摘要300MW火電機(jī)組是我國(guó)電力的重要設(shè)備，為我國(guó)電力工業(yè)的發(fā)展做出過(guò)很大的貢獻(xiàn)，隨著今年各大電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)及峰谷的增大，使得電網(wǎng)中原來(lái)300MW的機(jī)組已不能滿(mǎn)足需要，因此，各大電網(wǎng)開(kāi)始投入運(yùn)行600MW火電機(jī)組。但就現(xiàn)在來(lái)看600MW機(jī)組基本是在300MW機(jī)組的基礎(chǔ)上改造而來(lái)的，他們之間有不可分割的關(guān)系。因而。對(duì)300MW機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)的研究，是非常必要的。本次設(shè)計(jì)是一次完全的火力電廠初步設(shè)計(jì)：首先，發(fā)電廠的原則性熱力系統(tǒng)的擬定與計(jì)算：凝汽式發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)，鍋爐本體汽水系統(tǒng)，汽輪機(jī)本體熱力系統(tǒng)，機(jī)爐車(chē)間的連接全廠公用汽水系統(tǒng)四部分組成。其次，汽輪機(jī)主要設(shè)備和輔助設(shè)備的選擇：凝汽式發(fā)電廠應(yīng)選擇凝汽式機(jī)組，其單位容積應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃容量，負(fù)荷增長(zhǎng)速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素進(jìn)行選擇．輔機(jī)一般都隨汽輪機(jī)本體配套供應(yīng)，只有除氧器水箱、凝結(jié)水泵組、給水泵、鍋爐排污擴(kuò)容器等，不隨汽輪機(jī)本體成套供應(yīng)。第三，對(duì)鍋爐燃料系統(tǒng)及其設(shè)備的選擇：鍋爐燃料選擇徐州煙煤，根據(jù)煤的成分分析選擇磨煤機(jī)，然后選擇制粉系統(tǒng)，最后是對(duì)燃料設(shè)備的選擇。第四，確定回?zé)釤崃ο到y(tǒng)全面性熱力系統(tǒng)圖：因采用“三高四低一除氧”八級(jí)抽汽回?zé)釤崃ο到y(tǒng)，且2號(hào)、3號(hào)高加間裝疏水冷卻器，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。第五，電氣部分設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞：汽輪機(jī),鍋爐,熱力系統(tǒng)，火力發(fā)電廠，電氣設(shè)計(jì)目錄摘要 1目錄 3前言 5第一章發(fā)電廠主要設(shè)備的確定 61.1發(fā)電廠設(shè)備確定的理論依據(jù) 61.2汽輪機(jī)和鍋爐型式、參數(shù)及容量的確定 7汽輪機(jī)設(shè)備的確定 71.2.2鍋爐設(shè)備的確定 9第二章原則性熱力系統(tǒng)的擬定和計(jì)算 122.1原則性熱力系統(tǒng)的擬定 122.1.1給水回?zé)岷统跗飨到y(tǒng)的擬定 122.1.2補(bǔ)充水系統(tǒng)的擬定 132.1.3鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定 142.2原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算[1] 14汽輪機(jī)型式和參數(shù) 14回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù) 15鍋爐型式與參數(shù) 15計(jì)算中選用的數(shù)據(jù) 16第三章汽機(jī)車(chē)間（熱力系統(tǒng)）輔助設(shè)備的選擇 393.1給水泵的選擇 39給水泵臺(tái)數(shù)和容量的確定 393.2凝結(jié)水泵的選擇 40凝結(jié)水泵的凝結(jié)量的確定[2] 403.3除氧器及給水箱的選擇 41除氧器的選擇[2] 41給水箱的選擇[3] 423.4低壓加熱器疏水泵[3] 423.5連續(xù)排污擴(kuò)容器的選擇[2] 433.6定期排污擴(kuò)容器的選擇 443.7疏水?dāng)U容器、疏水箱和疏水泵的選擇 44疏水?dāng)U容器的選擇 44疏水箱和疏水泵的選擇 453.8工業(yè)水泵及生水泵的選擇 46第四章供水方式及循環(huán)水泵的選擇 474.1供水方式的選擇 474.2循環(huán)水泵的選擇[3] 49第五章鍋爐車(chē)間輔助設(shè)備的選擇和計(jì)算 505.1燃燒系統(tǒng)的計(jì)算[4] 505.2磨煤機(jī)形式的確定 535.3制粉系統(tǒng)的確定 545.4磨煤機(jī)的選擇[5] 555.5排粉機(jī)的選擇[6] 57排粉機(jī)出力的計(jì)算 57考慮儲(chǔ)備系數(shù)與壓力修正系數(shù)選擇排粉機(jī) 57排粉機(jī)壓頭的計(jì)算 57排粉機(jī)性能列表 585.6給煤機(jī)的選擇[6] 58給煤機(jī)的形式及特點(diǎn) 58給煤機(jī)的選擇原則 58給煤機(jī)出力計(jì)算 59給煤機(jī)性能列表 595.7粗粉分離器的選擇 595.8細(xì)粉分離器的選擇[6] 59細(xì)粉分離器作用： 59細(xì)粉分離器的直徑計(jì)算 605.9送風(fēng)機(jī)的選擇[6] 60送風(fēng)機(jī)的選擇原則 60送風(fēng)機(jī)容量計(jì)算 60送風(fēng)機(jī)壓頭計(jì)算 615.10引風(fēng)機(jī)的選擇[6] 62引風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)的確定 62引風(fēng)機(jī)入口實(shí)際煙氣量 62引風(fēng)機(jī)的壓頭計(jì)算 63引風(fēng)機(jī)的性能表 63第六章電氣部分設(shè)計(jì) 646.1主變壓器的選擇 646.1.1主變壓器的選擇 646.1.2常用變壓器的選擇 656.1.3廠用備用變壓器的選擇 666.2設(shè)計(jì)本廠電氣主接線 67主接線的設(shè)計(jì)依據(jù) 676.2.2主接線設(shè)計(jì)的基本要求 686.2.3大機(jī)組主接線可靠性的特殊要求 696.2.4主接線方案的擬訂 706.3設(shè)計(jì)本廠廠用電系統(tǒng)電氣主接線的基本形式 73廠用電接線總的要求 736.3.2廠用電接線應(yīng)滿(mǎn)足下列要求 746.3.3中性點(diǎn)接地方式 74附圖（原則性熱力系統(tǒng)圖） 76附圖全面性熱力系統(tǒng)圖 77前言發(fā)電廠是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活生產(chǎn)的重要工業(yè)基礎(chǔ)，但由于當(dāng)前能源處于緊缺的情況和環(huán)境的污染日趨嚴(yán)重，給我國(guó)的火力發(fā)電廠的發(fā)展提出了許多新的問(wèn)題。同時(shí)作為我們即將要去電廠工作的人來(lái)說(shuō)也帶來(lái)了很大的壓力。因此，通過(guò)本次該設(shè)計(jì)使我們把整個(gè)大學(xué)的所有課程串聯(lián)起來(lái)，為以后在工作當(dāng)中能更好的投入起到了巨大的作用。