1、燃煤电厂凝汽式汽轮发电机组基本热力计算及主要动力设备的选择I摘 要机组容量初步确定思路：发电厂容量确定后，汽轮机单机容量和台数即可以确定。大型电网中主力发电厂应优先选用大容量机组，最大机组容量宜取电力系统总容量的 8 % 10 % ，国外取 4% 6。我国超过 25000MW 容量的大电网有四个，都可装 600MW 及以上的大机组，但由于大型发电厂的厂址很不容易选到，燃料运输量大，供水量多，灰渣排放多等因素给厂址的选择带来很大困难。容量大的电力系统，应选用高效率的300MW、 600MW 机组。根据我国汽轮机现行规范，单机容量 25MW 供热机组、50 MW以上凝汽式机组宜采用高参数，1252
2、00MW 凝汽式机组或供热抽汽机组宜采用超高参数，300MW 、600MW 凝汽式机组宜采用亚临界参数或超临界参数。本次设计是一次完全的火电厂动力部分设计首先，发电厂原则性热力系统的拟定与计算：包括给水回热和除氧系统、补充水系统、汽轮机和锅炉形式和参数的确定、回热系统参数的确定、加热器组的计算、汽轮机汽耗量及各项流量的计算和热经济指标的计算。其次，汽轮机部分辅助设备的选择：包括给水泵的选择、凝结水泵的选择及循环水泵的选择。第三，对锅炉燃料及其辅助设备的选择：锅炉燃料选择烟煤，根据煤的成分分析并选择磨煤机、送风机和引风机及其锅炉效率的校核。关键词：汽轮机 锅炉 热力系统沈阳工程学院毕业设计（论文
3、）IIAbstractAbstract unit capacity preliminary definite mentality: After station capacity determination, the steam turbine unit capacity and the Taiwan number namely may determine. In the large-scale electrical network the main force power plant should first select the large capacity unit, the bigges
4、t unit capacity takes the electrical power system aggregate capacity suitably 8% 10%, overseas takes 4% 6%. Our country surpasses the 25000MW capacity the big electrical network to have four, may install 600MW and the above big unit, but because the large-scale power plants factory site is not very
5、easy to elect, the fuel freight volume is big, the volume of diversion are many, the ash dregs discharges and so on factors to bring the very major difficulty many for the factory site choice. The capacity big electrical power system, uses the high efficiency elected 300MW, the 600MW unit. According
6、 to our country steam turbine present standard, above the unit capacity 25MW heating unit, 50 MW the condensation type unit uses the high parameter suitably, the 125200MW condensation type unit either heating pulls out the steam unit to use the superelevation parameter suitably, 300MW, the 600MW con
7、densation type unit uses the subcritical parameter or the supercritical parameter suitably. this design is a complete thermoelectric power station power section design: first, power plant principled thermodynamic systems sketch with calculates: including and eliminates the oxygen system, the supplem
8、ent aqueous system, the steam turbine and the boiler form and the parameter determination, the regenerative system parameter determination, the heater groups computation, the steam turbine steam-consumption and each current capacity computation and the hot economic indicator computation for the wate
