发电厂原则性热力系统计算
发电厂原则性热力系统计算: 已知条件
1. 汽轮机形式和参数
制造厂家： 哈尔滨汽轮机厂
型 号： Ｎ300—16.７/５3８/53８型
型 式： 亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽轮
机 额定功率: 300MW 最大功率： 33０ＭW 初蒸汽参数：
=0p 16.67ＭP ａ ，=0
t ５38C
再热蒸汽参数： 冷段压力
==in
rh p p 2 3.65３MPa ,冷段温度=in rh t 320.６C 热段压力=out rh p ３.288MP ａ ，热段温度=out
rh t 538C
低压缸排汽参数:
=c p 0．0299M Ｐa ，=c
t 32．1C , =c h 2329.8kJ/kg
给水泵小汽轮机耗汽份额:=st α0.0４32
机组发电机实际发出功率:='
e P 30０ＭW
给水泵出口压力:
=pu p ２０.81M Ｐa
凝结水泵出口压力： １．７8MPa 机组机电效率: ==g m mg
ηηη０.98
加热器效率： =h
η０.９9
额定排汽量: 543.８ｔ／ｈ
给水温度： ２73.6℃ 冷却水温度： 20℃ 最高冷却水温度: 34℃
额定工况时热耗率: (计算)793６.2Ｋj ／KW ．h (保证）795５Kj/K Ｗ.h 额定工况时汽耗率 3．043K ｇ/KW .h 主蒸汽最大进汽量: 1025t/h
工作转速： 3000r/min
旋转方向： 顺时针(从汽轮机向发电机看） 最大允许系统周波摆动: ４８．5—５0.５Hz 空负荷时额定转速波动: ±１r/m ｉｎ 噪音水平: 90ｄb 通流级数: 3６级
表(１）机组回热加热器参数
２. 锅炉形式和参数
型号: ＨG —１0２5/18.2—Y Ｍ11型
型式 亚临界、自然循环、中间一次再热、燃煤汽包锅炉、 单炉
膛紧闭。 最大连续蒸发量: =b
D 10２５t/h
过热蒸汽出口参数:
=b p 1８.2M Ｐａ ,=b t ５41C
再热蒸汽进口参数： =in b rh p )(3．9２MPa
，=in
b rh t )
(3２0C
再热蒸汽出口参数： =o b rh p )
( 3.7２ＭP ａ ，=o b rh t )(541C
省煤器进口给水参数: ='fw p ２7．５MP ａ ,='fw t 2７8.9C ，='fw h 1234.００KJ ／
kg
1D ,1b D ,d D 按《电力技术管理法规（试行)》的规格选取，即
b D D %)5.3~%5.1(1=,b b D D %)5~%1(1=，0%)3~%1(D D d =相应选取结
果如下:
锅炉连续排污量:
b
b D D 02.01= 全厂汽水损失:
b D D 03.01=
至锅炉减温水量:
0015.0D D d =，kg kJ h d /594=
解：
1. 整理原始数据的计算点汽水焓值 机组发电机功率
='e p 300MW
表（2）机组回热系统计算点汽水参数
根据p ，t 查水蒸汽表得 新
蒸
汽
焓
值
kg
kJ h /75.33960=，排汽焓值
kg kJ h c /8.2329=,kg kJ h in rh
/55.3025=,kg kJ h out rh /10.3537= kg kJ h h q in
rh out rh rh /55.51155.302510.3537=-=-=
２,全厂物质平衡
汽轮机总耗气量 0
'0
D
D =
锅炉蒸发量
b b D D D D D 03.001'
0+=+=
0030928.1D D b =
锅炉给水量
01051547.102.102.0D D D D D D D b b b b b fw ==+=+=
锅炉连续排污量
01020619.002.0D D D b b ==
未回收排污水量 01'
1020619.0D D D b b ==
补充水量
11'
11051547.005.002.003.003.0D D D D D D D D D b b b b b b ma ==+=+=+=
3，计算回热抽汽系数与凝汽系数
（1）高压加热器H1: 由H1热平衡式求1α
()
21111w w h d
w h h h h -=?-ηα
()()071297.057
.109107.313899.092.105437.11991
1211=--=--=d
w h w w h h h h ηα
H1的疏水系数071297.011
==ααd
（2）高压加热器H2:
()()[]
32211222
w w h d w d w d d w h h h h h h
-=?-+-ηαα
()()d
w d w d w d h w w h h h h h h 2
2211322----=
αηα
()()082487
.077
.89655.302577.89657.1091071297.099.033.86792.1054=--?--=
H2的疏水系数 153784.0082487.0071297.0212=+=+=αααd d
再热蒸汽系数rh α 846216.0153784.01121=-=--=αααrh