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是600MW火力發(fā)電廠初步設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中我們學(xué)會(huì)了發(fā)電廠主要設(shè)備的確定、原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算、熱力系統(tǒng)輔助設(shè)備的選擇、供回水方式及循環(huán)水泵的選擇、鍋爐車(chē)間輔助設(shè)備的選擇和計(jì)算、全面性熱力系統(tǒng)的擬定等多個(gè)內(nèi)容。使我們?cè)谠O(shè)計(jì)中得到了許多專(zhuān)業(yè)方面上的知識(shí)。由于我們學(xué)習(xí)的知識(shí)有限，沒(méi)有真正的接觸過(guò)發(fā)電廠的現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)中難免存在很多缺點(diǎn)和不妥之處，懇請(qǐng)?jiān)u審組老師給予批評(píng)指正。第一章發(fā)電廠主要設(shè)備的確定1.1發(fā)電廠設(shè)備確定的理論依據(jù)發(fā)電廠的型式和容量的確定發(fā)電廠的設(shè)計(jì)必須按照國(guó)家規(guī)定的可行性研究基本建設(shè)程序進(jìn)行．發(fā)電廠的設(shè)計(jì)工作分為四個(gè)階段，即初步可行性研究、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)．前兩個(gè)階段屬于設(shè)計(jì)的前期工作，在初步可行性研究報(bào)告審批后，建設(shè)單位的主管部門(mén)還應(yīng)編報(bào)項(xiàng)目建議書(shū)，項(xiàng)目建議書(shū)批準(zhǔn)后才可進(jìn)行可行性研究。經(jīng)批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告是確定建設(shè)項(xiàng)目和編制設(shè)計(jì)文件的依據(jù)建廠地區(qū)電力系統(tǒng)規(guī)劃容量、地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率、發(fā)展規(guī)劃、燃料來(lái)源和負(fù)荷增長(zhǎng)速度以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等因素來(lái)確定發(fā)電廠的型式和容量．即根據(jù)建廠地區(qū)對(duì)電、熱能的需要，地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)（電廠容量，承擔(dān)基本、中間或調(diào)峰負(fù)荷，新建或是擴(kuò)建項(xiàng)目），廠區(qū)情況（燃料來(lái)源及供應(yīng)、水源、交通運(yùn)輸、燃料及大件設(shè)備的運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)要求、灰渣處理、出線走廊、地質(zhì)、地形、地震、水文、氣象、占地拆遷和施工條件地等）以及有關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)廠規(guī)范進(jìn)行選擇。應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和經(jīng)濟(jì)效益分析確定．若地區(qū)只有電負(fù)荷，可建凝汽式電廠，選擇大型凝汽式機(jī)組；若地區(qū)還兼有熱負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)熱負(fù)荷的性質(zhì)和大小以及供熱距離，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較證明合理時(shí)，優(yōu)先考慮建熱電廠，選擇供熱機(jī)組。確定發(fā)電廠型式和容量時(shí)，燃燒低熱質(zhì)煤（低質(zhì)原煤、洗中煤、褐煤）的凝汽式發(fā)電廠宜在燃料產(chǎn)地附近建坑口發(fā)電廠，將輸煤變?yōu)檩旊姴⑴e，為提高發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)盡量增大發(fā)電廠容量和機(jī)組容量，打破地區(qū)界限，統(tǒng)一規(guī)劃，集資和合資辦電，如內(nèi)蒙南部建設(shè)能源基地發(fā)電廠向京津唐送電，在豫西北地區(qū)選擇有煤、有水、廠址好的地方建設(shè)巨型電廠向、豫、鄂、贛送電．運(yùn)煤距離較遠(yuǎn)（超過(guò)1000km）的發(fā)電廠，宜采用熱值高于21.0MJ/kg的動(dòng)力煤，以盡可能減輕運(yùn)輸壓力和提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)上海等32個(gè)省會(huì)級(jí)大城市，國(guó)家規(guī)劃的環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)較高，其發(fā)電廠所產(chǎn)生的煙氣中的顆粒物可以通過(guò)擴(kuò)大高效率電氣除塵器的使用來(lái)加以防治，在煙氣中的氧化硫在目前尚不能大規(guī)模采用煙氣脫硫裝置的情況下，只能依靠高煙囪排放和采用低硫煤來(lái)解決污染問(wèn)題，因此大城市附近的發(fā)電廠宜采用硫分低于１％的優(yōu)質(zhì)煤．1.2汽輪機(jī)和鍋爐型式、參數(shù)及容量的確定1.2.1汽輪機(jī)設(shè)備的確定發(fā)電廠容量確定后，汽輪機(jī)單機(jī)容量和臺(tái)數(shù)可以確定。大型電網(wǎng)中主力發(fā)電廠應(yīng)優(yōu)先選用大容量機(jī)組，最大機(jī)組宜取電力系統(tǒng)總?cè)萘康?-10％，國(guó)外取4-6％。我國(guó)超過(guò)25000MW容量的電網(wǎng)有四個(gè)，都可以裝600MW及以上大機(jī)組，但由于大型發(fā)電廠的廠址不容易選到，燃料運(yùn)輸量大，供水量多，灰渣排放多等因素廠址的選擇帶來(lái)很大困難。600MW大型機(jī)組的發(fā)電廠宜在煤礦區(qū)建設(shè)坑口電廠，容量大的電力系統(tǒng)，應(yīng)選用高效率的300MW、600MW機(jī)組連接跨度大的電網(wǎng)間主力電廠，可選擇引進(jìn)俄羅斯800MW的機(jī)組。供熱機(jī)組型式應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，宜優(yōu)先選用高參數(shù)大容量抽汽供熱機(jī)組，有穩(wěn)定可靠的熱用戶(hù)時(shí)，可采用背壓式機(jī)組，其單機(jī)容量應(yīng)在內(nèi)全年基本熱負(fù)荷確定。隨機(jī)組容量增大便于發(fā)電廠生產(chǎn)管理和人員培訓(xùn)，發(fā)電廠一個(gè)廠房?jī)?nèi)機(jī)組容量等級(jí)不宜超過(guò)兩種，機(jī)組臺(tái)數(shù)不宜超過(guò)6臺(tái)，如采用300MW和600MW機(jī)組，按6臺(tái)機(jī)組的發(fā)電廠容量可達(dá)1800MW和3600MW。為便于人員培訓(xùn)、生產(chǎn)管理和備品配件的儲(chǔ)備，發(fā)電廠內(nèi)同容量的機(jī)組設(shè)備宜采用同一制造廠的同一型式或改進(jìn)型式，同時(shí)要求其配套輔機(jī)設(shè)備（如給水泵、除氧器等）的型式也一致。