原则性热力系统计算说明书-热电联产计算

具有工业及采暖抽汽供热式汽轮机的热电厂原则性热力系统计算

下的发电量和全厂各项热热电厂原则性热力系统附图所示，求在计算的供热工况和汽轮机耗汽量D0经济指标。

已知：

1、 汽轮机、锅炉主要特征 （1） 汽轮机

机组型式 前苏联 ∏T—135/165-12.75/1.27型 新汽参数 p0=12.75 Mpa(130ata), t0=565℃ 终参数 pc=3.4×103 Mpa

抽汽 七级抽汽,其中第3、6、7为调节抽汽，第3级为工业抽汽。第6、7级为采暖抽汽 功率 额定功率135MW，最大功率165MW （2） 锅炉

型式 自然循环汽包炉

参数 pb=13.83 Mpa, tb=570℃ 锅炉效率 b=0.92 2、 供热抽汽及供热系统

第3级工业抽汽调压范围为0.785~1.27 Mpa(8~13ata)。直接向热用户供汽,回水率50％, 回至补充水除氧气MD。

第6、7级采暖汽调压范围分别为0.0588~0.45 Mpa(0.6~2.5ata), 0.0392~0.11Mpa(0.4~1.2ata)。 经由基载热网加热器（BH1、BH2）和热水锅炉（WB）通过水网热用户供暖。在凝汽器内装有部分管束，用以预热采暖热网返回水。网水设计送水温度tsn=150℃。

3、回热抽汽及回热系统

七级回热抽汽分别供三个高压加热器、一个前置式定压给水除氧器HD和四个低压加热器用汽。另外还专门设置了大气式补水除氧器MD，以及保证MD正常运行设立的补水预热器SW。 在计算工况下各级抽汽压力、抽汽温度如表所示。

∏T—135/165-12.75/1.27（13）型机组计算工况抽汽参数 项目 单位 1 2 3 4 0．49 170 5 6 7 C d Mpa 抽汽压力 3．39 抽汽温度 ℃ 380 2．145 1．27 328 268 0．261 0．128 0．048 0．0034 129 108 82 26．3 给水温度234℃，给水泵出口压力17.5 Mpa。给水在给水泵中理想泵功wapu=186kJ/kg，给水泵效率pu=0.8。

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1、 计算工况

工业热负荷供汽Ds=302400kg/h ，p3=1.27 Mpa ，回水温度tss=90℃ ，相应回水焓hw,ss近似为：90×4。1868=377 kJ/kg 。采暖热负荷Qh=Qh,t=460.8GJ/h（即热水锅炉不需设入），此时p6=0.128 Mpa ，p7=0.048 Mpa ，送水、回水温度分别为tsu=99℃，trt=35.4℃。

=737640 kg/h 。其中包括做功的新汽量D0 ，及不参与做功的门杆漏汽Dlv、供汽轮机的新汽量D0轴封漏汽Dsg1。Dlv=3600 kg/h，hlv=3477 kJ/kg；Dsg1=4176 kg/h，hsg1=3253.3 kJ/kg，Dsg1被回收至H3高压加热器。

参与了做工的抽封漏汽为Dsg2，它被引至轴封冷却器SG。Dsg2=6984 kg/h，hsg2=2937 kJ/kg，其凝结放热量qsg2=2200 kJ/kg。

给水除氧器HD引出Des蒸汽供射汽抽气器EJ用汽。Des=5400 kg/h，hes=2755.6 kJ/kg,疏水比焓

=223 kJ/kg。 hes 为保证凝结水泵不蚀及抽气器冷却器和轴封冷却器的充分冷却，要求轴封冷却器出口水温tc≤55℃，为此设置了凝结水再循环管，供凝汽量Dc较小（即供热负荷较大）时使用，再循环流量为Drc。 2、 计算中选用的数据

汽轮发电机机电效率mg=0.98;换热设备效率h=0.995;热网效率hs=0.98。

连续排污扩容器压力pf=o.6865 Mpa；汽包压力14.7 Mpa。锅炉连续排污量Db1=11160 kg/h；电厂内部汽水损失D1=11200 kg/h。

轴封冷却器出口水温tc=55℃；补充水温tma=10℃；排污冷却器排污水出口温度tb1=40℃。因水压教低它们对应的水比焓近似为：hwc=55×4.1868=230.27 kJ/kg, hw,ma=10×4.1868=41.87 kJ/kg,

