1、熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算 1 概念概念 熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)是火電廠實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換熱力部分的工藝系統(tǒng)是火電廠實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換熱力部分的工藝系統(tǒng) 。由管道、閥門。由管道、閥門連接各設(shè)備組成。連接各設(shè)備組成。 反映火電廠熱力系統(tǒng)的圖，稱為反映火電廠熱力系統(tǒng)的圖，稱為熱力系統(tǒng)圖熱力系統(tǒng)圖 2 分類分類 （1） 以范圍劃分，可分為以范圍劃分，可分為局部熱力系統(tǒng)局部熱力系統(tǒng)和和全廠熱力系統(tǒng)全廠熱力系統(tǒng)兩類兩類 （2）按用途劃分，熱力系統(tǒng)可分為）按用途劃分，熱力系統(tǒng)可分為原則性原則性熱力系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)和全面性全面性兩類。兩類。 a 原則性熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng)是一種原理性圖，只反映某

2、一特定工況下機(jī)組是一種原理性圖，只反映某一特定工況下機(jī)組的安全與經(jīng)濟(jì)性以及系統(tǒng)特征。原則性熱力系統(tǒng)圖僅反映系統(tǒng)主要特點(diǎn)的安全與經(jīng)濟(jì)性以及系統(tǒng)特征。原則性熱力系統(tǒng)圖僅反映系統(tǒng)主要特點(diǎn)的各種功能，次要的支管線及閥門不畫的各種功能，次要的支管線及閥門不畫. b 全面性熱力系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)是實(shí)際熱力系統(tǒng)的反映，它包括不同運(yùn)行工況是實(shí)際熱力系統(tǒng)的反映，它包括不同運(yùn)行工況下的所有系統(tǒng)，以反映該系統(tǒng)的安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。全面性下的所有系統(tǒng)，以反映該系統(tǒng)的安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性。全面性熱力系統(tǒng)圖是施工和運(yùn)行的主要依據(jù)。熱力系統(tǒng)圖是施工和運(yùn)行的主要依據(jù)。 第一節(jié)第一節(jié) 熱力系統(tǒng)的概念及分類熱力系統(tǒng)

3、的概念及分類回?zé)嵯到y(tǒng)回?zé)嵯到y(tǒng)既是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，對機(jī)既是汽輪機(jī)熱力系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是全廠熱力系統(tǒng)的核心，對機(jī)組和電廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。組和電廠的熱經(jīng)濟(jì)性起著決定性的作用。 機(jī)組的熱耗率：大型汽輪機(jī)的mg較高99左右，可視為定值，則qf（i）。汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率i討論局部原則性熱力系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際系統(tǒng)的選擇處理經(jīng)濟(jì)性和安全性及投資間的矛盾技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較gmiq/3600第二節(jié)第二節(jié) 回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)一、回?zé)峒訜崞鞯念愋鸵弧⒒責(zé)峒訜崞鞯念愋? 混合式混合式（接觸式）（接觸式）特點(diǎn)：無端差，熱經(jīng)濟(jì)性好特點(diǎn)：無端差，熱經(jīng)濟(jì)性好,

4、 構(gòu)造簡單構(gòu)造簡單,金屬耗量小金屬耗量小;系統(tǒng)需要泵系統(tǒng)需要泵,正壓頭（高位布置）正壓頭（高位布置）,水箱（負(fù)荷波動(dòng)），備用泵（可靠）。水箱（負(fù)荷波動(dòng)），備用泵（可靠）。2 表面式加熱器表面式加熱器特點(diǎn)：有端差，熱經(jīng)濟(jì)性差；特點(diǎn)：有端差，熱經(jīng)濟(jì)性差；系統(tǒng)簡單，運(yùn)行安全可靠以及系統(tǒng)投資都優(yōu)于混合式系統(tǒng)簡單，運(yùn)行安全可靠以及系統(tǒng)投資都優(yōu)于混合式根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面綜合比較，絕大多數(shù)電廠根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)全面綜合比較，絕大多數(shù)電廠都選用的面式加熱器組成回?zé)嵯到y(tǒng)，只有除氧器采都選用的面式加熱器組成回?zé)嵯到y(tǒng)，只有除氧器采用混合式用混合式。二、面式加熱器的連接方式二、面式加熱器的連接方式 1 1 面式加熱器的疏水方

