发布时间 : 星期日 文章某300MW凝汽式汽轮机机组热力系统设计说明书更新完毕开始阅读
第2章 基本热力系统确定
第2章 基本热力系统确定
2.1锅炉选型
2.1.1锅炉的简介
锅炉是火力发电厂的三大主机中最基本的能量转换装备。其作用是使燃料在炉内燃烧放热，并将锅炉内工质由水加热成具有足够数量和一定品质（气温和气压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。
表征锅炉设备基本特征的有：锅炉容量、蒸汽参数、燃烧方式、汽水流动方式和锅炉整体布置等方面。主要是锅炉容量和蒸汽参数。
锅炉容量：锅炉的容量用蒸发量表示，一般是指锅炉在额定蒸汽参数（压力、温度）、额定给水温度和使用设计燃料时，每小时的最大连续蒸发量。常用符号De表示，单位为t/h(或kg/s)。习惯上，电厂锅炉容量也用与之配套的汽轮发电机组的电功率表示。
蒸汽参数：锅炉的蒸汽参数是指锅炉出口处的蒸汽温度和蒸汽压力。蒸汽温度常用符号t表示，单位为℃或K；蒸汽压力常用符号p表示，单位为MPa。锅炉设计时所规定的蒸汽温度和压力称为额定蒸汽温度和额定蒸汽压力。
2.1.2电厂锅炉特性
表征锅炉设备基本特征的有：锅炉容量、蒸汽参数、燃烧方式、汽水流动方式和锅炉整体不知等方面。
电厂锅炉存在这样几个明显特点：电厂锅炉一般都是在蒸发量在400t/h以上、超高压以上压力的锅炉，且大都进行中间再热，即锅炉容量大、蒸汽参数高。大容量、高参数电厂锅炉热效率都很高，多稳定在90%以上。大型电厂锅炉为实现安全、经济运行、大都设置一套高度可靠的自动化控制装置—自动化程度高。
2.1.3一般电厂锅炉分类
可以从不同角度出发对锅炉进行分类：按烟气在锅炉流动的状况分：水管锅炉、锅壳锅炉、水火管组合式锅炉；按锅筒放置的方式分：立式锅炉、卧式锅炉；按用途分：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉；按介质分：蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉；按安装方式分：快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉；按燃料分：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉；按水循环分：自然循环、强制循环、混合循环；按压力分：常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉；按锅炉数量分：单锅筒锅炉、双锅筒锅炉；按燃烧定在锅炉内部或外部分：内燃式锅炉、外燃式锅炉；按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等；按制造级别分
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第2章 基本热力系统确定
类：A级、B级、C级、D级、E级（按制造锅炉的压力分）；按出口蒸汽压力分为：低压锅炉（P〈2.5MPa）、中压锅炉（22.5〈P〈4.0MPa）、高压锅炉（4.0〈P=10MPa）、超高压锅炉（10〈P=13.7MPa）、亚临界锅炉（13.7〈P=16.7MPa）、超临界锅炉（P=22MPa）。
2.1.4电厂锅炉的安全经济指标
1.连续运行小时数=两次检修之间运行小时数 2.事故率=3.可用率=
事故停用小时数×100%
总运行小时数?事故停运小时数运行总小时数+备用总小时数×100%
统计期间总小时数锅炉有效利用热量×100%
输入锅炉总热量4.锅炉效率：锅炉每小时的有效利用热量（即水和蒸汽所吸收的热量）占输入锅炉全部热量的百分数，常用符号η表示，即η=
事故率和可用率按一适当的周期来计算。我国通常以一年为一统计周期。连续运行小时数越长，事故率越低，可用率越高，锅炉的安全可靠性就越高。
2.1.5本设计锅炉机组选用
（1）汽轮机形式：阳逻发电厂优化引进型N300-16.5/537/537
（2）蒸汽初参数：p0=16.65MPa, t0=537℃; ?p0=0.31MPa, ?t0=1.4℃
inin（3）再热蒸汽参数：冷段压力p2=prh=3.61MPa,冷段温度trh=316.4℃，热段压out力prh=3.29Mpa
'（4）热段温度trh=537℃；?prh=0.07MPa, ?trh=1.2℃
（5）排汽压力：p2=5.54kPa(0.00554MPa)
（6）抽汽及轴封参数见表2.2.给水泵出口压力ppu=20.81MPa,凝结水泵出口压力为1.78MPa.机械（7）效率、发电机效率分别取为?m=0.99、?g=0.985
（8）汽动给水泵用汽数?pu为0.038
2.2汽轮机型号确定
2.2.1汽轮机原理
汽轮机是以蒸汽为工质的将热能转变为机械能的旋转式原动机。汽轮机设备是火电厂的三大主要设备之一。在火力发电厂，锅炉将燃料的化学能转变为蒸汽的热能，汽轮机将蒸汽的热能转变为机械能，发电机将转轴的机械能转变为电能。
2.2.2汽轮机分类
