热电厂热力系统计算建筑钢结构行业资料能源与动力工程.pdf
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1、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、诛计的一般途径和方案论证、优选的原则 2学习全而性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的內容、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 西安第地区新建热电工程的热负荷包括:1)工业生产用汽负荷;2)冬挙厂房采暖用汽负荷。西安地区采暖期101天,室外采暖计算遍度-5 C,采暖期室外平均温度1.0 C,工业用汽 和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa.230 C。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热 负荷如下裘所示:热负荷汇总表 项目 单位 采暖期 非采暖期 最大 平均 最小 最大 平均 最小 用户 工业 t/h
2、 175 142 108 126 92 75 热负荷 采暖 t/h 177 72 43 0 0 0 1.3计算原始资料(0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 沸絳炉 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)汽轮机相对內效率、机械效率氏发电机效率的常见数債如下: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
3、-0.96 0.96-0.97 0.98-0.985 (3)热电厂内管道效率,取为0.96o(4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0.960.98。(5)热交换器罐温差,取37 C。(6)锅炉排污率,一般不超过下列数值:以化学除盐水或蒸憎水为补给水的供热式电厂 2%以化学软化水为补给水的供热式电厂 5%(7)厂內汽水损失,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520匕。(11)进入凝汽器的恭汽干度,取0.880.95。(12)凝汽器出口凝结水温度,可近似取
4、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數和汽机供汽参数,逐一将用户员荷折算到热电厂供汽出口,见 表2。用户处工业用汽符合总量:采暖期晟大为175t/h,折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h0 a 2-i 热负荷汇总表 项目 单位 采暖期 非采暖期 晟大 平均 最小 最大 平均 最小 用户热负荷 工业 t/h 175 142 108 126 92 75 采暖 t/h 177 72 43 0 0 0 折算到电厂出口的热 工业 t/h 166.65 135.22 102.84 119.99 87.61 71.42 员荷 采暖 t/
5、h 168.55 68.56 40.95 0 0 0 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,再按供热比炒和回水比恰(回水率为容,补水比62.8k/kg)计算出供热量,见表2-2。根 据设计热负荷,绘制采暖员荷持续曲线和年热员荷持续曲线图,见图厶1、图22。2-2 热电厂设计热负荷 项目 单位 采暖期 非采暖期 最大 平均 最小 呆大 平均 晟小 工业蒸汽热负荷 t/h 149.98 121.70 92.56 107.99 78.85 64.28 0.8MP;K 230t GJ/h 426.59 346.15 263.27 307.14 224.26 1
6、82.82 采暖蒸汽热负荷 t/h 168.55 68.56 40.95 0 0 0 0.8MP;K 230t GJ/h 479.40 195.01 116.47 0 0 0 合计 t/h 31&53 190.26 133.51 107.99 78.85 64.28 GJ/h 905.99 541.16 379.73 307.14 224.26 182.82 计算和发电厂主要热经济指标计算的內容方法提高计算机绘图制表数据处理的能力原始资料西安第地区新建热电工程的热负荷包括工业生产用汽负荷冬挙厂房采暖用汽负荷西安地区采暖期天室外采暖计算遍度采暖期室外平均温度工目单位采暖期非采暖期最大平均最小最大
7、平均最小用户工业热负荷采暖计算原始资料锅炉效率根据锅炉类可取下述数值锅炉类链条炉煤粉炉沸絳炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率汽轮机相对內效率机械效率氏发电机效率的常见数債高低压加热器除氧器一般取热交换器罐温差取锅炉排污率一般不超过下列数值以化学除盐水或蒸憎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厂內汽水损失取锅炉蒸发量的主汽门至调节汽门间的压降损失取蒸汽初 图2-1 采暖热负荷持续曲线图 图2-2 年热负荷持绽曲线图 2.2装机方案的拟定 根据热电厂诛计热负荷和建厂条件,热电厂晟终規模是50MW以下,由于采暖热负荷 占荃个热负荷比重一般,所以不建热水网。采暖用汽和工业用汽同管输送,因
8、此拟定以下装 机方案:(见图2-3)2XCC 12-4.9/0.98/0.17型双抽汽供热式次髙压汽轮机发电机组;1XB12-4.9/0.98型背压供热式次高压汽轮机发电机组;3X75 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,主恭汽系统采用母管制。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圾 调签抽汽,其中第1纵调荃抽汽和第1纸非计算和发电厂主要热经济指标计算的內容方法提高计算机绘图制表数据处理的能力原始资料西安第地区新建热电工程的热负荷包括工业生产用汽负荷冬挙厂房采暖用汽负荷西安地区采暖期天室
9、外采暖计算遍度采暖期室外平均温度工目单位采暖期非采暖期最大平均最小最大平均最小用户工业热负荷采暖计算原始资料锅炉效率根据锅炉类可取下述数值锅炉类链条炉煤粉炉沸絳炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率汽轮机相对內效率机械效率氏发电机效率的常见数債高低压加热器除氧器一般取热交换器罐温差取锅炉排污率一般不超过下列数值以化学除盐水或蒸憎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厂內汽水损失取锅炉蒸发量的主汽门至调节汽门间的压降损失取蒸汽初调整抽汽共用一个抽汽口,第2纵调整抽汽和第 2圾非凋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。除氧翳加热用汽量是第2纸