（3)高压加热器H3
先计算给水泵焓升pu
w h ?。除氧器水位高度为20m ，则给水泵的进口压力为
=in p
MPa p gh 99456.092.0868.00098.02092.01046=?+?=?+?-ρ，取给水的平均比容为kg m v av
30011.0=,给水泵效率83.0=pu η,则
()
pu
in out av pu
w
p p v p η-=
?310
()()kg kJ 3.2683
.099456.081.200011.0103=-?=
由H3得热平衡式得
()()[]()[]
()[]()
d
w d
w d w d h pu w w w pu w
w w h d w d w d d w h h h h h h h h h h h h h h
3
33
2243
3
43322333
---?+-=
?+-=?-+-αηαηαα
()[]()037610
.026
.77116.333226.77177.896153784.099.03.2657.72633.867=--?-+-=
H3的疏水系数
191394.0037610.0153784.0323=+=+=αααd d
（4）除氧器HD
第四段抽汽4α由除氧器加热蒸汽'
4α和汽动给水泵用汽pu α两部分组成,即 st ααα+='44
由除氧器的物质平衡可知除氧器的进水系数4c α为 '
4341ααα--=d c （１）
除氧器热平衡式为
54334'44w c d w d w h h h h ααα++=
将式(1）代入，则
()()5
3354'454w d w d w w w h h h h h h -+-=-αα
考虑h η，则热平衡式为
()()()53354'454w d
w d w h w w h h h h h h -+-=-ααη
()()5
453354'4w w d
w d h w w h h h h h h ----=
αηα
()()046264.062
.57048.314562.57026.771191394.099.062.57057.726=--?--=
762342.0046264.0191394.011'
434=--=--=αααd c
089464.00432.0046264.0'44=+=+=st ααα
（5）低压加热器H5: 由H5的热平衡式得5α
()
()654'555
w w c h h h h h
-=?-αηα
()'
5
56545h h h h h
w w c --=
ηαα
()043376.090
.56547.294599.058.43662.570762342.0=--?=
Ｈ5的疏水系统
043376.055==ααd
(6）低压加热器H6:
()()[]
()764'6'55'666
w w c h d h h h h h h
-=?-+-αηαα
()(
)'
6
6'6
'557646h h h h h h d h w w c ----=
αηαα
()()025132
.033
.44223.275733.42290.565043376.099.094.35258.436762342.0=--?--?
H6的疏水系统
068508.0025132.0043376.0656=+=+=αααd d
(７）低压加热器H ７
()()[]
()874'7'66'777
w w c h d h h h h h h
-=?-+-αηαα
()(
)'
7
7'
7
'668747h h h h h h d h w w c ----=
αηαα
()()028967
.091
.35937.265691.35933.442068508.099.022.25994.352762342.0=--?--?=
H7的疏水系数
097475.0028967.0068508.0767=+=+=αααd d
(８)低压加热器H8与轴封加热器(SG ）
将H8与SG 作为一个整体考虑，采用图所示的热平衡范围列物质平衡和热平衡式。由热井的物质平衡式，得
874ααααα--=+d c st c （２）
热平衡式为
()'
'77888
4c
st c d c h h h h ?+++=ααααα 代入式（２)，考虑h η，并整理成以4c α吸热为基础以进水焓'
c h 为基准的热平衡式，得 ()()[]()'84''77
'
8
8
c
w c h c d c
h h h h
h h -=?-+-αηαα
()(
)'
8'
'77'848c
c
d h c w c h h h h h h ----=
αηαα
()()028118
.05
.14557.25165.14591.359097475.099.05.14522.259762342.0=--?--?=
(9)凝气系数c α的计算与物质平衡校核 由热井的物质平衡计算c α
593549
.00432.0028118.0097475.0762342.0874=---=---=st
d c c ααααα
由汽轮机通流部分物质平衡来计算c α，以校核计算的准确性
???
