汽机房工艺设计.ppt
《汽机房工艺设计.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《汽机房工艺设计.ppt(122页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、注册公用设备工程师(动力)执业资格考试专业考试辅导汽机房工艺设计 陈党慧5.汽机房工艺设计5.1 掌握发电厂原则性热力系统。5.2 熟悉发电厂全面性热力系统。5.3 掌握管道强度计算和水力、应力计算及管道布置。5.4 了解热电厂主要热经济指标。5.5 掌握热力系统中主要设备的选择及布置。5.6 掌握对相关各专业的技术要求。5.汽机房工艺设计第一节 发电厂热力系统第二节 热力系统主要设备选择第三节 供热机组的热经济性指标第四节 发电厂汽水管道设计第五节 发电厂主厂房布置第一节 发电厂热力系统一、发电厂原则性热力系统二、发电厂全面性热力系统三、凝汽式发电机组的总效率一、发电厂原则性热力系统n发电厂
2、原则性热力系统主要表明热力循环的特征,主要体现了机炉之间的关系及向外供热的情况。p2351、发电厂原则性热力系统组成n发电厂原则性热力系统主要由锅炉、汽轮机和以下各部分热力系统组成:蒸汽系统、给水回热加热和除氧器系统、补充水引入系统、轴封汽及其他废热回收(锅炉连排扩容回收、冷却发电机的热量回收)系统,热电厂还有对外供热系统。p235供热电厂与凝汽式电厂原则性热力系统的主要差别2、拟定发电厂原则性热力系统的主要内容及其步骤n确定发电厂的形式及规划容量n选择汽轮机n绘制原则性热力系统图n进行发电厂原则性热力系统计算n选择锅炉n选择热力辅助设备n热经济指标计算(1)确定发电厂的形式及规划容量n发电厂
3、的性质包括电厂的形式(凝汽式或供热式、新建或扩建)及其在电网中的作用,即是否并入电网。n国家规定:n不允许建设单机容量200MW及以下的一般凝汽式发电机组。n可建设热电联产的中小型发电机组,但应根据近期热负荷和规划热负荷的大小、特性,按以热定电的原则,满足热电比的要求,并通过技术经济比较,当热电联产比电网供电、集中锅炉房供热方案更为经济合理时,则可建设热电厂。n当为了综合利用,燃用当地的煤矸石、甘庶渣、造纸废液及利用其他废热时才可申报并经过批准后,才能建设小型凝汽式发电厂。p236(2)选择汽轮机n汽机数量:n小型凝汽式发电厂一般台数不宜超过4台。n小型热电厂台数不宜超过6台。n供热机组的选型
4、:n对具有常年持续稳定热负荷的热电厂,应按全年基本热负荷选用背压式汽轮机。n无持续稳定热负荷的热电厂,宜选用抽凝式汽轮机n对具有部分持续稳定热负荷的热电厂,可选用背压式汽轮机或抽背式汽轮机承担基本稳定的热负荷,另设置抽凝式汽轮机带变化波动的热负荷。p236(3)绘制原则性热力系统图n根据汽轮机制造厂提供的该机组本体汽水系统和初步选定的锅炉形式,来绘制原则性热力系统图。n此时循环参数、回热参数已确定。在这种情况下绘制原则性热力系统主要是确定:n锅炉连续排污扩容系统,除氧器的形式和工作压力,除氧器定压或滑压运行方式,给水泵的形式及其连接方式,补充水汇入热力系统方式(引至除氧器或凝汽器),辅助换热设