5、式選擇面式加熱器的疏水方式選擇 （1 1）逐級(jí)自流的方式）逐級(jí)自流的方式 （2 2）采用疏水泵，將疏水打人該加熱器出口水流）采用疏水泵，將疏水打人該加熱器出口水流 為提高其熱經(jīng)濟(jì)佳，為提高其熱經(jīng)濟(jì)佳， 還普遍裝設(shè)內(nèi)置式還普遍裝設(shè)內(nèi)置式疏水冷卻器疏水冷卻器。 不同疏水收集方式的經(jīng)濟(jì)性比較: 混合式加熱器疏水泵表面式加熱器疏水逐級(jí)自流表面式加熱器 熱量法分析: 看對低壓回?zé)岢槠睦贸潭瓤磳Φ蛪夯責(zé)岢槠睦贸潭?既回?zé)嶙龉Ρ萖r=回?zé)岢槠龉?總做功 逐級(jí)自流:增加高壓,排擠低壓抽汽 疏水冷卻器:本級(jí)利用部分熱量,減小對低壓級(jí)抽汽排擠 疏水泵方式:完全避免低壓抽汽排擠,預(yù)熱高一級(jí)加熱器水,減少高

6、壓抽汽,熱經(jīng)濟(jì)性高 做功能力法分析: 看看火用火用損損 逐級(jí)自流:下級(jí)加熱器溫差增大,至上級(jí)加熱器的疏水壓力降低. 疏水冷卻器:貶值利用的熱量減少,本級(jí)換熱溫差降低 疏水泵方式:完全避免疏水壓降的能量貶值,減小高一級(jí)加熱器內(nèi)的換熱溫差,熱經(jīng)濟(jì)性高 不同疏水收集方式熱經(jīng)濟(jì)性變化0.5%0.15 疏水自流方式:系統(tǒng)簡單可靠,投資小,運(yùn)行費(fèi)用,維護(hù)工作量小 疏水泵方式:系統(tǒng)復(fù)雜,投資大,有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,耗電并存在汽蝕問題,可靠性降低,維護(hù)工作量大. 疏水匯入熱井比進(jìn)入凝汽器熱經(jīng)濟(jì)性略高三、回?zé)嵯到y(tǒng)的損失三、回?zé)嵯到y(tǒng)的損失熱經(jīng)濟(jì)性有關(guān)因素：初、終、再熱參數(shù)，熱經(jīng)濟(jì)性有關(guān)因素：初、終、再熱參數(shù)，Z Z、t

7、tfwfw，疏水收集方式，疏水收集方式，蒸汽冷卻器、疏水冷卻器的應(yīng)用，以及如下蒸汽冷卻器、疏水冷卻器的應(yīng)用，以及如下4 4點(diǎn)損失點(diǎn)損失 1)1)抽汽管道壓降損失抽汽管道壓降損失 2)2)面式加熱器的面式加熱器的端差端差損失損失汽側(cè)壓力下的飽和溫度與水側(cè)出水溫度之差汽側(cè)壓力下的飽和溫度與水側(cè)出水溫度之差, ,上端差上端差離開加熱的疏水溫度與水側(cè)進(jìn)水溫度之差離開加熱的疏水溫度與水側(cè)進(jìn)水溫度之差, ,下端差下端差 3)3)回?zé)嵯到y(tǒng)的布置損失回?zé)嵯到y(tǒng)的布置損失 理想回?zé)嵫h(huán)及其系統(tǒng)全為混合式加熱器。由于采用面式加熱器以及在理想回?zé)嵫h(huán)及其系統(tǒng)全為混合式加熱器。由于采用面式加熱器以及在它回?zé)嵯到y(tǒng)中所排列

