300MW机组进行原则性热力系统计算

4. 机组原则性热力系统求解

全厂原则性热力系统计算的基本公式和原理与机组原则性热力系统计算相同。因为全厂的热经济指标,关键在于汽轮机的热经济性,回热系统又是全厂热力系统的基础。为此,全厂热力系统计算的核心仍是求得汽轮机各级抽汽量、凝汽量(或新汽量),或总功率。计算的基本公式仍是热平衡、物质平衡和汽轮机的功率方程式。计算的原理是求解多元一次方程组。计算用相对量(以汽轮机做功的新汽耗量D0为基准)进行。

由于全厂热力系统不仅涉及汽轮机回热系统,还要涉及锅炉、主蒸汽管道、辅助热力系统等,故在计算步骤和一些概念上,与机组热力系统计算有某些不同。

首先,在概念上对全厂而言,汽轮机的汽耗就不能只包括参与做功的那部分蒸汽D0,某些与汽轮机运行有关的非做功的汽耗,如门杆漏汽Dlv、轴封漏汽Dsg'等,也应划归汽轮机,这个汽轮机的汽耗用D'0表示,即D'0= D0+Dlv + Dsg'。相应的汽轮机热耗Q0也与D'0有关,且对全厂而言Q0还应包括辅助热力系统引入汽机回热系统时带入的热量。同样对全厂而言,汽轮机绝对内效率ηi,也对应着这个热耗,显然,它与汽轮机厂家提供的ηi是有所不同的。

为使全厂热力系统计算能顺利进行,在计算内容和步骤上,较机组热力系统计算要增加全厂的物质平衡和辅助热力系统计算两部分,它们都应在回热系统计算前进行。

为减少全厂物质平衡计算过程中的未知数。可将全厂各处汽水流量依物质平衡关系,表示为汽轮机参与做功新汽耗量D0的函数,如Db= D0'+Dl=f(D0),Dfw=f(D0),D'0=f(D0)' ,Df=f(D0),Dbl=f(D0),Dma=f(D0)等。

辅助热力系统计算一般包括锅炉连续排污利用系统和对外供热系统。它们对回热系统都有影响,且相对于回热系统它们属于“外部系统”,因此在全厂热系统计算中采用“先外后内”的计算步骤。

现在先以再热蒸汽喷水流量Dzp=0t/h,即额定工况下进行计算,计算出系统热经济指标(热耗率、绝对电效率、系统热耗率、标准煤耗率等),再以机组再热蒸汽喷水流量Dzp=5t/h、10 t/h、15 t/h、25 t/h工况下的原则性热力系统进行

对比计算,从中找出再热蒸汽喷水量与机组热经济性变化之间的客观规律,并对机组热经济性的改善和提高提出合理化建议与分析。

4.1 额定工况下的原则性热力系统计算

再热蒸汽喷水流量Dzp=0t/h时为额定工况,记为工况一。

4.1.1整理原始数据

如表2 –1

4.1.2 整理过、再热蒸汽及排污扩容器计算点参数

表4-3 整理过、再热蒸汽及排污扩容器计算点参数表 汽水参数 单位 压力P 温度t 汽焓h MPa ℃ KJ/Kg 锅炉过热器(出口) 18.20 540 3520.6 汽机高压缸(入口) 16.7 537 3694.4 锅炉汽包排连续排污扩污水 容器 20.40 0.90 1848.10 2772.1 742.64 再热器 3.44(入口) 3.22(出口) 314(入口) 540(出口) 3019.31(入口) 3538.02(出口) 518.72 水焓hw KJ/Kg 再热汽焓KJ/Kg 升qrh 4.1.3 全厂物质平衡

汽轮机总耗汽量D0'=D0

锅炉蒸发量Db= D0'+Dl= D0'+0.01Db=1.0101 D0 锅炉给水量Dfw

Dfw =Db+Dbl-Dd =Db+0.01 Db-Dd

= 1.0202D0-33.46×103 排污扩容器的扩容蒸汽量Df

Df?'hbl?f?h'fh?h\f'fDbl

?

1848.1?0.98?742.64?Dbl

2772.1?742.64?0.5265Dbl

?0.005D30

'

未回收的排污水量Dbl

'Dbl?Dbl?Df

?Dbl?0.5265Dbl

?0.4735Dbl ?0.0048D0

系统补充水量Dma

' Dma?D1?Dbl?0.01Db?0.4753Dbl ?0.0149D0

4.1.4 计算汽轮机各段抽汽量Dj和凝汽流量Dc

4.1.4.1 由高压加热器GJ1热平衡计算Dl

D1?Dfw(hw1?hw2)??hh1?hw1?h1?hw1?

?Dfw(hw1?hw2)??h

(1.0202D0?33.46?103)(1143.5?1047.07)?0.999?

3151.80?1047.07?0.06153D0?2.0432?103

4.1.4.2 由高压加热器GJ2热平衡计算D2

??Dfw(hw2?hw3)??h?D1(hw1?hw2)D2?h2?hw2?

(1.0202D0?33.46?103)(1047?837.40)?0.999?(0.06153D0?2.0432?103)?218?3069.03?864.82?0.0942D0?3.0652?103

GJ2的疏水Ds2

Ds2?D1?D2

?0.06156D0?2.0432?103?0.0942D0?3.0652?103 ?0.15576D0?5.1084?103 4.1.4.3 再热蒸汽量Drh

HD?sg中,在Dsg1返回高压缸排汽进入中压缸夹层,故

由于高压缸轴封漏出

从高压缸物质平衡可得:

HDrh?D0??Dsg?D1?D2?Dsg1

?D0?21.03?103?0.15763D0?5.2093?103?7.39?103 ?0.84237D0?8.4307?103

4.1.4.4 由高压加热器GJ3热平衡计算D3

给水泵出口水焓: hw4pupu?hw4??hw

=697.17+25.56 =722.73 KJ/Kg

D3?pu???Dfw(hw3?hw)???D(h?h)?D(h?h4hs2w2w3sg2sg2w3)h3?h?w3

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