5、备(如轴封冷却器、暖风器)及其连接方式的选择等。对于热电厂还要进行载热质的选择,供汽方式的确定,供热设备及其连接方式的确定等。p236(4)进行发电厂原则性热力系统计算n热平衡式的拟定:吸热量放热量h流入热量流出热量h:蒸汽质量焓的利用系数注意:物质平衡式p236(5)选择锅炉n凝汽式发电厂宜一机配一炉,不设备用锅炉。锅炉的最大连续蒸发量应与汽轮机最大逆汽量工况相匹配。一般取为汽轮机额定工况进汽量的108110n热电厂的锅炉选择原则与凝汽式电厂有所不同,应考虑热电厂在锅炉检修或事故时,仍能保证工业热负荷的可靠供应。装有供热式机组的发电厂,当一台容量最大锅炉停用时,其余锅炉(包括可利用的其他可靠
6、热源)的蒸发量应满足:热力用户连续生产所需的生产用汽量,冬季采暖、通风和生活用热量的6075,此时允许降低部分发电出力。由于有热负荷,供热式汽轮机的进汽量远大于同容量的凝汽式机组,可有两炉配一机、三炉配两机等不同匹配方案,应通过技术经济比较论证确定,并满足热化系数在合理范围。p239(6)选择热力辅助设备n除随锅炉、汽轮机配套供应的设备外,还有除氧器及其水箱、凝结水泵、给水泵、锅炉定期排污扩容器、锅炉连续排污扩容器等。(7)热经济指标计算p240(二)发电厂原则性热力系统举例p240(二)发电厂原则性热力系统举例p240二、发电厂全面性热力系统n发电厂原则性热力系统只涉及电厂的能量转换及热量利
7、用的过程。n实际上电厂能量转换要考虑任一设备或管道事故、检修时,不影响主机乃至整个电厂的工作,必须装设相应的备用设备或管路,n还要考虑启动、低负荷运行、正常工况或变工况运行、事故以及停止等各种操作方式。根据这些运行方式变化的需要,应设置作用各不相同的管道及其附件。n这就构成了发电厂全面性热力系统,它是用规定的符号表明全厂性的所有热力设备及其汽水管道的总系统图。p240二、发电厂全面性热力系统n一般发电厂全面性热力系统由下列各局部系统组成:n主蒸汽系统、n回热加热(即回热抽汽及其疏水、空气管路)系统、n除氧给水系统(包括减温水系统)、n主凝结水系统、n补充水系统、n供热系统、n厂内循环冷却水系统
8、和锅炉起动系统等。p240(二)主蒸汽系统n主蒸汽系统是由锅炉至汽轮机进口的蒸汽系统,并包括至各辅助设备(减压减温器、汽封等)的支管系统、疏水系统等。n主蒸汽管道系统有母管制系统和单元制系统,大机组基本上都采用单元制系统,中小机组基本上采用母管制系统。母管制有切换母管制和分段母管制,当机炉台数一一对应时,一般采用切换母管制;锅炉台数多于汽机台数时,一般采用分段母管制。p242(二)主蒸汽系统p243(三)给水系统及给水泵的配置n给水系统的几种形式:(1)单母管制系统。吸水母管和压力母管均为单母管分段,锅炉给水母管为切换母管。其特点是安全可靠性高,但阀门较多、系统复杂、耗钢材、投资大。适用于中、
9、低压机组的小容量发电厂,或给水泵容量与锅炉容量不配合时,如高压供热式机组的发电厂。p244(三)给水系统及给水泵的配置n给水系统的几种形式:(2)切换母管制系统。吸水母管是单母管分段,压力母管和锅炉给水母管均为切换制。其特点是有是够的可靠性,运行灵活。p244(三)给水系统及给水泵的配置n给水系统的几种形式:p244(3)单元制系统。单元制给水系统可靠性高、经济性好、方便、但灵活性差。因其系统简单,投资省,大型发电机组均采用单元制给水系统。(三)给水系统及给水泵的配置n对于小型发电机组,给水管道采用母管制系统,并应符合下列要求:n 给水泵吸入侧的低压给水母管,宜采用分段单母管制系统。n 给水泵