根據(jù)我國(guó)汽輪機(jī)現(xiàn)行規(guī)范，單機(jī)容量25MW供熱機(jī)組、50MW以上凝汽式機(jī)組宜采用高參數(shù)，125-200MW凝汽式機(jī)組或供熱抽汽機(jī)組宜采用高參數(shù)，300MW、600MW凝汽式機(jī)組宜采用亞臨界參數(shù)或超臨界參數(shù)。汽輪機(jī)型號(hào)：N300-16.67/537/537 300MW單軸兩缸兩排汽亞臨界純凝汽式主蒸汽壓力:PO=16.67MPat0=537℃再熱蒸汽參數(shù):高壓缸排汽:Prh=3.66MPatrh=321.1℃中壓缸進(jìn)汽:Plrh=3.29MPatlrh=537℃排汽參數(shù)：pc=0.0054MPa，xc=0.9275給水溫度：tfw=274.4℃1.2.2鍋爐設(shè)備的確定鍋爐設(shè)備的容量，是根據(jù)原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算的鍋爐最大蒸發(fā)量，加上必須的富裕量，同時(shí)考慮鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量應(yīng)與汽輪機(jī)進(jìn)汽量相匹配。對(duì)大型引進(jìn)機(jī)組汽輪機(jī)最大進(jìn)汽量是指汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力超過(guò)5％，調(diào)節(jié)汽門(mén)全開(kāi)工況時(shí)的進(jìn)汽量（如不允許超壓5％，則為調(diào)節(jié)汽門(mén)全開(kāi)工況時(shí)的進(jìn)汽量）。該額定真空、無(wú)廠用抽汽、補(bǔ)水率為零時(shí)發(fā)出額定功率所需的汽耗量。老型機(jī)組裕度取8-10％，如引進(jìn)型300MW汽輪機(jī)機(jī)組，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為汽輪機(jī)額定工況進(jìn)汽量的112.9％，引進(jìn)型600MW機(jī)組為112.0％。高參數(shù)凝汽式發(fā)電廠一爐配一機(jī)運(yùn)行，不設(shè)置備用鍋爐，因此鍋爐的臺(tái)數(shù)和汽輪機(jī)臺(tái)數(shù)相等。裝有供熱機(jī)組的熱電廠，當(dāng)一臺(tái)容量最大的蒸發(fā)鍋爐停用時(shí)，其余鍋爐的蒸發(fā)量應(yīng)滿(mǎn)足：熱力用戶(hù)連續(xù)生產(chǎn)所需的生產(chǎn)用汽量；冬季采暖、通風(fēng)和生活用熱量的60-70％（嚴(yán)寒地區(qū)取上限）。此時(shí)可降低部分發(fā)電出力。熱電廠應(yīng)以上述原則來(lái)選擇備用鍋爐。鍋爐參數(shù)的確定：大容量機(jī)組鍋爐過(guò)熱器出口額定蒸汽壓力一般為汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力的105％過(guò)熱器出口溫度一般比汽輪機(jī)額定進(jìn)汽溫度高3℃。冷段再熱蒸汽管道、再熱器、熱段再熱蒸汽管道額定工況下的壓力降宜分別為汽輪機(jī)額定工況高壓缸排汽壓力p′的1.5-2.0％、5％、3.0-3.5％。再熱器出口額定蒸汽溫度一般比汽輪機(jī)中壓缸額定進(jìn)汽溫度高3℃，主要是減少主蒸汽和再熱蒸汽的壓降和散熱損失，提高主蒸汽管道效率。以上參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)用于300MW及以上容量的機(jī)組，目前中小型機(jī)組系列鍋爐參數(shù)高于以上數(shù)值仍可使用。鍋爐型式的選擇：鍋爐型式包括水循環(huán)方式、燃燒方式、排渣方式等。水循環(huán)方式主要決定于蒸汽初參數(shù)：亞臨界參數(shù)以下均采用自然循環(huán)汽包爐，因其給水泵耗功小，循環(huán)安全可靠，全廠熱經(jīng)濟(jì)性高；亞臨界參數(shù)可采用自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)，強(qiáng)制循環(huán)能適應(yīng)調(diào)峰情況下承擔(dān)低負(fù)荷時(shí)水循環(huán)的安全；超臨界參數(shù)只能采用強(qiáng)制循環(huán)直流爐。鍋爐燃燒方式的選擇決定于燃料特性和鍋爐容量，有三種燃燒方式：四角噴燃爐、“Ｗ”火焰爐和前后墻對(duì)稱(chēng)燃燒RBC型爐。四角噴嘴燃爐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、制造及運(yùn)行國(guó)內(nèi)已有成熟經(jīng)驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)，多用于燃用煤煙的鍋爐，也可用于燃貧煤或無(wú)煙煤的鍋爐；“Ｗ”火焰爐的優(yōu)點(diǎn)是可燃用多種變化煤種，最低穩(wěn)定燃燒負(fù)荷可達(dá)40-50％，有利于調(diào)峰運(yùn)行，但目前國(guó)內(nèi)制造技術(shù)處于引進(jìn)階段，造價(jià)比較高，運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)缺乏；RBC型爐其性能介于上述兩種爐型之間，國(guó)內(nèi)300MW機(jī)組上已有運(yùn)行。排渣方式有固態(tài)排渣和液態(tài)排渣兩種，主要決定于燃料特性。主要設(shè)備的選擇還應(yīng)考慮設(shè)備價(jià)格、交貨日期、可用率、對(duì)方售后服務(wù)信譽(yù)等多方面的因素。鍋爐型式：HG—1025/17.4型自然循環(huán)汽包爐鍋爐基本參數(shù)最大連續(xù)蒸發(fā)量：Db=1025t/h過(guò)熱蒸汽出口參數(shù)：pb=17.4MPa，tb=540℃再熱蒸汽出口參數(shù)：3.29MPa，trh=537℃汽包壓力：pst=20.4MPa鍋爐效率：92%第二章原則性熱力系統(tǒng)的擬定和計(jì)算2.1原則性熱力系統(tǒng)的擬定原則性熱力系統(tǒng)是根據(jù)機(jī)爐制造廠提供的本體汽水系統(tǒng)來(lái)擬定的，回?zé)峒訜峒?jí)數(shù)八級(jí)，最終給水溫度245℃各加熱器形式除一臺(tái)高壓除氧器為混合式，其余均為表面式加熱器，在這種情況下，擬定原則性熱力系統(tǒng)。發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)是以規(guī)定的符號(hào)表明工質(zhì)在完成某種熱力循環(huán)時(shí)所必須流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間的聯(lián)系線路圖，原則性熱力系統(tǒng)只表示工質(zhì)流過(guò)時(shí)的狀態(tài)，參數(shù)起了變化的各種熱力設(shè)備，它僅表明設(shè)備之間的主要聯(lián)系，原則性熱力系統(tǒng)實(shí)際表明了工質(zhì)的能量轉(zhuǎn)換及熱能利用的過(guò)程，它反映了發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換過(guò)程技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟(jì)性。