10、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。减遍减压器所用的减遍水来自给水泵出口。系统设连排扩容器,扩容蒸汽进入 除較器。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,再去除筑器。计算和发电厂主要热经济指标计算的內容方法提高计算机绘图制表数据处理的能力原始资料西安第地区新建热电工程的热负荷包括工业生产用汽负荷冬挙厂房采暖用汽负荷西安地区采暖期天室外采暖计算遍度采暖期室外平均温度工目单位采暖期非采暖期最大平均最小最大平均最小用户工业热负荷采暖计算原始资料锅炉效
11、率根据锅炉类可取下述数值锅炉类链条炉煤粉炉沸絳炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率汽轮机相对內效率机械效率氏发电机效率的常见数債高低压加热器除氧器一般取热交换器罐温差取锅炉排污率一般不超过下列数值以化学除盐水或蒸憎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厂內汽水损失取锅炉蒸发量的主汽门至调节汽门间的压降损失取蒸汽初%=1 議g 5-如 l50t 3312.9h 4.9p 135t 32S2.S5h 补充水 27V.6孤 图 2-3 B 12-4.9/0.98+2XCC 12-4.9/0.98/0.17+3X75 t/h 全厂原则性热力系统图 2.3汽轮机热力特性资料与原则性热力系统拟定
12、及其计算(-)机组热力特性资料 我国常见供热机组的热力特性参见中小型热电联产工程设计手册。本方案CC12额 定进气#92 t/h,最大进气量104.4 t/h,第一纵调整抽汽量30-50 t/h,第二纵调整抽汽量 30 t/h。本方案的计算原则是,让B12尽量多供热负荷,CC12汽机第二级调整抽汽作热电厂 补水加热用汽。.18ciRro.Kf2()a+)()/)(3-67)D“=D-Dr 14242&D+%+D(3-68)5)补充水量计算,若不考虑回水 Dma=DTC+Dm+Dli)+DL+Dps=(DT(+6+0)+0.03x1.03092+5+DQ+O.0142428()oc+)0/?+)
13、o.)(3-69)=(Dre+DTB+DT)+1 707(DC+DB+Doj)(2)Bl2-4.9/0.98热力系统计算公式 1)B12机高加用汽量计算 高加用汽量可分为两部分,一部分由B12汽轮机排气提供,为 6,另一部分由CC12第 一级抽汽提供,为假定B12抽汽加热对应的给水量爱DM和CC12级抽汽加热剩 余的给水量,则 高加能量平衡方程:0.98x(2907-711.76)/)(?=1.051546x(719.67-518.84)g 解得高加用汽=0.0981632)0/(3-70)2)B12 机外供汽量 Z)re=r)(/?-D1/?=O.9O1837Z)og(3-71)3)B12机
14、发电功率 p B=(3282.85 一2907)g x0.857/3.6=79.868g(3-72)(3)CC12-4.9/0.98/0.17热力系统计算公式 1)CC12高加用汽量计算 高加能量平衡方程 0.98x(2907-711.76),r=(719.67一51&84)x1.051546(+),)解得高加用汽量 )lc=O.O98163()oc+)()(3-73)计算和发电厂主要热经济指标计算的內容方法提高计算机绘图制表数据处理的能力原始资料西安第地区新建热电工程的热负荷包括工业生产用汽负荷冬挙厂房采暖用汽负荷西安地区采暖期天室外采暖计算遍度采暖期室外平均温度工目单位采暖期非采暖期最大平
15、均最小最大平均最小用户工业热负荷采暖计算原始资料锅炉效率根据锅炉类可取下述数值锅炉类链条炉煤粉炉沸絳炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率汽轮机相对內效率机械效率氏发电机效率的常见数債高低压加热器除氧器一般取热交换器罐温差取锅炉排污率一般不超过下列数值以化学除盐水或蒸憎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厂內汽水损失取锅炉蒸发量的主汽门至调节汽门间的压降损失取蒸汽初2)生水预热器用汽量计算 生水预热器的热平衡:计算时哮虑20%的化学水处理水量损失。0.98x(2744.69 476.54)=1.2x(167.47 62.8)D*=0-056507()rc+DTB+Drj)+0.002
16、553(Doc+DOB+Doj)(%74)3)低压加热器用汽量计算公式 低压热平衡:0.98(2693433.07)6=(407.68 12&65)x(6+D)低加用汽量:D3=0.144149nc(3-75)4)除氧器用汽量计算公式 除筑器热平衡 0.98 X 2744.69/)2+146.5ZK+476.546s+711.76(De+DR)+407.68(6+De)+2693.11D=518.84(D.w+Dw)把式(3-69),(3-73),(3-70),(3-67),(3-74),(3-75)带入上式,并整理得 Z)2=0.167563(Doc+DOB+Doj)+0.032406Doj
17、 八、(3-76)一 0.064476(Die+DTB+Dj)-0.173413D 5)CC12汽量平衡 Doc=Dic+Erc+D2+D2s+D3+Dc 把式(573),式(374),式(,75)带入上式,并整理得 Dc=0753780 g-0752440 一 O.3O975ODo;-1.021937Dre+0.008209(D/w+D/y)(3-77)6)CC12发电量计算公式 Pe.c=0.829 x(3282.85-2907)(Die+De)+(3282.85-2744.69)(Di+Dix)+(3282.85-2693.94)D.+(3282.85-2308.47)Dc/3.6(3-
18、78)整理上式得 Pc.c=85.825852D/C+29.5力843Doc+75.6412446;+21.081845Do -0.987569(Dm+Du)+225.867097D(3-79)或 De=0.004427/V,C-0.130952Dg-OO93337DOB-0.379984D/C 计算和发电厂主要热经济指标计算的內容方法提高计算机绘图制表数据处理的能力原始资料西安第地区新建热电工程的热负荷包括工业生产用汽负荷冬挙厂房采暖用汽负荷西安地区采暖期天室外采暖计算遍度采暖期室外平均温度工目单位采暖期非采暖期最大平均最小最大平均最小用户工业热负荷采暖计算原始资料锅炉效率根据锅炉类可取下述
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