熱力發(fā)電廠課程設(shè)計--引進(jìn)300mw機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)設(shè)計、計算和改進(jìn)

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

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

3、<p>　　2014年2月24日</p><p><b>　　一 課程設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計題目</b></p><p>　　引進(jìn)300MW凝氣機(jī)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(wù)

4、</b></p><p>　　1、整理機(jī)組的參數(shù)和假設(shè)條件，并擬定出原則性熱力系統(tǒng)圖。</p><p>　　2、根據(jù)給定熱力系統(tǒng)數(shù)據(jù)，計算氣態(tài)膨脹線上各計算點的參數(shù)，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(jī)組內(nèi)效率，并校核。</p><p>　　4、確定原則性熱力系統(tǒng)的改進(jìn)方案，并對改

5、進(jìn)后的原則性熱力系統(tǒng)計算其機(jī)組內(nèi)效率。</p><p>　　5、將改進(jìn)后和改進(jìn)前的系統(tǒng)進(jìn)行對比分析，并作出結(jié)論。</p><p><b>　　1.3設(shè)計任務(wù)說明</b></p><p>　　對引進(jìn)300MW凝氣機(jī)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(wù)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(jī)絕對內(nèi)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(jī)絕對內(nèi)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(nèi)效率進(jìn)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(jié)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(shù)據(jù)整理和計算</p><p>　　3.1 原始數(shù)據(jù)的整理</p><p>　　3.1.1汽輪機(jī)型式及參數(shù)</p><p><b>　　引進(jìn)300MW機(jī)組</b></p><p>　　初蒸汽參數(shù)： P0=16.7MPa，t0=537oC</p><

8、p>　　再熱蒸汽參數(shù)：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(jī)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?zé)嵯到y(tǒng)：八級回?zé)岢槠?，“三高四低一除氧?lt;/p><p><b>　　軸封及門桿參數(shù)表：</b></p><p>　　3.1.2計算點參數(shù)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>　?。?）#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>　　（4）#5除氧器</b></p><p>　　混合加熱器抽汽份額：</p><p><b>　?。?）#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(nèi)效率計算</p><p><b>　?。?）做功量</b></p><p><b>　?。?）循環(huán)吸熱量</b></p><p><b>　?。?）內(nèi)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>　?。?）做功量</b></p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　?。?）

17、內(nèi)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(jìn)行校核。計算時，各個加熱器的進(jìn)出口汽水參數(shù)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>　　（2）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(jī)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(jìn)和計算（熱量法）</p><p>　　4.1 方案改

20、進(jìn)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(jù)前述任務(wù)，我的改進(jìn)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(diào)節(jié)抽汽份額，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。所以我的改進(jìn)是以減小端差為改進(jìn)對象達(dá)到上述目的。</p><p>　　4.2 改

21、進(jìn)后的原則性熱力系統(tǒng)的計算</p><p>　　4.2.1計算點參數(shù)</p><p>　　4.2.2抽汽份額計算</p><p>　　同改進(jìn)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>　?。?）循環(huán)吸熱量</b></p><p><b>　?。?）內(nèi)效率</b></p><p><b>　　反平衡</b></p><p><b>　?。?）做功量</b

23、></p><p><b>　?。?）內(nèi)效率</b></p><p><b>　　，誤差符合要求。</b></p><p><b>　　4.3改進(jìn)前后對比</b></p><p>　?。?）改進(jìn)后，正平衡內(nèi)效率提高量：</p><p>　　（2）反

24、平衡內(nèi)效率提高量：</p><p>　　故由數(shù)據(jù)可知，改進(jìn)后，經(jīng)濟(jì)性有所提高。</p><p><b>　　計算表格見下頁。</b></p><p><b>　　五 結(jié)果及分析</b></p><p><b>　　5.1 結(jié)果分析</b></p><p&g

25、t;　?。?）分別從改進(jìn)前（后）正平衡和反平衡計算的內(nèi)效率結(jié)果對比來看，反平衡效率<正平衡效率。</p><p>　　分析：由于參數(shù)選擇沒有唯一標(biāo)準(zhǔn)，所以可能初始參數(shù)值將對后面的計算產(chǎn)生一定影響，甚至累積；同時，軸封汽，特別是經(jīng)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(yùn)算也有影響。而從結(jié)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(jié)論，但誤差在0.5

26、%之內(nèi)，可以接受。</p><p>　?。?）從改進(jìn)前后來看，無論是正平衡還是反平衡，改進(jìn)后即加了蒸汽冷卻器后汽輪機(jī)的絕對內(nèi)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(jìn)后的系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，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(shè)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(jīng)濟(jì)性也就隨之

27、提高了。</p><p><b>　　5.2體會</b></p><p>　　課程設(shè)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(xué)到很多東西。課程設(shè)計雖為期不長，但是集中精力在較短的時間內(nèi)完成一個實實在在的任務(wù)，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(jī)會。這次熱力發(fā)電廠課程設(shè)計，主要設(shè)計到了熱力發(fā)電廠課程中

28、，回?zé)嵯到y(tǒng)的相關(guān)知識點。在課程設(shè)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(xì)節(jié)比較多。比如在用反平衡計算機(jī)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(dǎo)致結(jié)果不正確。這也正好培養(yǎng)了我們必須細(xì)心的習(xí)慣。</p><p>　　這次課程設(shè)計讓我們自己選擇任務(wù)，自己設(shè)計方案，給我們很大的發(fā)揮空間。這次課程設(shè)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(shè)計，使得自己對回?zé)嵯到y(tǒng)的各個組成部分有了更清晰的認(rèn)識，并且對原則性熱力系統(tǒng)的計算有了更扎實的基礎(chǔ)，還對自己的動手能力起到一定的提高。</p><p>　　在課程設(shè)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(jī)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(xì)心的檢查一遍時發(fā)現(xiàn)了問題所在，當(dāng)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(xué)起，但這種為了運(yùn)用而去學(xué)習(xí)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(shè)計過程中，我也感受到與同學(xué)之間的相互交流和學(xué)習(xí)的重要性，每個同學(xué)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(jìn)同學(xué)的友誼，更利于學(xué)習(xí)本身。</p><p>　　在本科即將結(jié)束之際，多參加這樣的課程設(shè)計，無論是對繼續(xù)學(xué)習(xí)的同學(xué)，還是工作的同學(xué)，都將對他們的能力是一個很高的提升機(jī)會，至少自己從中回到了很多!</p><p><b>　　六 參考文獻(xiàn)</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>