2.1.1給水回?zé)岷统跗飨到y(tǒng)的擬定給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)是組成原則性熱力系統(tǒng)的主要部分，對(duì)電廠的安全、經(jīng)濟(jì)和電廠的投資都有一定的影響。系統(tǒng)的選擇主要是擬定加熱器的疏水方式。擬定的原則是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)性。擬定如下:1機(jī)組有八級(jí)不調(diào)整抽汽，回?zé)嵯到y(tǒng)為“三高、四低、一除氧”除一臺(tái)除氧器為混合式加熱器外，其余均為表面式加熱器。主凝結(jié)水和給水在各加熱器中的加熱溫度按溫升分配的。21#、2#、3#高壓加熱器和4#低壓加熱器，由于抽汽過(guò)熱度很大，設(shè)有內(nèi)置蒸汽冷卻器。一方面提高三臺(tái)高加水溫；另一方面減少1#高加溫差，使不可逆損失減少，以提高機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。1#2#3#高加疏水采用逐級(jí)自流進(jìn)入除氧器，這樣降低了熱經(jīng)濟(jì)性。但如果采用疏水泵將其打入所對(duì)應(yīng)的高壓出口水箱中，會(huì)使系統(tǒng)復(fù)雜。同時(shí)，疏水溫度高對(duì)水泵的運(yùn)行也不利，會(huì)使安全性降低。在1#2#高加之間設(shè)外置式疏水冷卻器，減少了對(duì)2段抽汽的排擠，使2段抽汽增加。5段抽汽（4#低加）經(jīng)再熱后的蒸汽過(guò)熱度很大，所以加裝內(nèi)置式蒸汽冷卻器。4#低加疏水逐級(jí)自流至3#低加（6段抽汽），與3#低加疏水流至2#低加（7段抽汽）。簡(jiǎn)化系統(tǒng)提高經(jīng)濟(jì)性，而采用2#、3#高加間疏水冷卻器，減少冷源損失，避免高加疏水排擠低壓抽汽。1#低加疏水逐級(jí)自流式至凝結(jié)水中，因?yàn)槟┘?jí)抽汽量較大，減少了冷源損失。3除氧器（4#段抽汽）采用滑壓運(yùn)行，這不僅提高了機(jī)組設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還顯著提高機(jī)組低負(fù)荷時(shí)的熱經(jīng)濟(jì)性，簡(jiǎn)化熱力系統(tǒng)，降低投資，使汽機(jī)的抽汽點(diǎn)分配更合理，提高了機(jī)組的熱效率，為了解決在變工況下除氧器效果和給水泵不汽蝕，主給水泵裝有低壓電動(dòng)前置泵。2.1.2補(bǔ)充水系統(tǒng)的擬定鑒于目前化學(xué)除鹽的品質(zhì)以達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，所以采用化學(xué)處理補(bǔ)充水的方法。目前，高參數(shù)機(jī)組的凝汽器中均裝有真空除氧器以真空除氧作為補(bǔ)充水除氧方式，所以補(bǔ)充水均送入凝汽器中。2.1.3鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的擬定經(jīng)過(guò)化學(xué)除鹽處理的補(bǔ)充水品質(zhì)相當(dāng)高，從而使鍋爐的連續(xù)排污量大為減少，又為了化簡(jiǎn)系統(tǒng)，故采用高壓I級(jí)排污擴(kuò)容水系統(tǒng)。主要是為了回收工質(zhì)的熱量，擴(kuò)容器壓力為0.884MPa（9ata），從汽包排出的排污水經(jīng)節(jié)流降壓后，在擴(kuò)容器的壓力下，一部分汽化為蒸汽，因其含量較少，送入除氧器中回收工質(zhì)和熱量，含鹽量較高的濃縮排污水在冬季送入熱網(wǎng)，夏季排到定擴(kuò)，降低50℃以下后排入地溝。2.2原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算[1]2.2.1汽輪機(jī)型式和參數(shù)結(jié)合本次設(shè)計(jì)要求，參考國(guó)內(nèi)發(fā)電廠情況及發(fā)展方向，確定：機(jī)組型式:國(guó)產(chǎn)N300—16.67/537/537型一次中間再熱、沖動(dòng)凝汽式汽輪機(jī)。機(jī)組參數(shù)主蒸汽壓力：p0=16.67MPa，℃再熱蒸汽參數(shù)：高壓缸排汽(再熱器冷端)MPa，trh=321.1℃中壓缸進(jìn)汽(再熱器熱端)3.29MPa，℃排汽參數(shù)：pc=0.0054MPa，xc=0.9275給水溫度：tfw=274.4℃2.2.2回?zé)嵯到y(tǒng)參數(shù)該機(jī)組有八級(jí)不調(diào)整抽汽，額定工況時(shí)其抽汽參數(shù)如表2-1：表2-1八段抽汽參數(shù)表項(xiàng)目單位回?zé)岢槠麉?shù)一二三四五六七八加熱器編號(hào)H1H2H3H4(HD)H5H6H7H8抽汽壓力MPa6.033.761.850.8230.3310.140.0790.031抽汽溫度℃386.8323.3437336.823314694.368.9給水泵出口壓力為21.58Mpa，給水溫度為245℃。2.2.3鍋爐型式與參數(shù) 參考鐵嶺發(fā)電廠的鍋爐型號(hào)，選?。哄仩t型式：HG—1025/17.4型自然循環(huán)汽包爐鍋爐基本參數(shù)最大連續(xù)蒸發(fā)量：Db=1025t/h過(guò)熱蒸汽出口參數(shù)：pb=17.4MPa，tb=540℃再熱蒸汽出口參數(shù)：3.29MPa，trh=537℃汽包壓力：pst=20.4MPa鍋爐效率：92%2.2.4計(jì)算中選用的數(shù)據(jù)（1）小汽水流量哈汽廠家提供的軸封汽量及其參數(shù)如表鍋爐連續(xù)排污量=0.1全廠汽水損失=0.01給水泵小汽輪機(jī)汽耗量=34.988t/h，功率=6380K，進(jìn)汽壓力為0.782MPa，溫度為336℃，排氣壓力為7085×MPa。表2-2門(mén)桿漏汽、軸封漏汽參數(shù)軸封漏汽編號(hào)數(shù)量(kg)份額焓值(kJ/kg)去處主汽門(mén)門(mén)桿41190.0044293394.45至H2中壓聯(lián)合汽門(mén)門(mén)桿37700.0040533535.66至H3高壓缸前后汽封123000.0132333028.44至H4(HD)低壓缸汽封13730.0014302716至SG總計(jì)215620.02315（2）其中機(jī)械效率，發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率機(jī)組的機(jī)電效率回?zé)峒訜崞餍?，排污擴(kuò)容器效率連續(xù)排污擴(kuò)容器壓力選0.90MPa?；瘜W(xué)補(bǔ)充水溫=20℃給水泵組給水焓升=25.8kJ/kg，凝結(jié)水泵的焓升=1.7kJ/kg。各段管壓損和各加熱器出口端差見(jiàn)表2-3和表2-4.表2-3管道壓損表管段名稱(chēng)主汽門(mén)和調(diào)節(jié)汽門(mén)再熱器中壓聯(lián)合汽門(mén)抽汽管小汽輪機(jī)進(jìn)汽管中低壓管壓損△P(%)5113.5563表2-4各加熱器出口端差加熱器編號(hào)H1H2H3H4(HD)H5H6H7H8端差θ(℃)-1.670002.782.782.782.78（3）熱力過(guò)程線的擬定過(guò)程：A、由已知的蒸汽參數(shù)P0、t0及背壓PC在焓熵圖上可查出機(jī)組的理想焓降△Ht。B、工質(zhì)在經(jīng)過(guò)進(jìn)汽機(jī)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生進(jìn)汽節(jié)流損失。