通常用的加熱器熱計算的方法有兩種：平均溫差法和傳熱單元數(shù)法。本文主要采用的是平均溫差法。所謂平均溫差法，是指在加熱器換熱過程中，蒸汽沿流

90、程放出熱量溫度不斷下降，給水沿流程吸熱而溫度上升，且蒸汽和給水間的溫差沿流程是不斷變化的。因此，當(dāng)利用傳熱方程來計算整個傳熱面上的熱流量時，必須使用整個傳熱面上的平均溫差，在工程應(yīng)用中通常使用的是對數(shù)平均溫差。</p><p>　　不論是順流還是逆流，對數(shù)平均溫差可統(tǒng)一用以下計算式表示：</p><p>　　式中，為平均對數(shù)溫差；、分別為加熱器中最大傳熱溫差和最小傳熱溫差。</p&g

91、t;<p>　　計算出平均對數(shù)溫差后可以建立傳熱方程式及熱平衡方程：</p><p><b>　　， ，</b></p><p>　　其中，不是獨立變量，因為只要確定了蒸汽和給水的流動布置及進、出口</p><p>　　溫度，就可以計算出來。因此，上述方程中共有8個變量，必須給定其中的五個變量才能進行計算。</p>

92、<p>　　5.2加熱器主要技術(shù)參數(shù)的選定及計算步驟</p><p>　　由第三部分計算可知，流進8號高壓加熱器的水溫度為=240.6,流量為，流出水溫度為270.4，加熱蒸汽絕對壓力為=5.735 Mpa，疏水出口溫度=246.2</p><p>　?。?）選定8號高壓加熱器熱器的部分結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p>　　初步選定管程=2，每管程有=1500

93、根管，總的管子根數(shù)為=3000根管。管子的排列方式采用等邊三角形排列，在垂直列上管子平均數(shù)為=60根。選定管子外徑d=18mm，管子壁厚為=2mm，內(nèi)徑=14mm。</p><p>　?。?）求對數(shù)平均溫差</p><p>　　查水蒸汽物性參數(shù)表，=5.735 Mpa時，飽和蒸汽溫度，故</p><p>　　=272.7-240.6=32.1</p>

94、<p>　　=270.4-246.2=24.2</p><p><b>　　即==28.1</b></p><p><b>　　（3）求換熱量Q</b></p><p>　　水的平均溫度，查水蒸汽物性參數(shù)表得：水的比熱4.8965KJ/（Kg ），故</p><p>　　=453.3=6.

95、6143W</p><p>　?。?）蒸汽側(cè)冷凝換熱系數(shù)</p><p>　　1．定性溫度為冷凝液膜平均溫度，但壁溫為未知，故用試算法。因蒸汽側(cè)一般均大于水側(cè)，故壁溫應(yīng)接近蒸汽溫度?，F(xiàn)假定=260，則</p><p>　　由查水的物性參數(shù)：；；；又由=5.735 Mpa查得：1586.6KJ/Kg。</p><p><b>　　2．

96、計算換熱系數(shù)：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=3865.2</b></p><p><b>　?。?）水側(cè)換熱系數(shù)</b></p><p>　　1.水的定性溫度，因蒸汽側(cè)位飽和溫度，且水和蒸汽的平均溫度差已確定，故水的

97、平均溫度為：查水蒸汽物性參數(shù)表得：；；；。</p><p><b>　　2.計算流速</b></p><p>　　因流量及每管程數(shù)已選定，則管內(nèi)流速為：</p><p><b>　　則為：</b></p><p><b>　　為紊流</b></p><p&g

98、t;<b>　　3.水側(cè)換熱系數(shù)：</b></p><p><b>　　因此，</b></p><p><b>　?。?）傳熱系數(shù)K</b></p><p>　　根據(jù)K校核原設(shè)定的：</p><p>　　由 </p><p>　　由

99、 </p><p>　　兩者相差2.4%，誤差較小，故前述壁溫合理。</p><p>　　（7）換熱面積及管長</p><p>　　總管數(shù)=3000根，故</p><p>　　最后取L=7.8m，管程=2，每管程有=1500根管，總的管子根數(shù)為=3000根，換熱面積F=1314.6.</p><p>　　