?
??-=∑811j c αα
(043376.0089464.0037610.0082487.0071297.01++++-=
)593549.0028118.0028967.0025132.0=+++
两者计算结果相同，表明以上计算正确。
4,.新汽量0D 计算及功率校核
根据抽汽做功不足多耗新汽的公式来计算0D
???? ???-=?=∑8
1
001j j c c Y D D D αβ （1）计算0D 凝汽的比内功ic ω为
()kg kJ h q h c rh ic /5.15788.232955.51175.33960=-+=-+=ω
h t P D g
m ic e
c /1570.6981098
.05.1578300000
3600103600330=???=
?=
--ηηω
（2）计算0D
各级抽汽做功不足系数j Y 如下:
=
-+=ic
c
rh h q h Y ω11836123.05.15788
.232955.51107.3138=-+ 764840.05
.15788
.232955.51155.302522=-+=
-+=ic
c
rh h q h Y ω
635008.05.15788.232916.333233=-=-=ic
c
h h Y ω
516744.05
.15788
.232948.314544=-=
-=
ic
c
h h Y ω
390035.05
.15788
.232947.294555=-=
-=ic
c
h h Y ω
270782.05.15788.232923.275766=-=-=ic
c
h h Y ω
206886.05
.15788
.232937.265677=-=
-=ic
c
h h Y ω
118321.05
.15788.232957.251688=-=-=
ic
c
h h Y ω
j j j j Y h αα,和j D 的计算数据见下表（3）
表(３）j j j j Y h αα,和j D 的计算数据
则，抽汽做功不足汽耗增加系数β为
291753.1225858.011118
1
=-=???? ??-=∑j j Y αβ
则汽轮机新汽耗量0D 为
()h t D D c /846399.901291753.11570.69800=?==β
（3）功率校核 1k ｇ新汽比内功i ω为
?
??
?
???+?-?+=∑810c c j j rh rh i h h q h αααω
()kg kJ /982658
.1221649137.260755.511846216.075.3396=-?+=据此，可得汽轮发电机的功率'
e P 为
98.0982658.1221846399.90136000'??==g m i e D P ηηω
MW 999957.299=
计算误差
%000014.0%100300
999957.299300%100'=?-=?-=
?e
P e P e P
误差非常小,在工程允许范围内,表示上述计算正确。
5，热经济指标计算 １kg 新汽的比焓耗0q
1000w rh rh fw rh rh h q h h q h q -+=-+=αα
()kg kJ /261795
.263037.119955.511846216.075.3396=-?+= 汽轮机绝对内效率i η
%4586.46261795
.2630982658
.12210
==
=
q i
i ωη
汽轮发电机组绝对电效率e η
%5294.4598.0464586.0=?===mg i g m i e ηηηηηη
汽轮发电机组热耗率q
)/(978787.7906455294
.03600
3600
h kW kJ e
q ?==
=
η
汽轮发电机组汽耗率d
)/(006157.3261795
.2630978787.79060h kW kg q q d ?===
4.各汽水流量绝对值计算 由j j
D D α0=求出各处j D ，见表（3)
除氧器的选择:
1. 除氧器额定出力的计算:
计算额定工况下的出力，根据质量平衡原则,除氧器在额定工况下的出力M D 为
)/(h t D D D D D D c dj gj ma n M ++++=
式中
M D ──── 额定出力 (t/h ）；
n
D
──── 进入除氧器主凝结水量 （ｔ/ｈ);
ma D ────
补充水流量 （t ／h);
gj
D
──── 高压加热器疏水流量 (t ／h ）;