節(jié)流引起的損失與節(jié)流前后氣流的壓降△P對(duì)應(yīng)。當(dāng)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)（主汽閥也當(dāng)然全開(kāi)）時(shí)，△P0取新汽壓力的3％～5％，即△P=(0.03-0.05)P0。為了使所設(shè)計(jì)機(jī)組的效率不低于設(shè)計(jì)效率，通常取△P的最大值，即取△P=0．05P0據(jù)選定的△P，并按照節(jié)流前后焓值不變的道理，可在焓熵圖上找到汽輪機(jī)第一級(jí)前的狀態(tài)點(diǎn)0′。C、根據(jù)所給數(shù)據(jù)高壓缸的排器壓力及通過(guò)再熱以后中壓缸的進(jìn)汽壓力可以確定2、2′。并在焓熵圖上連2′和0′。D、PC排汽壓力和濕度的值可以確定排汽壓力點(diǎn)C，在焓熵圖上連接2′和C。E、通過(guò)各個(gè)加熱器的加熱點(diǎn)的壓力,并考慮抽汽管道的阻力損失,參考《熱力發(fā)電廠》教材,管道的阻力損失取8%的抽汽點(diǎn)壓力。F、在焓熵圖上通過(guò)各抽汽點(diǎn)的壓力，確定汽輪機(jī)的抽汽點(diǎn)。可以得出各點(diǎn)的焓值，并可以通過(guò)熱力過(guò)程線繪制汽水參數(shù)表。2565h2565h3090h2683h0.96550.9983078h233t404t314t537t350t3017h3397h535t537t4.7P3.62P0.0054P0.023P0.049P0.165P0.33P0.67P1.32p15.58P16.4P0.21367C543.26P3532h3268h2878h3884h2758h201t137t96t圖2-1N300-16.67/537/537型汽輪機(jī)的熱力過(guò)程線如圖列出在額定工況時(shí)，汽輪機(jī)組各部分汽水流量和各項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。整理原始數(shù)據(jù)得計(jì)算點(diǎn)汽水焓根據(jù)額定計(jì)算工況時(shí)機(jī)組的汽水參數(shù)，整理出的汽水焓值見(jiàn)表。表2-5N300-16.67/537/537型機(jī)組各點(diǎn)計(jì)算汽水參數(shù)表項(xiàng)目單位各計(jì)算點(diǎn)H1H2H3H4H5H6H7H8HGC回?zé)岢槠槠麎毫Mpa4.73.621.320.670.330.1650.0490.0230.0054抽汽溫度t℃35031740431423320113796抽汽焓值hkJ/kg3078301732683090288428782758268328842565抽汽壓損%8888888加熱氣壓p＇Mpa3.683.331.200.5880.2980.1510.0620.022P＇壓力下的飽和水溫ts℃245.5239.4188158.01133.33111.5786.7860.199.134.3p＇壓力下的飽和水焓hskJ/kg1063.51034.7798.64667.24560.59468363.38251.43418.8143.5排氣放熱q=h-hskJ/kg2014.51982.32469.362420.762323.4124102394.622431.572465.22421.5水側(cè)加熱器出口水焓hwjkJ/kg1059.1923.9793.78667.15560.44455.11350.754247.012146.3加熱器進(jìn)口水焓hwj+1kJ/kg923.9793.78667.19560.44455.11350.754247.012143.539給水焓升=hwj—hwj+1kJ/kg135.2130.12126.59106.75105.33104.556103.742103.4734.6參考《熱力發(fā)電廠》教材和計(jì)算得出新蒸汽、再熱蒸汽及排污擴(kuò)容器計(jì)算點(diǎn)參數(shù)。表2-6新蒸汽、再熱蒸汽及排污擴(kuò)容器計(jì)算點(diǎn)參數(shù)表汽水參數(shù)單位鍋爐過(guò)熱器（出口）氣輪機(jī)高壓（如口）再熱器鍋爐汽包排污水連續(xù)排污擴(kuò)容器入口出口壓力pMPa17.416.43.623.2620.40.9溫度t℃540537317537367.2175.4蒸汽焓hkJ/kg34273397301735322776.4水焓hwkJ/kg1858.9742.64再熱蒸汽焓升qrhkJ/kg5152、全廠物質(zhì)平衡汽輪機(jī)總耗汽量（2-1）則鍋爐蒸發(fā)量（2-2）則（2-3）即鍋爐排污量（2-4）即擴(kuò)容器蒸汽份額為，取擴(kuò)容器效率(2-5)擴(kuò)容后排污水份額(2-6)化學(xué)補(bǔ)充水量（2-7）即鍋爐給水量（2-8）即排污冷卻器計(jì)算；補(bǔ)充水溫=20℃，取排污冷卻端差為8℃，則有排污冷卻器熱平衡式：（2-9）于是3.計(jì)算汽輪機(jī)各段抽汽量和凝汽流量由高壓加熱器H1熱平衡計(jì)算求；如圖2-2圖2-2由高壓加熱器H2熱平衡計(jì)算求；如圖2-3圖2-3H2的疏水再熱蒸汽量（3）由高壓加熱器H3的熱平衡計(jì)算求；如圖2-4已知給水在給水泵中的焓升為圖2-4H3的疏水（4）除氧器H4熱平衡計(jì)算求；如圖2-5由圖所示，除氧器的物質(zhì)平衡，求凝結(jié)水進(jìn)水份額.除氧器出口水份額；圖2-5除氧器的熱平衡式：故（5）低壓加熱器H5熱平衡計(jì)算求；如圖2-6圖2-6（6）由低壓加熱器H6熱平衡計(jì)算求；如圖2-7圖2-7H6疏水（7）由低壓加熱器H7熱平衡計(jì)算求；如圖2-8圖2-8H7疏水（8）由低壓加熱器H8.軸封冷卻器SG和凝汽器熱井構(gòu)成一整體的熱平衡計(jì)算求；如圖2-9圖2-9先計(jì)算熱井的物質(zhì)平衡整體熱平衡式：凝汽器排氣量4.汽輪機(jī)耗量計(jì)算及流量校核作功不足系數(shù)的計(jì)算 由表2-5得熱器熱焓 （2-10）第一段抽汽做功不足系數(shù)：（2-11）第二段抽汽做功不足系數(shù)：第三段抽汽做功不足系數(shù)：第四段抽汽做功不足系數(shù)：第五段抽汽做功不足系數(shù)：第六段抽汽做功不足系數(shù)：第七段抽汽做功不足系數(shù)：第八段抽汽做功不足系數(shù)：由計(jì)算列出各級(jí)抽氣份額及其作功不足系數(shù)Y之乘積列表所示，根據(jù)D求得級(jí)抽氣量Dj表2-7抽氣份額及其作功不足系數(shù)Y表jYjjYjDj=jD0（4）汽輪機(jī)的汽耗量計(jì)算（2-10）凝汽流量核算：（2-11）根據(jù)D0計(jì)算各項(xiàng)汽水流量列表表2-8根據(jù)D計(jì)算各項(xiàng)汽水流量列于表中項(xiàng)目符號(hào)份額全廠汽水損失0.010285軸封用汽0.01824鍋爐排污量0.010285連續(xù)排污擴(kuò)容蒸汽0.005645連續(xù)排污后排污水0.0046399再熱蒸汽量0.8032化學(xué)補(bǔ)充水量0.014925鍋爐蒸發(fā)量1.0285汽輪機(jī)總汽耗量1.01823鍋爐給水量1.038785小汽輪機(jī)用汽量0.03445汽輪機(jī)功率核算[8]根據(jù)汽輪機(jī)功率方程式（其中第1.2段取抽汽=0）（2-12）第一段抽汽量做功率得：第二段抽汽量功率得：第三段抽汽量功率得：第四段抽汽量功率得：第五段抽汽量功率得：第六段抽汽量功率得：第七段抽汽量功率得：第八段抽汽量功率得：汽輪機(jī)排汽量得:表示計(jì)算正確。5.熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算[2]機(jī)組熱耗Q.