10、出口的压力母管,当给水泵的出力与锅炉容量不匹配时,宜采用分段单母管制系统;当给水泵出力与锅炉容量匹配时,宜采用切换母管制系统。n 高压加热器后的锅炉给水母管,当高压加热器出力与锅炉容量不匹配时,宜采用分段单母管制系统;当高压加热器出力与锅炉容量匹配时,宜采用切换母管制系统。p244(四)除氧器n以回热抽汽来加热除去锅炉给水中溶解气体的混合式加热器,称为热力除氧器,它既是回热系统的一级,又用以汇集主凝结水、补充水、疏水、生产返回水、锅炉连排扩容蒸汽、汽轮机门杆漏汽等各项汽水流量成为锅炉给水,并要保证给水品质和给水泵的安全运行虫是影响火电厂安全经济运行的一个重要热力辅助设备。p246(四)除氧器p
11、246(四)除氧器n防止除氧器超压爆破:n除氧器是发电厂的主要压力容器之一。国内外发电厂均发生过除氧器爆破的严重事故。n必须重视除氧器的安全运行。例如,除氧器倒换汽源时,要严格防止压力高的蒸汽直接进人除氧器;除氧器的安全阀每年应校验一次,每季应试排汽一次;压力调整器必须投入自动,不得将汽源电动门拆除“自保持”作调整汽门用,每五年做一次整体水压试验等。p247(五)全厂公用汽水系统1、公用辅助蒸汽系统p247(五)全厂公用汽水系统2、工业水系统n工业水系统是向电厂主厂房内及主厂房附近的辅助机械和冷却器、冷油器等装置连续不断地供给冷却水。n工业水应有可靠的水源,具有独立的供、排水系统,不得与厂内消
12、防水、冲灰水、生活用水等系统合并,并应考虑电厂扩建的要求。工业水水质有一定的要求,碳酸盐硬度宜小于5mol/m3,pH值应在6.56.9范围内。对转动机械的轴承冷却水,其悬浮物的含量宜小于100gm3p248(五)全厂公用汽水系统3、全厂疏放水、放气系统 4、供热系统p248三、凝汽式发电机组的总效率(一)锅炉中的能量损失 b(三)汽轮机中的能量损失 Tp252三、凝汽式发电机组的总效率p252三、凝汽式发电机组的总效率(四)冷源损失 n汽轮机排出的乏汽在凝汽器中向冷却水放出大量热量而凝结为水,保持了很低的背压,有利于热力循环,同时带来了很大的冷源损失,这是凝汽式发电机组不可避免的损失。理想循
13、环热效率t与汽轮机相对内效率oi之乘积冷源损失的大小用汽轮机的绝对内效率i来衡量p252三、凝汽式发电机组的总效率(五)发电机中的能量损失 包括两方面的损失:一是轴承摩擦、转子鼓风的机械损失;二是电气方面的励磁损失、励磁铁心及绕组发热损失。用发电机效率g来表示,现代大型空冷交流发电机的效率可达9798。p255三、凝汽式发电机组的总效率p255第二节 热力系统主要设备选择一、除氧器n除氧器的总出力,应接该系统全部锅炉额定蒸发量的给水量确定。当热网补给水与热力系统补水都是软化水时,可利用热力系统的大气式除氧器,作为热网补水除氧的设备。这时除氧器的出力,应另加热网补水量。对于凝汽式电厂,一般是1机
14、配1炉,每台机组按照锅炉额定蒸发量的给水量配置1台除氧器。对供热式电厂不一定是1机配1炉。目前,国产除氧器的容量一般与锅炉容量相匹配,可按锅炉额定蒸发量每台锅炉选择1台除氧器。按除氧器和相应的锅炉配置除氧水箱。除氧水箱总容量,对35th及以下锅炉宜为2030min全部锅炉额定蒸发量时的给水消耗量,对65th及以上的锅炉,宜为1015min。p255第二节 热力系统主要设备选择一、除氧器n除氧器的总出力,应接该系统全部锅炉额定蒸发量的给水量确定。当热网补给水与热力系统补水都是软化水时,可利用热力系统的大气式除氧器,作为热网补水除氧的设备。这时除氧器的出力,应另加热网补水量。对于凝汽式电厂,一般是