chw,b1=40×4.1868=167.47 kJ/kg。

sgsGcsG解

1、整理原始资料编制计算点汽水参数表

根据厂家资料，该热电厂在计算工况下各计算点参数如表1、表1和表3所示。

表1 新蒸汽、排污水、扩容器汽水参数如表

项 目 压力p 温度t 单 位 Mpa ℃ 锅炉出口 汽轮机入口 连续排污 扩容器 ----完整版学习资料分享----

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蒸汽比焓h kJ/kg kJ/kg  饱和水比焓hw表2 前苏联 ∏T—135/165-12.75（130）/1.27（13）型机组回热 加热系统计算点汽水参数表 抽汽 温度 t 抽汽焓 h 加热 器压 力计算点抽汽 压力 p p下饱和水温 p下 饱和 水焓 上端 差 Q 水侧 压力 出口 水温 出口 水焓 下端 差 Q 疏冷 器出 口水 焓 1 2 3 4 5 6 MD 7 C

p pw tj ℃ hwj kJ/kg hdwj Mpa ℃ kJ/kg Mpa ℃ kJ/kg ℃ Mpa ℃ kJ/kg 表3 热网加热器汽水参数表 抽汽 抽汽 温度 t ℃ 基载热网加热器BH2 基载热网加热器BH1 kJ/kg 抽汽焓 h 加热 器压 力计 压力 p p下饱和水温 ℃ p下 饱和 水焓 kJ/kg 端 差 Q ℃ 进口 水温 进口 水焓 出口 水温 出口 水焓 算处p tj1 ℃ hj1 kJ/kg tj ℃ hj kJ/kg Mpa Mpa

3、 全厂物质平衡及锅炉连续排污利用系统来计算

—Dsg1—Dlv= 汽轮机做功蒸汽耗量 D0=D0+D1= 锅炉蒸发量 Db=D0----完整版学习资料分享----

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给水量 Dfw=Db+Db1=

1和Dma（计算汽水参数见表5-7） (1) 锅炉连续排污扩容器部分计算求Df、Db扩容蒸汽量 Df( =

1hhfhbhfhf)Db1

1=Db1—Df= 排污水损失量 Db1+D1 补充水量 Dma=0.5Ds+Db =

(2) 排污冷却器部分计算求hw,ma

由排污冷却器热平衡得补充水在其中焓升值hw,ma hw,ma=

c1(hfhwDb,b1)hcDma

=

hw,ma=hw,ma+hw,ma =

３、补充水除氧器ＭＤ计算

将ＭＤ和ＳＷ作为一整体进行热平衡计算求它们的好汽量Dmd Dmd＝ ＝

cDma(hw,mdhw,ma)0.5Ds(hw,mdhw,ss)ch6hw,md)h

 由ＭＤ物质平衡求其出水量Dmd＝Dmd＋Dma＋0.5Ds Dmd ＝

４、对外供热部分计算

计算点汽水焓见表3。由热网各处的热平衡可求得 热网水流量 Ghs =

Qh

hw,suhw,rt 基载热网加热器（BH2）加热蒸汽量D6----完整版学习资料分享----

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BHGhs(hw,suhw,su)D 6

,p)h(h6h6 =

 基载热网加热器（BH1）加热蒸汽量D7BHGhs(hw,suhw,rt) D7

,B)h(h7h7 =

５、回热加热器计算

计算点汽水焓见表5-8。 （1） 高压加热器H1计算求D1 D1 =

（2） 高压加热器H2计算求D2 D2 = Ds2=D1+D2=

（3） 高压加热器H3和前置除氧器HD计算求

给水泵FP内水的焓升hw hpuwpuDfw(hw1hw2)/hh1h1

ddDfw(hw2hw3)/hD1(hw1hw2)h2hdw2

wapupu=

d将H3与HD看成一整体，以进水焓hw4为基准的蒸汽放热量q、水吸热量hw、疏水放热量hw为：

hw3hw3hw4=

q3=h3hw4=

dhw3hw2hw4=

qsg1=hsg1hw4= qf=hfhw4=

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qlv=hlvhw4= qes=heshw4=

 则Ｈ３和ＨＤ整体热平衡可求得D3[Dfw(hwshw)/DesqesDS2hw3Dsg1qsg1DfqfDlvqlv]/q3 D3＝

（４）低压加热器Ｈ4计算求D4 由除氧器HＤ物质平衡得Dcd

pudDs2Dsg1DfDlvDes DcdDfwD3 = D4 =

（５）低压加热器H5计算求D5

将H5与混合点M1看成一整体写不计 的热平衡式“∑ 流入热量= ∑流出热量”

Dcd(hw4hw5)/h

h4h4

Dmdhw,mdD6h6,p(D4D5D6)h6Dc6hw6D5h5D4h4Dcdhw5(D4D5)h5混合点M1的物质平衡有

（a）

D6Dmd （b） Dc6DcdD4D5D6—80565—35345 =641985—27664—D5D6 （b） =180302—D5D6将式（b）代入式（a），整理成“∑吸热=∑放热”形式后再考虑 h，得[亦可不经式（a）、式（b），直接写出下式]