熱耗率q.絕對(duì)電效率（2-12）（2-13）（2-14）(2)鍋爐熱負(fù)荷Q和管道效率若不考慮在熱管道的能量損失，則（2-15）(3)全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（2-16）全廠熱效率（2-17）全廠熱耗率（2-18）發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率（2-19）表2-9汽輪機(jī)熱力計(jì)算數(shù)據(jù)匯總表：序號(hào)項(xiàng)目符號(hào)單位來(lái)源或計(jì)算公式12241蒸汽流量Dt/h由回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算得出1015.5278.692.562噴嘴平均直徑dnMm選定110080021853動(dòng)葉平均直徑dbMm選定110080021904級(jí)前壓力P0Mpa查h-s圖得15.5810.90.0235級(jí)前溫度（干度）t0/xoC查h-s圖得535116級(jí)前焓值h0kJ/kg查h-s圖得33973282.626777圓周速度um/s172.7125.6343.838理想焓降△htkJ/kg預(yù)算確定13029.17187.639理想速度ctm/s509.9241.54612.510假想速比xt_Xt=0.3390.520.5611反動(dòng)度Ωm%選定1215.24912利用上級(jí)的余速動(dòng)能△hc0kJ/kgμ0選定后由公式算00013噴嘴理想焓降△hnkJ/kg△hn=(1-Ωm)△ht114.424.7495.6914噴嘴滯止焓降△hn*kJ/kg△hn*=△hn+△hc0114.424.7495.6915噴嘴出口理想速度c1tm/s478.3222.44437.416噴嘴速度系數(shù)φ估計(jì)選定0.970.970.9717噴嘴出口實(shí)際速度c1m/sc1=φc1t464215.77424.218噴嘴損失△hnξkJ/kg△hnξ=△hn*(1-φ2)6.761.465.619噴嘴后壓力p1Mpa查h-s圖得10.910.720.11620噴嘴后溫度（干度）t1/xoC/查h-s圖得4731121噴嘴出口理想比容ν1tm3/kg查h-s圖得0.02890.02813.222噴嘴出口截面積Ancm2An=Gv1t/μnc1t175.7369.1528916.223噴嘴出汽角ɑ1(o)據(jù)試驗(yàn)資料及An選定13.3171924噴嘴出汽角正弦值sinɑ1計(jì)算An時(shí)選定0.230.29230.325625噴嘴節(jié)距tnMm據(jù)試驗(yàn)資料選t,定tn47.435.7582.326噴嘴寬度BnMm據(jù)隔板撓度的要求選32307527噴嘴數(shù)zn只壓力級(jí)的zn據(jù)dn.tn定42718328噴嘴出口高度lnmm調(diào)節(jié)級(jí)選壓力級(jí)計(jì)算出4350.67129429部分進(jìn)汽度e選定0.5141130動(dòng)葉出口相對(duì)速度ω1m/s由速度三角形求得298.6102.4614931相對(duì)于的焓降△hw1kJ/kg44.65.251132動(dòng)葉理想焓降△hbkJ/kg△hb=Ωm△ht15.64.439233動(dòng)葉滯止焓降△hb*kJ/kg△hb*=△hb+△hw160.29.9810334動(dòng)葉出口理想速度ω2tm/s347141.2845335動(dòng)葉速度系數(shù)ψ查取0.9270.9310.9536動(dòng)葉損失△hbξkJ/kg△hbξ=(1-ψ2)△hb*8.471.3310.0437動(dòng)葉出口實(shí)際速度ω2m/sω1=ψω2t321.7131.53430.3538動(dòng)葉出口絕對(duì)速度c2m/s由速度三角形求得170.853.7720539余速損失△hc2kJ/kg14.61.4421.140動(dòng)葉后壓力p2Mpa查h-s圖得9.89.10.005441動(dòng)葉后溫度（干度）t2/x2oC/查h-s圖得45010.99842動(dòng)葉出口比容ν2m3/kg查h-s圖得0.0320.0332743動(dòng)葉出口截面積AbCm2計(jì)算得出273.868556991.9544動(dòng)葉出汽角β2(o)據(jù)試驗(yàn)資料及Ab選定20.432.322845動(dòng)葉出汽角正弦sinβ2計(jì)算Ab時(shí)選定0.34810.5340.469546動(dòng)葉節(jié)距tbMm據(jù)風(fēng)洞資料選t定tb11.212.712.747動(dòng)葉寬度BbMm據(jù)動(dòng)葉彎應(yīng)力及頻率定45555548動(dòng)葉只數(shù)zb只據(jù)db,tb定30819854249動(dòng)葉出口高度lbmm據(jù)公式計(jì)算46511765.250葉高損失△hlkJ/kg3.560.830.13651輪周有效焓降△hukJ/kg據(jù)公式計(jì)算96.6124.94150.7552輪周功率PuKwPu=27252694813953.4253輪周效率ηu%74.3285.680.354鼓風(fēng)摩擦損失△hfkJ/kg按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算4.790.140.03555隔板汽封直徑dpMm選定59075056隔板汽封間隙δpMm選定0.50.557隔板汽封齒數(shù)z個(gè)選定6358隔板漏氣損失△hpkJ/kg按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算0.190.1259葉頂軸向間隙δtMm選定1.510.560圍帶厚度△sMm選定0.30.361葉頂漏氣損失△hptkJ/kg按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算0.4520.7362級(jí)的平均干度xm0.99963濕氣損失△hxkJ/kg△hx=(1-xm)△hu0.1564級(jí)內(nèi)有效焓降△hikJ/kg△hi=△ht-Σ△h91.1323.32149.765級(jí)相對(duì)內(nèi)效率ηi%70.1808066級(jí)的內(nèi)功率PiKw257066496.9513778.4第三章汽機(jī)車(chē)間（熱力系統(tǒng)）輔助設(shè)備的選擇3.1給水泵的選擇3.1.1給水泵臺(tái)數(shù)和容量的確定根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)要求》第8、3、2條，第8、3、3條，第8、3、4條規(guī)定：在每臺(tái)給水泵中給水泵出口的總流量（即最大鍋爐給水量，不包括備用泵）均應(yīng)保證供給其連接系統(tǒng)的全部，鍋爐在最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所需的的給水量，即汽包鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量的110％，對(duì)中間再熱機(jī)組給水泵出口的總流量還應(yīng)加上供再熱蒸汽調(diào)節(jié)溫度用的，從泵的中間級(jí)抽的流量以及漏出和注入給水泵軸封的流量差，前置給水泵出口的總流量應(yīng)為給水泵入口的總流量，從前置泵和給水泵之間的抽出流量之和，每一給水泵系統(tǒng)應(yīng)設(shè)備用泵一臺(tái)，其容量應(yīng)根據(jù)給水泵的可用率及電網(wǎng)對(duì)該給水泵所連接的機(jī)組的要求，經(jīng)比較論證確定給水泵的揚(yáng)程。