8、位置的不同，引起熱耗率損失，稱它回?zé)嵯到y(tǒng)中所排列位置的不同，引起熱耗率損失，稱布置損失布置損失 4)4)實(shí)際給水焓升分配損失實(shí)際給水焓升分配損失200W200W凝汽式再熱機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)凝汽式再熱機(jī)組回?zé)嵩瓌t性熱力系統(tǒng)實(shí)際回?zé)嵯到y(tǒng)（簡單可靠）實(shí)際回?zé)嵯到y(tǒng)（簡單可靠） 第三節(jié)第三節(jié) 回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算 一、計(jì)算目的及基本公式一、計(jì)算目的及基本公式 1 1目的目的 (1(1）確定某工況時(shí)機(jī)組的）確定某工況時(shí)機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和各部分和各部分汽水流量汽水流量； (2(2）根據(jù)最大工況時(shí)的各項(xiàng)汽水流量，）根據(jù)最大工況時(shí)的各項(xiàng)汽水流量，選擇

9、選擇有關(guān)的有關(guān)的輔助設(shè)備輔助設(shè)備 及及汽水管道汽水管道； (3(3）確定某些工況下汽輪機(jī)的）確定某些工況下汽輪機(jī)的功率功率或或新汽耗量新汽耗量； (4(4）新機(jī)組）新機(jī)組本體熱力系統(tǒng)定型設(shè)計(jì)本體熱力系統(tǒng)定型設(shè)計(jì)。（設(shè)計(jì)新機(jī)組，局部改造，汽輪機(jī)大修后均需要計(jì)算）（設(shè)計(jì)新機(jī)組，局部改造，汽輪機(jī)大修后均需要計(jì)算） 分為：分為：定功率定功率計(jì)算和計(jì)算和定流量定流量計(jì)算計(jì)算確定全年運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性；選擇配套鍋爐確定全年運(yùn)行的熱經(jīng)濟(jì)性；選擇配套鍋爐允許進(jìn)汽量新汽超壓、高加切除限制負(fù)荷所發(fā)功率；允許進(jìn)汽量新汽超壓、高加切除限制負(fù)荷所發(fā)功率；不同熱負(fù)荷下的機(jī)組功率不同熱負(fù)荷下的機(jī)組功率 2 2計(jì)算的基本公式計(jì)算

10、的基本公式 利用性能計(jì)算公式和能量質(zhì)量平衡方程式利用性能計(jì)算公式和能量質(zhì)量平衡方程式 計(jì)算內(nèi)容：計(jì)算內(nèi)容： 通過加熱器熱平衡式來求各抽汽量（通過加熱器熱平衡式來求各抽汽量（DjDj或或j j）；）； 通過物質(zhì)平衡式求凝汽量（通過物質(zhì)平衡式求凝汽量（DcDc或或c c) )； 通過汽輪機(jī)功率方程式求通過汽輪機(jī)功率方程式求PePe（定流量計(jì)算時(shí)）（定流量計(jì)算時(shí)） 或或D D0 0（定功率計(jì)算時(shí)）（定功率計(jì)算時(shí)） 二二. .計(jì)算方法和步驟計(jì)算方法和步驟 常規(guī)計(jì)算法，循環(huán)函數(shù)法、等效焓降法等常規(guī)計(jì)算法，循環(huán)函數(shù)法、等效焓降法等 （1 1）整理原始資料并作合理假定）整理原始資料并作合理假定 （2 2）進(jìn)

