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。