300MW機(jī)組配2臺(tái)容量各為最大給水量50%或1臺(tái)容量為最大給水量100%的汽動(dòng)給水泵，1臺(tái)容量位最大給水量50%的電動(dòng)調(diào)速泵備用。1、泵的揚(yáng)程的計(jì)算入口壓力：（3-1）出口壓頭：揚(yáng)程：2、容積流量：每臺(tái)容積：（3-2）容積流量：（3-3）3、型號(hào)選擇：根據(jù)容積流量：揚(yáng)程：選取50CHTA/6SP-2（汽動(dòng)）給水泵兩臺(tái)，一臺(tái)電動(dòng)備用如下表：表3-2給水泵性能表給水泵型號(hào)50CHTA6SP流量m/h646揚(yáng)程mHO2314.7轉(zhuǎn)速r/min57503.2凝結(jié)水泵的選擇3.2.1凝結(jié)水泵的凝結(jié)量的確定[2]1、臺(tái)數(shù)：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、5、1條的規(guī)定：凝汽式機(jī)組的凝結(jié)水泵臺(tái)數(shù)、容量按下列要求選擇：（1）每臺(tái)凝汽式機(jī)組宜裝設(shè)2臺(tái)凝結(jié)水泵，每臺(tái)容量為最大凝結(jié)水量的110％，大容量機(jī)組也可裝設(shè)3臺(tái)凝結(jié)水泵，每臺(tái)容量為最大凝結(jié)水量的55％。（2）最大凝結(jié)水量應(yīng)為下列各項(xiàng)之和：A汽機(jī)最大進(jìn)汽工況時(shí)的凝汽量B進(jìn)入凝汽器的經(jīng)常疏水量C當(dāng)?shù)蛪杭訜崞魇杷脽o(wú)備用時(shí)，可能進(jìn)入的凝汽器的事故放水量D進(jìn)入凝汽器的正常不給水量2、揚(yáng)程：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、5、4條規(guī)定，無(wú)凝結(jié)水除鹽設(shè)備時(shí)，凝結(jié)水泵的揚(yáng)程應(yīng)為下列各項(xiàng)之和：（1）從凝汽器熱井到除氧器、凝結(jié)水入口處噴霧頭的介質(zhì)流動(dòng)阻力，另加10－20％的裕量。（2）除氧器凝結(jié)水處入口與凝汽器熱井最低水位間的水柱靜壓差。（3）除氧器最大的工作壓力，另加15％的富裕量．（4）凝汽器最高真空．有凝結(jié)水除鹽裝置時(shí)，凝結(jié)水泵和凝結(jié)水升壓泵的揚(yáng)程參考以上原則，并計(jì)入除鹽設(shè)備的阻力．H=Hs+1.15(1.15pcy-pn)9.8/γ+△Hz+△pd其中：Pcy除氧器工作壓力等于0.588MPa為60.76mHO。Pn凝汽器工作壓力等于0.0054MPa為0.55mHO。Hz凝汽器和除氧器的水位差，21.4+6-1.04=26.56m。凝汽器平均比重。（3-4）△HZ沿程阻力損失加熱器取3.6mHO，設(shè)備之間的聯(lián)絡(luò)管道?。?.5882=1.176mHO；△Hz=3.56+20=41mHO△pd進(jìn)入除氧器的動(dòng)力壓頭，取6mHO。H=Hs+1.15(1.15pcy-pn)9.8/γ+△Hz+△pd(3-5)3、容量計(jì)算（1）最大凝結(jié)水量可按下式計(jì)算：DG=1.2DC=1.2619243=743.1t/h(3-6)根據(jù)凝結(jié)水壓力pn=0.0054MPa查水蒸汽表得凝結(jié)水比容=0.0010568m3/kg（2）型號(hào)：根據(jù)揚(yáng)程和容量選擇凝結(jié)水泵表3-2凝結(jié)水泵性能表如下凝結(jié)水泵型號(hào)9LDTN2流量m/h900揚(yáng)程mHO84汽蝕余量mHO13.5轉(zhuǎn)速r/min14803.3除氧器及給水箱的選擇3.3.1除氧器的選擇[2]根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、4、2條，第8、4、2條，第8、4、3條，第8、4、5條規(guī)定：中間再熱機(jī)組的除氧器，宜用滑壓運(yùn)行方式，除氧器的總?cè)萘繎?yīng)個(gè)根據(jù)最大的給水消耗量選擇，每臺(tái)機(jī)組宜配一臺(tái)除氧器，高壓中間再熱凝汽式機(jī)組宜采用一級(jí)高壓除氧器及其有關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)有可靠的防止除氧器過(guò)壓爆炸的措施．1、最大給水消耗量D=D+D=1025+0.011025=1035.25t/h(3-7)2、型號(hào)及臺(tái)數(shù)在設(shè)計(jì)資料匯編上選擇GWC-1051型高壓器除氧器一臺(tái)（參考鐵嶺電廠）表3-3除氧器性能列表如下除氧器型號(hào)GWC1051額定出力t/h935最大出力t/h1051工作壓力MPa0.739設(shè)計(jì)壓力MPa0.981實(shí)驗(yàn)壓力MPa1.67工作溫度℃335設(shè)計(jì)溫度℃340飽和溫度℃166安全閥動(dòng)作壓力MPa0.883.3.2給水箱的選擇[3]根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、4、3條規(guī)定；200MW以上機(jī)組為5－10min的給水消耗量，給水箱的有效總?cè)萘渴侵附o水箱正常水位至水箱出水管頂部水位之間的儲(chǔ)水量。本設(shè)計(jì)為300MW機(jī)組，選用10Min最大給水消耗量的給水箱有效容積確定:(3-8)除氧器壓力,溫度158.05℃查水蒸汽表得:(3-9)給水箱型號(hào)和臺(tái)數(shù)(設(shè)備沒(méi)有列出性能表參考鐵嶺發(fā)電廠)型號(hào):GS160臺(tái)數(shù):13.4低壓加熱器疏水泵[3]根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》低壓加熱器疏水泵的容量,應(yīng)按接入該泵的低壓加熱器在汽輪機(jī)最大進(jìn)汽工況時(shí)的疏水量考慮,另加10%的富裕量.2、低壓加熱器疏水泵的揚(yáng)程,應(yīng)按照下列各項(xiàng)之和計(jì)算從低壓加熱器到除氧器凝結(jié)水入口的介質(zhì)流動(dòng)阻力10-20%的富裕量;除氧器凝結(jié)水入口與低壓加熱器最低水位的靜壓差;除氧器最大工作壓力另加15%的富裕量;最大凝汽量對(duì)應(yīng)工況下低壓加熱器內(nèi)的真空.3、疏水流量:(3-10)根據(jù)疏水流量選取低壓加熱器的疏水泵表3-4低壓加熱器疏水泵性能表低壓加熱器疏水泵型號(hào)150NW-90×2流量134揚(yáng)程180轉(zhuǎn)速1980汽蝕余量23.5連續(xù)排污擴(kuò)容器的選擇[2]1、臺(tái)數(shù):根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第6、5、1條規(guī)定;鍋爐連續(xù)排污設(shè)備按下列要求選擇:(1)對(duì)于汽包鍋爐宜采用一級(jí)連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng),對(duì)于高壓熱電廠的汽包鍋爐,根據(jù)擴(kuò)容蒸汽的利用條件,可以采用兩級(jí)連續(xù)排污擴(kuò)容系統(tǒng),連續(xù)排污系統(tǒng)應(yīng)有切換至定期擴(kuò)容器的旁路.