11、行各級(jí)回?zé)岢槠康挠?jì)算）進(jìn)行各級(jí)回?zé)岢槠康挠?jì)算 （3 3）凝汽系數(shù)或新汽耗量的計(jì)算，或汽輪機(jī)功率計(jì)算）凝汽系數(shù)或新汽耗量的計(jì)算，或汽輪機(jī)功率計(jì)算 （4 4）對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核）對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核 （5 5）熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和各處汽水流量計(jì)算）熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和各處汽水流量計(jì)算 三三. .熱平衡式的擬定熱平衡式的擬定 擬定熱平衡式時(shí)，選擇最合適熱平衡范圍，盡量減少方程數(shù)目擬定熱平衡式時(shí)，選擇最合適熱平衡范圍，盡量減少方程數(shù)目 回?zé)嵩瓌t性系統(tǒng)計(jì)算中熱平衡式的擬定范圍選擇回?zé)嵩瓌t性系統(tǒng)計(jì)算中熱平衡式的擬定范圍選擇 回?zé)峒訜崞鞯氖杷愋突責(zé)峒訜崞鞯氖杷愋?（a a）放流式加熱器；（）放流式加熱器；（b b

12、）、）、(c(c）匯集式加熱器）匯集式加熱器 對放流式加熱器對放流式加熱器 q qj jh hi i-h-hj j j j =h =hwjwj-h-hwj+1wj+1 rj rjh hj-1j-1 -h-hj j 對匯集式加熱器（以入口凝結(jié)水焓為準(zhǔn)）對匯集式加熱器（以入口凝結(jié)水焓為準(zhǔn)） q qj j=h=hj j-h-hwjwj1 1 j j =h =hwjwj-h-hwj+1wj+1 rj=h rj=hj-1j-1 -h-hwj+1wj+1 按輸入熱量等于輸出熱量列方程為：按輸入熱量等于輸出熱量列方程為： j jh hj j+ + j-1j-1h hj-1j-1 + + cjcjh hwj+

13、1wj+1=f=fw w* *h hwjwj 按吸熱量等于放熱量列出方程：按吸熱量等于放熱量列出方程： j j(h(hj j-h-hwjwj)+)+j-1j-1(h(h j-1j-1-h-hwjwj)=)=cjcj(h(hwjwj-h-hwj+1wj+1) )將將cjcj=fwfw-j j- - j-1j-1代入上式得代入上式得: :j j(h(hj j-h-hwj+1wj+1)+)+j-1j-1(h(h j-1j-1-h-hwj+1wj+1)=)=fwfw(h(hwjwj-h-hwj+1wj+1) )四、常規(guī)熱平衡的電算回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)四、常規(guī)熱平衡的電算回?zé)幔C(jī)組）原則性熱力系統(tǒng)

14、 電算熱力系統(tǒng)時(shí)，將（電算熱力系統(tǒng)時(shí)，將（z z十十1 1）個(gè)方程排成矩陣來計(jì)算，）個(gè)方程排成矩陣來計(jì)算， 可稱為并聯(lián)法計(jì)算可稱為并聯(lián)法計(jì)算。 圖7-60000000088887868584838281777767574737271666656463626155554535251444434241333323122221111qrrrqrrqrqqrrrqrrqrq888888887777777666666555554444333221qrrrqrrqrqqrrrqrrqrqA87654321X87654321TTXATAX1第四節(jié)第四節(jié) 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算

15、一、計(jì)算目的一、計(jì)算目的 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)針對全廠，簡稱全廠熱力系統(tǒng)計(jì)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)針對全廠，簡稱全廠熱力系統(tǒng)計(jì)算，是回?zé)嵯到y(tǒng)熱力計(jì)算（即機(jī)組原則性熱力計(jì)算）的擴(kuò)算，是回?zé)嵯到y(tǒng)熱力計(jì)算（即機(jī)組原則性熱力計(jì)算）的擴(kuò)展，與之既有聯(lián)系又有區(qū)別。展，與之既有聯(lián)系又有區(qū)別。 目的：目的：確定電廠某一運(yùn)行方式時(shí)的各項(xiàng)汽水流量及其參確定電廠某一運(yùn)行方式時(shí)的各項(xiàng)汽水流量及其參數(shù)，該工況的發(fā)電量、供熱量及其全廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，以數(shù)，該工況的發(fā)電量、供熱量及其全廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，以分析其安全性和經(jīng)濟(jì)性。分析其安全性和經(jīng)濟(jì)性。 N300-16.7/538/538N300-16.7/538/538型機(jī)組的發(fā)電廠