100、(8) 根據(jù)以上計算和已知條件得到凝汽器主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p>　　5.3編寫加熱器傳熱計算程序</p><p><b>　　程序</b></p><p>　　# include <stdio.h></p><p>　　void main( )</p><p>&l

101、t;b>　　{</b></p><p>　　float k, t, F,Q;</p><p>　　scanf (“k=%f,t=%f,Q=%f\n”,&k,&t,&Q);</p><p>　　printf (“k=%f,t=%f,Q=%f\n”,k,t,Q);</p><p>　　F=Q/

102、(k*t);</p><p>　　Printf(“F=%f\n”,F);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　結(jié)果顯示：</b></p><p>　　k=1790.500000,t=28.100000,Q=66143000.000000</p><

103、p>　　F=1314.600000</p><p>　　Press any key to continue</p><p>　　結(jié) 論</p><p>　　經(jīng)過以上論述和分析，可以得出以下4點結(jié)論：</p><p>　　1．哈爾濱第三電廠600MW機組的焓升分配比較合理，基本上實現(xiàn)了高品位處的蒸汽少抽，低品位處的蒸汽盡量多

104、抽的原則。因此，其回?zé)嵯到y(tǒng)的效率比其他600MW機組的高。</p><p>　　2．在滿足額定功率的條件下，為了確保獲得最大的經(jīng)濟效益，采用回?zé)岢槠麜r必須確定好回?zé)岬募墧?shù)、各段的抽汽參數(shù)以及給水溫度。</p><p>　　3．在進行高壓加熱器的熱力設(shè)計時，主要困難在于確定傳熱系數(shù)，困難的原因是由于熱交換器傳熱面幾何形狀的復(fù)雜，沖刷傳熱面的條件多種多樣，流體溫度沿傳熱面變化很多以及傳熱面的非

105、等溫性等。</p><p>　　4. 在進行工程設(shè)計時，應(yīng)盡量使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，在追求效益的同時，要處理好付出的代價和得到的收益之間的關(guān)系。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]  葉濤主編 熱力發(fā)電廠 中國電力出版社[2] 華

106、東六省一市電機工程學(xué)會編 汽輪機設(shè)備及系統(tǒng) 中國電力出版社[3]  黃樹紅主編 汽輪機原理 中國電力出版社[4] 馮俊寶編 電力專業(yè)英語 中國電力出版社</p><p>　　[5] 史美中、王中錚編 熱交換器原理與設(shè)計 東南大學(xué)出版社</p>

107、<p>　　[6] 楊世明 陶文銓編著 傳熱學(xué) 高等教育出版社</p><p>　　[7] 王曉墨 陳維漢等編 傳熱學(xué) 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　[8] 馮慧雯主編 汽輪機課程設(shè)計指導(dǎo)書 華中科技大學(xué)出版社[9] 林萬超主編 火電廠熱力

108、系統(tǒng)節(jié)能理論 西安交通大學(xué)出版社</p><p>　　[10] 劉正林等編 最新C語言程序設(shè)計教程 華中科技大學(xué)出版社</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在指導(dǎo)教師xx教授的悉心指導(dǎo)下完成的。xx老師的敬業(yè)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我終生受益；對學(xué)生的關(guān)心和寬

109、容使我深受感動。在論文設(shè)計的過程中，無論是布置參考資料的收集閱讀，還是論文的提綱組織、撰寫、修改、審查和定稿，都花費了xx老師許多精力和寶貴時間。xx老師雖然有繁重的教學(xué)任務(wù)，，但是他能抽出寶貴的時間輔導(dǎo)我的設(shè)計工作，給予了我大量的指導(dǎo)。誨人不倦又能緊密結(jié)合生產(chǎn)實際，深入淺出，特在此向xx老師表示衷心的感謝!</p><p>　　另外，我要感謝同組的xx等同學(xué)。在我的論文設(shè)計的整個過程中，他們一起與我分析討論問題

110、，這對我專業(yè)知識水平和論文質(zhì)量的提高都有很大的幫助。</p><p>　　特別感謝我的家人，他們是我精神的依靠和前進的動力，正是由于他們的關(guān)愛、理解、奉獻與支持我才得以順利完成學(xué)業(yè)。</p><p>　　最后，向所有關(guān)心過我、愛護過我和幫助過我的人致以誠摯的謝意！</p><p>　　由于時間倉促，論文中難免還存在一些問題，懇請老師們批評指正。</p>