15、1机配1炉,每台机组按照锅炉额定蒸发量的给水量配置1台除氧器。对供热式电厂不一定是1机配1炉。n除氧水箱总容量,对35th及以下锅炉宜为2030min全部锅炉额定蒸发量时的给水消耗量,对65th及以上的锅炉,宜为1015min。p255一、除氧器n除氧器的布置高度主要考虑除氧器在加热蒸汽中断、除氧器内压力降低时,给水泵进口不发生汽化,因此除氧器给水箱最低水位到给水泵中心线间水柱所产生的水柱静压力,在考虑给水泵进口处水的汽化压力和除氧器工作时克服流动阻力引起的压力损失,并满是给水泵汽蚀余量的要求外,尚应有35kPa的安全富裕量。根据计算和实际运行经验,大气式除氧器的布置高度不低于67m,中压除氧
16、器的布置高度不低于1113m。p255二、给水泵n为了保证给水的可靠性,确保锅炉正常运行,发电厂的每一给水系统应设置1台备用给水泵。n对于母管制给水系统,应有一台备用给水泵,当最大一台给水泵事故停用时,其余给水泵出口的总流量,均应保证其所连接的给水系统内全部锅炉在最大连续蒸发量时所需的给水量,并应有10的裕度。n整个给水系统给水泵的台数,可根据机炉匹配情况、运行调整要求、布置条件等因素综合考虑后确定。当给水泵出力与锅炉容量不匹配时,高压给水母管应采用分段母管制系统。当给水泵出力与锅炉容量相匹配时,高压给水母管宜采用切换母管制,每台给水泵的容量,宜按其对应的锅炉额定蒸发量的110给水量来选择。p
17、255二、给水泵n给水泵的总扬程应为锅炉额定蒸发量时的给水流量从除氧器给水箱出口到省煤器进口流动的总阻力,另加20的裕量;n加上汽包正常水位与除氧器给水箱正常水位间的水位静压差(当锅炉本体总阻力中包括其静压差时,应为省煤器进口与除氧器给水箱正常水位间的水柱静压差);n加上锅炉额定蒸发量时,省媒器人口的进水压力;n减去除氧器的额定工作压力。p256 三、减压减温器n减压减温器在热电站作为抽汽机组事故时的备用或作为尖峰负荷时的调峰,对于中小型热电站,减压减温器常作为厂用蒸汽的热源。n当作为工业抽汽事故备用时,减压减温器容量等于一台最大汽轮机的最大抽汽量或背压排汽量。p256三、减压减温器n当运行的
18、汽轮机在任一台停运时还能供给采暖、通风和生活用热量的6075(寒冷地区取上限)时,一般可不设采暖用汽备用减压减温器。n有时热电站抽汽或排汽参数不能满足个别热用户的需要,而其用汽量又较少,这时可用新蒸汽经减压减温后供给;有时热电站的抽汽或排汽参数比电站自用汽(如燃油加热、除氧器加热、厂内采暖等)参数高,也可采用减压减温器或减压阀将抽汽降到所需参数使用。这两种情况下的减压减温器(减压阀)都是常年使用的,应设1台备用,并处于热备用状态。p256三、减压减温器p256 五、热网加热器n基载热网加热器不设备用,但在容量上有一定裕度,即在停用一台热网加热器时,其余热网加热器能满是6075的季节性热负荷的需
19、要。n至于峰载热网加热器或热水锅炉的配置,应根据热负荷的性质、供热距离、当地气象条件和热网系统等具体情况;综合研究确定。n一般热网水泵、热网凝结水(即热网疏水)泵和热网补充水泵都不少于两台,其中一台备用。p257第三节 供热机组的热经济性指标n热电联产的总热效率n热电联产热电比n热电成本分摊比n热化发电率p2571、热电联产的总热效率p2581、热电联产的总热效率消消p2592、热电联产热电比p2593、热电成本分摊比p2594、热化发电率p2604、热化发电率p260第四节 发电厂汽水管道设计一、概述二、管子的选择三、管道附件的选择四、管道及附件的布置五、水力计算六、支吊架设计p260一、概
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 汽机 工艺 设计
限制150内