16、原則性熱力系統(tǒng)型機(jī)組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 三、計(jì)算方法與步驟三、計(jì)算方法與步驟 1 1計(jì)算方法的分類計(jì)算方法的分類 按基于熱力學(xué)定律情況分：按基于熱力學(xué)定律情況分： 基于熱力學(xué)第一定法和基于熱力學(xué)第二定律法基于熱力學(xué)第一定法和基于熱力學(xué)第二定律法 按計(jì)算工具分，手工計(jì)算法和電子計(jì)算機(jī)計(jì)算按計(jì)算工具分，手工計(jì)算法和電子計(jì)算機(jī)計(jì)算 按給定參數(shù)分為定功率法、定流量法。按給定參數(shù)分為定功率法、定流量法。 按熱平衡情況分為正熱平衡計(jì)算法、反熱平衡計(jì)算法。按熱平衡情況分為正熱平衡計(jì)算法、反熱平衡計(jì)算法。 2 2全廠熱力計(jì)算與機(jī)組熱力計(jì)算的異同全廠熱力計(jì)算與機(jī)組熱力計(jì)算的異同 共同點(diǎn)：共同點(diǎn)： 求解多元一

17、次線性方程組；求解多元一次線性方程組； 其計(jì)算原理和基本方程式是相同的其計(jì)算原理和基本方程式是相同的 ； 均可用汽水流量的絕對量或相對量計(jì)算；均可用汽水流量的絕對量或相對量計(jì)算； 兩者計(jì)算的步驟也是類似兩者計(jì)算的步驟也是類似 差異點(diǎn)：差異點(diǎn)： 計(jì)算范圍和要求的不同計(jì)算范圍和要求的不同 ； 小流量的汽耗量處理不同小流量的汽耗量處理不同 ； 按先按先“由外到內(nèi)由外到內(nèi)”再再“從高到低從高到低”的順序進(jìn)行計(jì)算；的順序進(jìn)行計(jì)算； 某些項(xiàng)目的物理概念不同。某些項(xiàng)目的物理概念不同。 3 3計(jì)算步驟計(jì)算步驟 （1 1）整理原始資料，編制汽水參數(shù)表；）整理原始資料，編制汽水參數(shù)表； （2 2）按）按“先外后內(nèi)

18、先外后內(nèi)”，再，再“從高到低從高到低”順序計(jì)算；順序計(jì)算； （3 3）各性能參數(shù)的計(jì)算）各性能參數(shù)的計(jì)算四、熱耗率的修正和非額定工況的計(jì)算四、熱耗率的修正和非額定工況的計(jì)算 1 1熱耗率的修正熱耗率的修正 查閱修正曲線查閱修正曲線 2 2、非額定工況的計(jì)算、非額定工況的計(jì)算 進(jìn)行變工況計(jì)算，其他過程一樣進(jìn)行變工況計(jì)算，其他過程一樣 167.3T169.0HLP缸HP-IP缸39.4P273.6T38.66P247.0T0.6260P86.54T1.26P105.6T2.62P128.4T18.4P207.3T0.2333P63.02T7.57P167.3T軸封加熱器凝汽器0.0500P鍋 爐TVRSVICVGCVEA7.57P739.4H7.81P739.2H748710G1155G170P811.4H1052756G538.0T36.6P844.4H879665G538.0TBFPT7473KWAH31GAI34G25G736.5H79GAK69G88GAF207G84G軸封減溫器D69GF88GC69GB69GK69GG762.5H0GI40G730.3H1299G32.54T32.55H670082G補(bǔ)給水凝結(jié)水泵A117G33.67T60.62H6