热力发电厂例题(回热系统100MW300MW

1. 某100 MW 机组，热力系统如图所示，试计算其热经济性指标。 已知：P 0＝8.83 MPa ，t 0＝5350℃，Pc ＝5 kPa ， P 1＝

2.86MPa ，h 1＝3226kJ/kg ，P 2＝0.588MPa ，h 2＝2973kJ/kg ，P 3＝0.196MPa ，h 3＝2880kJ/kg ，P 4＝0.037MPa ，h3＝2473 kJ/kg ，所有表面式加热器上端差均为2℃，高加设疏水冷却器，下

端差为8℃，0.98=mg 0.87,

=,85.0ri p b ηηηη ，不计给水泵焓升、汽水损失和加热器损失。

解：(1) 由已知条件，查水蒸气表得h 0=3476kJ/kg ，s 0＝6.780457 kJ/(kg.K)；其它参数根据所给条件查得计算数据见表1： 表1 不同压力时的数据

(2) 汽轮机实际排气焓值hc

在等熵条件下，由p c = 5 kPa ，查得理想状态焓值hca=2066 kJ/kg ， 由于85.000=--=

ca

c

ri h h h h η 得hc=2277.5 kJ/kg (3) hwc 、hw1、hw2、hw3和hw4的求取

由于冷凝器所进行的是等温过程，由水蒸汽表可查得hwc=138.2 kJ/kg ， 表2加热器参数

计算所需的数据整理如表3： 表3：计算数据表

抽汽系数的计算：

14314.01

1

1==

q τα

057863

.02

2

122=-=q r ατα

由于#3加热器的入口水焓未知，#3和#4加热器的给水焓升与表中列出的不一样，因此，计算需要多增加一个变量，该变量的增加可以通过多列一个#4加热器疏水泵入凝结水管道的入口点的热平衡解决，但该方法方程烦琐，求解容易出错，因此工程上的近似计算方法为：假设#4加热器的疏水打入凝结水管道后使管道内凝结水的温度提高了0.5度，也即2kJ/kg ，这样就可以用通用公式了。但使用该方法求解完成后，需要对疏水入口点进行热平衡校验，误差在合理范围内就正确了。

使用该方法：

假设kg kJ w h /31223103'=+=

063728.0')

1(3

3

213=--=q τααα 058895.0'')

1(4

4

214=--=q τααα

67637.012121=----=αααααc

疏水入口点进行热平衡的校验：

kg kJ h h w h d w c /1.3121)(3''2

14

434=--?++?=

ααααα

计算正确 i 、回热汽流做功：

()()()()()kg kJ h h h h h h h h w r /7.161404303202101=-+-+-+-=αααα

ii 、 凝汽流做功：

()()()()kg kJ h h h h w c c c c /64.8101043210=-----=-=ααααα

iii 、 回热做功比：

1663.0_3=+=

c

r r

w w w C Xr

iv 、 汽轮机内功：

()kg kJ w w w c r i /34.972=+=

经济性指标：

① 机组经济性指标：

%075.391

00=-==

w i

c i i h h w q w η %27.38=?=m g i e ηηη

h kw kJ H e

r ./94073600

==

η

h kw kg w d mg

i ./78.33600

0==

η ② 全厂经济性指标：

%295.33=??=bp m g i cp ηηηη

h kw kJ H cp

cp ./108123600

==

η

h kg w P D mg i e

/37836000=?=

η h kw kg b cp

cp ./3695.0123

.0==

η

国产 N300 16.18(165)/550/550型，热力系统如图所示， Pc = 0.0051Mpa,额定功率为 300MW,P0 = 16.18MPa ,t0 = 550℃，trh = 550℃，有六级不调整抽

已知：#1高加上端差为1℃，疏水端差为6℃，#2高加上端差为3℃，疏水端差为9℃，低加上端差均为3℃，0.99=mg 0.89,=,88.0ri p b ηηηη ，不计给水泵焓升、工质流动压力损失、汽水损失和加热器损失。