9、r regeneration. next, steam turbine part supporting facilitys choice: including feed pumps choice, condenser pumps choice and circulating water pumps choice. third, to ler oil and supporting facilitys choice: the ler oil chooses the Yima bituminous coal, analyzes and chooses the pulverizer, the air
10、feeder and the drawing fan and the efficiency of boiler examination according to the coal ingredient. Key word: turbine boiler heating power system燃煤电厂凝汽式汽轮发电机组基本热力计算及主要动力设备的选择III目 录前 言1第一章 概述2第一节 本次设计的相关数据资料.2第二节 汽轮机设备确定.5第三节 锅炉设备确定.6第二章 原则性热力系统的拟定和计算7第一节 原则性热力系统的拟定.7第二节 原则性热力系统的计算8第三章 锅炉燃烧系统的计算.21
11、第一节 燃料性质及锅炉主要热力参数21第二节 锅炉燃烧计算22第四章 锅炉车间辅助设备的选择和计算.25第一节 磨煤机选择.25 第二节 送风机的选择.28第三节 引风机的选择30第五章 汽机车间辅助设备的选择和计算.32第一节 给水泵的选择.32第二节 凝结水泵的选择.34第三节 循环水泵的选择36第六章 全面性热力系统的说明38总 结.43致 谢.44参考资料.45附一 温焓表燃煤电厂凝汽式汽轮发电机组基本热力计算及主要动力设备的选择- 1 -前 言本次设计的主要目的是通过毕业设计，进一步巩固自己近三年来所学的知识，同时为走上工作岗位打下一定的理论基础和实际基础。通过图书馆查阅资料等方式对
12、所学的专业课程进行更系统、更全面的理解运用，加强对专业知识的运用能力，提高自学能力。本设计共分五章，第一章是本次设计的概述，第二章是原则性热力系统的拟定和计算，第三章锅炉燃烧系统的计算，第四章是锅炉车间辅助设备的选择和计算，第五章是汽机车间辅助设备的选择和计算。其中的计算数据除了设计给定外，还有许多都是根据电厂和查阅图书馆资料获得。因为是初步设计，所以在设计中使用了许多教材中的数据。为了设计的更直观，系统更明确，有些章节还配备了许多表格和简图。由于文字的输入时间比较仓促，更因本人经验不足，水平有限，错误和不妥之处在所难免，敬请老师和读者同学给予批评指正。设计者：苑子娇日 期：6 月 13沈阳工
13、程学院毕业设计（论文）- 2 -第一章 概 述第一节 本设计的相关数据资料一、本次设计的主要内容(1) 300MW 火力发电机组原则性热力系统的基本热力计算，进行热经济性的校核。(2) 300MW 火力发电机组锅炉热平衡计算，进行锅炉热效率的校核。(3) 300MW 火力发电机组主要动力设备的选择计算，包括磨煤机、主要泵及风机等。二、本次设计涉及到的主要数据(一)汽轮机组的型式及基本参数1. 机组型式:国产 N30016.67/537/537 型一次中间再热、冲动凝汽式汽轮机。2. 机组参数主蒸汽压力：p 0=16.67MPa， 5370t再热蒸汽参数：高压缸排汽(再热器冷端) MPa，t r
14、h=321.16.rhp中压缸进汽(再热器热端) 3.29MPa， 537rh排汽参数：p c=0.0054 MPa，x c =0.9275给水温度：t fw=274.43. 回热抽汽参数（如表 1-1）表 1-1 八段抽汽参数表回 热 抽 汽 参 数项目单位 一 二 三 四 五 六 七 八加热器编号H1 H2 H3H4(HD)H5 H6 H7 H8抽汽压力MPa 6.03 3.76 1.85 0.823 0.331 0.14 0.079 0.031抽汽温度 386.8 323.3 437 336.8 233 146 94.3 68.9燃煤电厂凝汽式汽轮发电机组基本热力计算及主要动力设备的选择
15、- 3 -4. 门杆漏汽、轴封漏汽参数（如表 1-2）表 1-2 轴封汽量及其参数轴封漏汽 编号 数量(kg) 份额 (%)sg焓值 (kJ/kg) 去处主汽门门杆 1sg4119 0.004429 3394.45 至 H2中压联合汽门门杆2sg3770 0.004053 3535.66 至 H3高压缸前后汽封3sg12300 0.013233 3028.44 至 H4(HD)低压缸汽封 4sg1373 0.001430 2716 至 SG总计 21562 0.023155. 给水参数给水温度： 4.27fwt给水泵出口压力： MPa56fp除氧器定压运行： MPa，除氧器水箱距离给水泵高度：
16、 m8.0hd 23hd凝结水泵出口压力： MPa，凝汽器水井距离凝结水泵高度： m1c 0.c三、热力系统相关参数1. 管道压损如(表 1-3)表 1-3 管道压损表2. 各加热器出口端差如表 1-4表 1-4 各加热器出口端差加热器编号H1 H2 H3 H4(HD) H5 H6 H7 H8端差 ()-1.67 0 0 0 2.78 2.78 2.78 2.78管段名称主汽门和调节汽门再热器中压联合汽门抽汽管 小汽轮机进汽管 中低压管压损P(%)5 11 3.5 5 6 3沈阳工程学院毕业设计（论文）- 4 -四、锅炉的型式及基本参数1. 锅炉型式：HG1025/17.4 型自然循环汽包炉2