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第2章 基本热力系统确定
1.按工作原理分
级是汽轮机中最基本的作功单元，它是由喷管叶栅和与它相配合的动叶栅组成的。蒸汽在汽轮机级中以不同方式进行能量转换，便形成不同的工作原理的汽轮机。
（1）冲动式汽轮机：主要由冲动级组成，蒸汽主要在喷管叶栅（或静叶栅）中膨胀，在动叶栅中只有少量膨胀。
（2）反动式汽轮机：主要由反动级组成，蒸汽在喷管叶栅（或静叶栅）和动叶栅中都进行膨胀，且膨胀程度大致相同。
2.按热力特性分
（1）凝汽式汽轮机：蒸汽在汽轮机内膨胀做功以后，除小部分轴封漏气外，全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机。实际上为了提高汽轮机的热效率，减少汽轮机排汽缸的直径尺寸，将做过功的蒸汽从汽轮机内抽出来，送入回热加热器，用以加热锅炉给水，这种不调整抽汽式汽轮机，也统称为凝汽式汽轮机。
（2）背压式汽轮机：蒸汽进入汽轮机内部做功以后，以高于大气压力排除汽轮机，用于工业生产或民用采暖的汽轮机。
（3）抽汽背压式汽轮机：为了满足不同用户和生产过程的需要，从背压式汽轮机内部抽出部分压力较高的蒸汽用于工业生产，其余蒸汽继续做功后以较低的压力排除，供工业生产和居民采暖的汽轮机。
（4）抽汽凝汽式汽轮机：蒸汽进入汽轮机内部做过功以后，从中间某一级抽出来一部分，用于工业生产或民用采暖，其余排入凝汽器凝结成水的汽轮机，称为一次抽汽式或单抽式汽轮机。从不同的级间抽出两种不同压力的蒸汽，分别供给不同的用户或生产过程的汽轮机称为双抽式（二次抽汽式）汽轮机。
（5）多压式汽轮机：汽轮机进汽不止一个参数，在汽轮机的某中间级前又引入其他来源的蒸汽，与原来的蒸汽混合共同膨胀做功。
3.按汽轮机的进汽压力分
（1）低压汽轮机：主蒸汽压力为1.2～1.5MPa （2）中压汽轮机：主蒸汽压力为2.0～4.0MPa （3）高压汽轮机：主蒸汽压力为6.0～10.0MPa （4）超高压汽轮机：主蒸汽压力为12.0～14.0MPa （5）亚临界汽轮机：主蒸汽压力为16.0～18.0MPa （6）超临界汽轮机：主蒸汽压力大于22.17MPa （7）超超临界压力汽轮机：主蒸汽压力大于32MPa 。
2.2.3本设计选用汽轮机
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第2章 基本热力系统确定
根据任务书要求可得到汽轮机相关参数 汽轮机形式：N300-16.65/537/537
蒸汽初参数：p0=16.65MPa, t0=537℃; ?p0=0.31MPa, ?t0=1.4℃;
inin再热蒸汽参数：冷段压力p2=prh=3.61MPa,冷段温度trh=316.4℃，热段压力'out=3.29MPa,热段温度trh=537℃；?prh=0.07MPa, ?trh=1.2℃; prh排汽压力：p2=5.54kPa(0.00554MPa);
抽汽及轴封参数见表2.2.给水泵出口压力ppu=20.81MPa,凝结水泵出口压力为
1.78MPa.机械效率、发电机效率分别取为?m=0.99、?g=0.985。
汽动给水泵用汽数?pu为0.038。
本设计选用N300-16.65/537/537型号汽轮机。全机有两个缸：高中压部分采用高中压合缸反流结构，对头布置，为双层缸；低压缸分为流结构，进汽部分为三层，通流部分为双层缸。高压缸内有一级冲动级（调节级）和12级反动式压力级，中压缸内有9列反动式压力级，低压缸内分流布置着14列反动式压力级.全机共有29个热力级，36个结构级。新蒸汽从汽轮机下部由主蒸汽管道进入2个高压主汽调节联合阀，由6个调节气阀经导汽管按一定的顺序从高压外缸的上半和下半分别进入高压缸的6个喷管室，通过各自的喷管组流向顺向布置的调节级，然后返流经过高压通流部分反向布置的12级反动级，经由高中压外缸下半排出后进入再热器。经过再热的蒸汽从汽轮机前部由再热主汽管进入2个中压再热调节联合阀，再经过2根中压导汽管将蒸汽从下部导入高中压外缸的中压缸，再经过中压通流部分后，经过一根连通管进入低压缸，蒸汽从中央流入，再从2个排汽口排入凝汽器。
2.3原则性热力系统计算原始资料以及常用数据选取
2.3.1回热加热系统参数
(1)机组各级回热抽汽参数见表2-4
表2-3 N300-16.65/537/537型双缸双排汽机组回热抽汽及轴封汽参数 项目 加热器编号 抽汽压力 抽汽温度 轴封汽量 轴封汽比焓 MPa — kJ/kg 单位 ℃ H1 5.954 386.7 — — 回热抽汽点、H2 3.61 316.4 — — 轴封来汽点H3 1.63 436.6 — — 及轴封汽参H4 0.803 337.4 3361 高压汽门来数 0.013 H5 0.341 237.4 — — H6 0.134 145.0 — — H7 0.0732 95.0 — — H8 0.0256 64.97 — — SG — — 3284 中压缸来0.013 C 0.00554 34 — — 6