试计算该系统额定工况下机组和全厂的热经济性指标。

解：(1) 由已知条件，查水蒸气表得h 0=3436kJ/kg ，s 0＝6.475133455 kJ/(kg.K)；，h rh =3563kJ/kg, h ca =1975kJ/kg 其它所差得数据见表1： 表1 不同压力时的数据

(2) 汽轮机实际排气焓值hc

在等熵条件下，由p c = 51 kPa ，查得理想状态焓值hca=1975 kJ/kg ， 由于88.02020=-+--+-=

ca

rh a c

rh ri h h h h h h h h η 得hc=2277 kJ/kg

(3) hwc 、hw1～hw6的求取

由于冷凝器所进行的是等温过程，由水蒸汽表可查得hwc=140 kJ/kg ， 表2加热器参数

(4) 再热量q rh 的求取

494'''=-=rh rh rh

h h q

计算所需的数据整理如表3： 表3：计算数据表

抽汽系数的计算：

054755

.01

1

1==q τα 13706.02

2

122=*-=

q γατα

808185

.0121=--=αααrh

02513

.0)(3

3

2133=*+-=

q γαατα 78305.0)13213=---=ααααc

07711

.04

4

3

4==q c ταα 采用工程上的近似计算方法为：假设#6加热器的疏水打入凝结水管

道后使管道内凝结水的温度提高了0.5度，也即2kJ/kg

假设kg kJ w h /22822266'=+=

04555

.02332

238

*07711.0)228382(*78305.0'5

5

4535=--=

-=q c γαταα

02396.02373

254

)05171.007711.0()140228(*78305.0)('6

6

54636=*+--=

+-=

q c γααταα

63644.01654321=------=αααααααc

疏水入口点进行热平衡的校验：

kg kJ h h w h c d w c /228)(6'3

4

656=?++?=

αααα

计算正确

i 、 汽轮机内功：

()kg kJ h h q h w c c j j j rh rh i /1321

6

1

0=--+=∑=ααα ii 、机组循环吸热量：

()kg kJ q h h q rh rh w /2677

100=*+-=α 经济性指标： ① 机组经济性指标：

%35.49100=*+-==

rh

rh w i

i i q h h w q w αη %86.48=?=m g i e ηηη

h kw kJ H e

r ./73693600

==

η

h kw kg w d mg

i ./753.23600

0==

η ② 全厂经济性指标：

%48.43=??=bp m g i cp ηηηη

h kw kJ H cp

cp ./78003600

==

η

h t w P D mg i e

/8.82536000=?=

η h kw kg b cp

cp ./283.0123

.0==

η

反平衡计算：

%35.492677

)

1402277(*6344.0110

=--

=-

=q q c

c i αη

计算正确

作业：

N6再热机组热力系统如图1。已知Pel=6000kW,h0=3304.0,hr=3338.8,

hc=2452.2,hwc=163.9,ηmg=0.95,ηbp=0.88,＃1和＃3加热器的端差分别为2℃和5℃,#3加热器的下端差为20℃，假设近似认为加热器出水焓、疏水焓以及饱和水焓是其对应温度4.2倍,求实际热力系统的出水焓和疏水焓。求（1）机组热效率和热耗率（不计散热损失和泵焓升）；（2）若＃3加热器取消疏水冷却器，其疏水进入热井，计算其热耗率。

表1、加热器的抽汽焓与饱和水焓

1 某60万千瓦再热机组热力系统如图1。已知Pel=6000kW,h0=3304.0,hr=3338.8,hc=2452.2, hwc=163.9,ηmg=0.95,ηbp=0.88,＃1和＃3加热器的端差分别为2℃和5℃,#3加热器的下端差为20℃，假设近似认为加热器出水焓、疏水焓以及饱和水焓是其对应温度4.2倍。

求：

（1）实际热力系统的出水焓和疏水焓

（2）全厂热效率、热耗率（不计散热损失和泵焓升）；

（2）若＃3加热器取消疏水冷却器，其疏水进入热井，计算其热耗率。

表1、加热器的抽汽焓与饱和水焓