17、. 锅炉基本参数最大连续蒸发量：D b=1025t/h过热蒸汽出口参数：p b=17.4MPa，t b=540再热蒸汽出口参数： 3.29MPa，t rh=537rhp汽包压力：p st=20.4 MPa锅炉效率： 92%b2. 燃料特性(如表 1-5，1-6)表 1-5 煤种元素分析表元素分析(%)水分 灰分 碳 氢 氧 氮 硫煤种 arMACHONS低位发热量 netarQ,(kJ/kg)挥发分 dfV水分Wad(%)可磨性系 数Kkm平顶山烟煤5.2 26.4 58.9 3.8 4.2 0.957 0.55 22625 24.6 1.4 1.5表 1-6 煤种温度表灰 熔 点煤 种变形温
18、度 t1() 软化温度 t2() 熔化温度 t3()平顶山烟煤 1260 15003. 其他相关参数如表 1-7表 1-7 相关参数表项 目 数 值()冷风温度 22空气预热器进口温度 56排烟温度 155燃煤电厂凝汽式汽轮发电机组基本热力计算及主要动力设备的选择- 5 -第二节 汽轮机设备的确定发电厂容量确定后，汽轮机单机容量和台数即可确定。大型电网中主力发电厂应优先选用大容量机组，最大机组容量宜取电力系统总容量的 8 % 10 %，国外取 4% 6%。容量大的电力系统，应选用高效率的 300MW、600MW 及 600MW 以上的机组。联接大电网间的主力电厂，可选择 800MW 以上的机组
19、。供热机组型式应通过技术经济比较确定，宜优先选用高参数大容量抽汽供热机组；有稳定可靠的热用户时，可采用背压式机组或背压抽汽式机组，其单机容量应按全年基本热负荷确定。随机组容量增大，便于发电厂生产管理和人员培训，发电厂一个厂房内机组容量等级不宜超过两种，机组台数不宜超过 6 台，如采用 300MW 和 600MW 机组，按 6 台机组计发电厂的容量可达到 1800MW和 3600MW。为便于人员培训、生产管理和备品配件的贮备，发电厂内同容量的主机设备宜采用同一制造厂的同一型式或改进型式，同时要求其配套辅机设备（如给水泵、除氧器等）的型式也一致。根据我国汽轮机现行规范，单机容量 25MW 供热机组
20、、50 MW以上凝汽式机组宜采用高参数，125200MW 凝汽式机组或供热抽汽机组宜采用超高参数，300MW、600MW 凝汽式机组宜采用亚临界参数或超临界参数。本次设计为 300MW 亚临界参数的凝汽式机组。汽轮机的主要热力参数如下：汽轮机型号：N30016.67/537/537主蒸汽压力：p 0=16.67MPa， 5370t再热蒸汽参数：高压缸排汽(再热器冷端) MPa，t rh=321.16.rhp中压缸进汽(再热器热端) 3.29MPa， 537rh排汽参数：p c=0.0054 MPa，x c =0.9275给水温度：t fw=274.4沈阳工程学院毕业设计（论文）- 6 -第三节
21、 锅炉设备的确定锅炉设备的容量是根据原则性热力系统计算的锅炉最大蒸发量，加上必须的富裕容量，同时考虑锅炉的最大连续蒸发量应与汽轮机最大进汽量相匹配。对大型引进机组汽轮机最大进汽量是指汽轮机进汽压力超过 5%，调节汽门全开工况时的进汽量（如不允许超压 5 %，则为调节汽门全开工况时的进汽量） 。该工况的进汽量是相对于汽轮机额定工况时的进汽量，即汽轮机在额定进汽参数、额定真空、无厂用抽汽、补水率为零时发出额定功率所需的汽耗量。大型引进机组将大于 8% 10%，如引进型 300MW 汽轮机组，锅炉最大连续蒸发量为汽轮机额定工况进汽量的 112.9%，引进的 600MW 机组为112.0%。高参数凝汽
22、式发电厂一炉配一机运行，不设置备用锅炉，因此锅炉的台数与汽轮机台数相等。装有供热机组的热电厂，当一台容量最大的蒸汽锅炉停用时，其余锅炉的蒸发量应满足：热力用户连续生产所需的生产用汽量；冬季采暖、通风和生活用热量的 60 % 75 %（严寒地区取上限） ，此时可降低部分发电出力。大容量机组锅炉的主要参数，如过热器出口额定蒸汽压力一般为汽轮机额定进汽压力的 105 %，过热器出口温度一般比汽轮机额定进汽温度高 3；冷段再热蒸汽管道、再热器、热段再热蒸汽管道额定工况下的压力降宜分别为汽轮机额定工况高压缸排汽压力的 1 .5% 2.0%、5%、3.0%3.5% ；再热器出口额定蒸汽温度一般比汽轮机中压
23、缸额定进汽温度高 3，主要是减少主蒸汽和再热蒸汽的压降和散热损失，提高主蒸汽管道效率。以上参数标准适用于 300MW 及以上容量的机组。锅炉型式包括水循环方式、燃烧方式、排渣方式等。水循环方式主要决定于蒸汽初参数，如亚临界参数以下均采用自然循环汽包炉，因其给水泵耗功小，循环安全可靠，全厂热经济性高；亚临界参数可采用自然循环或强制循环，强制循环能适应调峰情况下承担低负荷时水循环的安全；超临界参数只能采用强制循环直流炉。锅炉燃烧方式主要决定于燃料特性和锅炉容量，有三种燃烧方式，即四角喷燃炉、 “W”火焰炉和前后墙对称燃烧 RBC 型炉。四角喷燃炉具有结构简单、投资省、制造及运行国内已有成熟经验等优点，多用于燃用烟煤的锅炉，也可用于燃贫煤或无烟煤的锅炉；“W”火焰炉的优点是可燃用多种变化煤种，最低稳定燃烧负荷可达 40%50%，有利于调峰运行；RBC 型炉，其性能介于上述两种炉型之间，国内 300MW 机组已有运行。本次设计的 300MW 亚临界参数的凝汽式机组，其锅炉的主要热力参数如下：锅炉形式：HG1025/17.4 四角喷燃、固态排渣、具有一次中间再热自然循环汽包炉最大连续蒸发量：D b=1025t/h过热蒸汽出口参数：p b=17.4MPa，t b=540再热蒸汽出口参数： 3.29MPa，t rh=537rhp汽包压力：p st=20.4 MPa锅炉效率： 92%b