)D4(h4h5)Dmd(hw,mdhw6)Dcd(hw5hw6)/hD5(h5h5(h6,phw6)(D4D5D6)(h6hw6)D6的关系如下： 代入已知数据求出D5与D6 （c）

(d)

 （６） 低压加热器H6计算求D6----完整版学习资料分享----

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将Ｈ６与混合点Ｍ２作为整体来考虑。整体的热平衡式写成“∑流入热量＝∑流出热量”形式，不计

h

h6(D4D5)h5D7h7,BDc7hw7Dc6hw6(D4D5D6)h6 (e) D6 混合点Ｍ２的物质平衡

 (f) Dc7Dc6D7将式（ｆ）代入式（ｅ），整理成“吸热＝∑放热”形式，考虑h后得［亦可不经式（ｅ）、式（ｆ），直接写出下式］

Dc6(hw6hw7)/hD6(h6h6)(D4D5)(h5h6)D7(h7,Bhw7) (g) 将式（b）及已知有关数据代入式（ｇ）得

整理后有 (h) 联立求解式（ｄ）及式（ｈ）得

D5 D6 由式（b）、式（ｅ）可得

Dc6180302D5D6 =

D7Dc6D7 =

（７）低压加热器Ｈ７计算求D7 DDsgc7(hw77hwc)/hhh

77 = （８）ＳＧ、ＥＪ计算求Drc

为保证hsGwc55℃所需要的主凝结水循环水量Drc由ＳＧ、ＥＪ的整体热平衡可得

Des(heshes)DsGsg2qsg2(Dc7Drc)(hwchc)/h = Drc=

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循环倍率

mrcDc7Drc

Dc7 =

（９）凝汽流量计算 由热井物质平衡得

Dsg2Des DcDc7D7 =

６、流量校核及功率计算

（１） 由汽轮机物质平衡校核凝汽流量Dc

 D3DsD3 =

D6Dmd D6D6D7 D7D7 = 汽轮机物质平衡有：

D1717j=

Dsg1DlvDjDsg2 DcD0 =

Dsg2Des= 完全相同，说明计算误差很小。 该结果与上面热井的物质平衡DcDc7D7 （２）汽轮发电机功率计算及用功率方程校核新汽量D0 计算所用数据列于表5-10中 计算点 蒸汽量D Kg/h 作功不足系数 蒸汽焓h hjhc 计算结果小计 Y kJ/kg 1 ２ h0hcD0=729864 D1＝37596 D0h0＝ D2=35060 ----完整版学习资料分享----

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３ ４ ５ ６ ７ ｃ ｓg2 D3=340532 D4 Dhj17jDsg2hsg2 D5 D6 D7 Dsg2 ＝ DYj17j＝ Dsg2hsg2＝ 汽轮机内功率 WiD0h0 =

Dhj17jDchcDsg2hsg2

汽轮发电机功率 PeWimg/3600

由功率方程计算汽轮机参数加做功的新汽耗量D0

D0Dc0DjYj7 3600PeDjYjDsg2Ysg(h0hc)mg1Dsg1Dlv=729864(kg/h)误差为: 计算结果与原始给定数据D0D0在工程永许范围内。

７、热经济指标计算 （１） 汽轮机热Q0

h0DfhfDmahw,maDfwhw1 Q0D0 = (2) 锅炉热负荷Qb

c1Dfwhw1= QbDbhbDb1hb（3）管道效率p

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pQ0= Qb（4） 全厂热效率、总热耗及其分配

Qb 全厂总热耗 Qtp=

b 工业热负荷

cQsDsh30.5Dshw,ss0.5Dshw,macDs(h30.5hw,ss0.5hw,ma)

= 电厂总热负荷 QsQh

热电厂燃料利用系数（热电厂热效率）tp tp3600Pe(QsQh)

QtpQsQh =

热电厂供热热耗 Qtp(h) =

热电厂发电热耗 Qtp(e)QtpQtp(h) = （5） 分项热经济指标 热电厂发电热效率 tp(e) tp(e) = 热电厂发电热耗率 qtp(e) qtp(e) = 热电厂发电标煤耗率 bstp(e)

bp

3600Pe=

Qtp(e)Qtp(e)pe3600Petp(e)

bstp(e)0.123= tp(e)----完整版学习资料分享----

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热电厂供热热效率 tp(h)

tp(h)bphs= = 热电厂供热标煤耗率 bstp(h)

s btp(h)34.1=

tp(h) =

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