热电厂热力系统计算

热力发电厂课程设计

1.1 设计目的

1. 学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则

2. 学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法

3. 提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2 原始资料

西安 某地区新建热电工程的热负荷包括：

1）工业生产用汽负荷； 2）冬季厂房采暖用汽负荷。

西安 地区采暖期 101 天，室外采暖计算温度 –5℃，采暖期室外平均温度 1.0℃，工业用汽

和采暖用汽热负荷参数均为 0.8MPa 、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热 负荷如下表所示：

1.3 计算原始资料

（1）锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值：

锅炉类别 链条炉

煤粉炉

沸腾炉

旋风炉

循环流化床锅炉

锅炉效率 0.72～0.85 0.85～0.90 0.65～

0.70

0.85 0.85～ 0.90

（2）汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下：

汽轮机额定功率 750～ 6000 12000 ～ 25000 5000 汽轮机相对内效率 0.7～0.8 0.75～ 0.85 0.85～0.87

汽轮机机械效率

0.95～0.98 0.97～ 0.99 ～ 0.99

发电机效率

0.93～0.96

0.96～ 0.97

0.98～0.985

3）热电厂内管道效率，取为 0.96。

4）各种热交换器效率，包括高、低压加热器、除氧器，一般取 0.96～0.98。

5）热交换器端温差，取3～7℃。

2%

6）锅炉排污率，一般不超过下列数值：

以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂

以化学软化水为补给水的供热式电厂5%

7）厂内汽水损失，取锅炉蒸发量的3%。

8）主汽门至调节汽门间的压降损失，取蒸汽初压的3%～7%。

9）各种抽汽管道的压降，一般取该级抽汽压力的4%～8%。

10）生水水温，一般取5～20℃。

11）进入凝汽器的蒸汽干度，取0.88～0.95。

12）凝汽器出口凝结水温度，可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。

2、原则性热力系统

2.1 设计热负荷和年持续热负荷曲线

根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数，逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口，见

表2-1 。用户处工业用汽符合总量：采暖期最大为175 t/h, 折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h 。

2-1

折算到热电厂出口的工业热负荷，再乘以0.9 的折算系数，得到热电厂设计工业热负荷，再按供热比焓和回水比焓（回水率为零，补水比焓62.8 kJ/kg）计算出供热量，见表2-2。根据设计热负荷，绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图，见图2-1 、图2-2。

表2-2 热电厂设计热负荷

2%

图2-1 采暖热负荷持续曲线图

图2-2 年热负荷持续曲线图

2.2 装机方案的拟定

根据热电厂设计热负荷和建厂条件，热电厂最终规模是50MW 以下，由于采暖热负荷占整个热负荷比重一般，所以不建热水网。采暖用汽和工业用汽同管输送，因此拟定以下装机方案：（见图2-3 ）

2× CC12-4.9/0.98/0.17 型双抽汽供热式次高压汽轮机发电机组；1× B12-4.9/

0.98 型背压供热式次高压汽轮机发电机组；3× 75 t/h 次高压循环流化床锅炉。本方案设有

三台锅炉，三台汽轮机，主蒸汽系统采用母管制。背压机组（B12 机组）的排汽，一部分作为 1 号高加的加热用汽，另一部分作为供热汽源。抽汽机组CC12 有 3 级非调整抽汽和 2 级调整抽汽，其中第 1 级调整抽汽和第 1 级非调整抽汽共用一个抽汽口，第 2 级调整抽汽和第 2 级非调整抽汽共用一个抽汽口，第 1 级调整抽汽做为供热抽汽，第 2 级调整抽汽做为补充水加热蒸汽。除氧器加热用汽量是第 2 级非调整抽汽，除氧器定压运行。该系统配置减温减压器，保留或新建调峰锅炉，机组供热不足部分先由锅炉的新蒸汽减温减压后提供，再由尖峰锅炉提供。减温减压器所用的减温水来自给水泵出口。系统设连排扩容器，扩容蒸汽进入除氧器。功热蒸汽的凝结水不回收，补充水（生水）由CC12 机组的第 2 级调整抽汽加热后，去化水车间，再去除氧器。

390

D b=18399.069 5.4p 450t 3312.9h

4.9p 435t 3282.85h

定进气量92 t/h ，最大进气量104.4

t/h ，第一级调整抽汽量30 ~ 50 t/h ，

第二级调整抽汽量

D oj=107..08

D L=151..6790

.87.97

3汽水损失

D OB=1

5

.

1

.7

0.8p 230t 2907h

2.41

1.17 h58.2823t534p9.

B12-4.9/0.98

o

c

2

= h58.2823t534p9.

× CC12-4.9/0.98/0.17

Dw=

2.99

Dw=0.0

减温水

h76.4122p500. 10.37=c D h709

D

TB

+D

TC

=

D Tj =200..079

236.8

1

D TB+D TC+D Tj=26547..2680

.

41

.73

=

467.0782h0h

408h 128.65h

D =1.2 ×

×注：

1.D 流量，单位t/h 。图中数据分

子为季最大负荷工况计算结果。

分母为非采暖季最小负荷工况计算结果。

2.h 焓，单位kj/kg ；t 温度，单位℃

3. p压力，单位MPa

4.采暖季3台汽机加减压减温器供汽并需外部小锅炉调峰，非采暖季最小负荷工况B12汽机停运。

生水

2693.11h

D2=4134..013

补充水

从化水车间来

518.84h

2.99 Dw=0.0

93.

2744.69h

2693.9h 711.76 h

+

D

D1

1B

C

减温水

518.84h

167h

433.67h

62.8h