(2)100MW以下的機(jī)組宜兩臺(tái)鍋爐設(shè)一套排污擴(kuò)容系統(tǒng);200MW以上的機(jī)組宜每臺(tái)鍋爐設(shè)一套排污擴(kuò)容系統(tǒng).2、排污擴(kuò)容器容量的計(jì)算:(3-11)其中:擴(kuò)容器的汽空間容積進(jìn)入擴(kuò)容器的連續(xù)排污量前面計(jì)算量得:擴(kuò)容器中分離出來(lái)的蒸汽占排污水量百分?jǐn)?shù):(3-12)擴(kuò)容器的比容根據(jù)擴(kuò)容器蒸汽壓力查其飽和蒸汽比容R擴(kuò)容器蒸發(fā)強(qiáng)度(連排)R=連續(xù)排污擴(kuò)容器的水容積通常取汽空間的(0.2-0.3)倍,本設(shè)計(jì)取0.3。即；總?cè)莘e3、選型根據(jù)容積室選取型號(hào)為L(zhǎng)P－3.5表3-5連續(xù)排污擴(kuò)容器性能表名稱(chēng)型號(hào)容量工作壓力工作溫度重量連續(xù)排污容器LP-3.53.5m30.5260℃1.762t3.6定期排污擴(kuò)容器的選擇根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第6、5、1條（三）定期排污擴(kuò)容器的容量應(yīng)考慮鍋爐事故水的需要1、作用：定期排污擴(kuò)容器的目的是降溫減壓防止傷人，減少對(duì)環(huán)境的污染，溶解出來(lái)的蒸汽可以收回，但本次設(shè)計(jì)考慮到定期排污量較小，沒(méi)有進(jìn)行回收。2、選型：按鍋爐額定蒸發(fā)量110%選DP-7.5表3-6定期擴(kuò)容器其性能表名稱(chēng)型號(hào)容量工作壓力工作溫度重量定期擴(kuò)容器DP-7.57.5m30.2MPa250℃2.412t3.7疏水?dāng)U容器、疏水箱和疏水泵的選擇3.7.1疏水?dāng)U容器的選擇（1）作用：將壓力較高的疏水溢水放水進(jìn)行降壓擴(kuò)容，擴(kuò)容蒸汽可以回收，也可以排掉（回收同時(shí)可以回收部分熱量）擴(kuò)容器分離的蒸汽，一般引至除氧器或平衡母管，由于本設(shè)計(jì)除氧器為滑壓運(yùn)行，所以不進(jìn)行回收，疏水?dāng)U容蒸汽排空水側(cè)，水流入疏水箱中的水有熱網(wǎng)加熱器疏水、高壓加熱器溢放水、管道疏水除氧器溢放水、鍋爐放水都到疏水箱。疏水?dāng)U容器在疏水箱前，疏水箱是開(kāi)口的，疏水?dāng)U容器對(duì)疏水箱起緩沖作用，保證疏水箱水面穩(wěn)定，這是因?yàn)槭杷洳荒艹惺茌^高壓力，經(jīng)疏水?dāng)U容器后再放入疏水箱中。（2）疏水?dāng)U容器的容量應(yīng)視其疏水量的大小來(lái)決定的，同時(shí)要參考同類(lèi)型機(jī)組的典型設(shè)計(jì)。3.7.2疏水箱和疏水泵的選擇（1）疏水箱：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、7、1條，中間再熱機(jī)組或主蒸汽采用單元制系統(tǒng)的高壓凝汽式電廠可不設(shè)疏水箱和疏水泵。作用：疏水箱收集全廠熱力設(shè)備和管道的疏水溢水放水。由于各發(fā)電廠機(jī)組逐步采用滑壓參數(shù)運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行中疏水不多，鍋爐停爐及水壓實(shí)驗(yàn)后的放水也因水質(zhì)較差均不回收或只回收一部分。除氧器給水箱的放水，目前多數(shù)發(fā)電廠均根據(jù)不同壓力分別送往其他地方再放出部分剩水，同時(shí)對(duì)鍋爐啟動(dòng)用水，設(shè)專(zhuān)用水箱，所以采用一臺(tái)30m3的疏水箱。（2）疏水泵：根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、7、1條，中間再熱機(jī)組或主蒸汽采用單元制系統(tǒng)的高壓凝汽式發(fā)電廠可不設(shè)疏水箱及疏水泵，但設(shè)計(jì)時(shí)疏水泵采用兩臺(tái)容量半小時(shí)將一個(gè)疏水箱中所有存水全部打出。作用：將疏水箱內(nèi)的水定期或不定期的送到除氧器，也可以在鍋爐點(diǎn)火時(shí)向汽包供水。臺(tái)數(shù)：兩臺(tái)容量30-60m3因系統(tǒng)滑壓運(yùn)行疏水量較小所以選用一臺(tái)30m3疏水箱兩臺(tái)60m3疏水泵。型號(hào)選擇選疏水?dāng)U容器疏水泵型號(hào)為4GC-8×3，其性能如表3-7所示：表3-7疏水?dāng)U容器性能參數(shù)名稱(chēng)型號(hào)轉(zhuǎn)速揚(yáng)程電機(jī)型號(hào)功率泵重疏水?dāng)U容器4GC-8×31950r/min123mJQ-72-230KW289kg型號(hào)中4—泵吸入口直徑為4mm，GC—鍋爐給水泵，8—比轉(zhuǎn)速為80，3—葉輪級(jí)速3級(jí)，系單吸、臥式、分段離心泵。3.8工業(yè)水泵及生水泵的選擇3.8.1工業(yè)水泵的選擇1、作用：供給汽輪機(jī)機(jī)組潤(rùn)滑油冷卻用水、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)、給水泵、軸封冷卻用水及除灰消防用水。2、根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》第8、8、5，8、8、6，8、8、7條規(guī)定工業(yè)水泵的臺(tái)數(shù)按下列要求選擇：（1）單元制或擴(kuò)大單元制工業(yè)水系統(tǒng)，宜采用2、3臺(tái)工業(yè)水泵，其中一臺(tái)備用，工業(yè)水泵的揚(yáng)程為下列各項(xiàng)之和：A最高工業(yè)水用水點(diǎn)或高位工業(yè)水箱進(jìn)口與工業(yè)水泵中心線或工業(yè)水泵吸水池最低水位間的水拄靜壓差。B從工業(yè)水泵進(jìn)水始端到最高水點(diǎn)出口或高位工業(yè)水箱進(jìn)口間介質(zhì)流動(dòng)阻力（按最大用水量計(jì)算）另加20%富裕量。C工業(yè)水泵進(jìn)口真空（如為正壓力取負(fù)值當(dāng)從吸水池吸水時(shí)本項(xiàng)不考慮）（2）工業(yè)水泵的總?cè)萘繎?yīng)滿(mǎn)足所連接的工業(yè)水系統(tǒng)最大用水量的需要，另加10%富裕量。（3）臺(tái)數(shù)：本設(shè)計(jì)工業(yè)水系統(tǒng)采用單元制每單元配用兩臺(tái)工業(yè)水泵，正常時(shí)一臺(tái)備用一臺(tái)運(yùn)行。（4）揚(yáng)程：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值30-40（5）參考《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》選取為8sh-13型工業(yè)水泵兩臺(tái)其性能如下表3-7表3-7工業(yè)水泵性能表型號(hào)流量揚(yáng)程電機(jī)型號(hào)功率電壓8sh-13288m3/h41.3mJQ-91-255Kw380V3.8.2生水泵的選擇1、作用：供給化學(xué)經(jīng)除鹽處理后作為工質(zhì)補(bǔ)充水打入凝汽器。2、臺(tái)數(shù)：一般原則裝兩臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。3、按全廠最終容量考慮，為全廠補(bǔ)充水量之和。第四章供水方式及循環(huán)水泵的選擇4.1供水方式的選擇發(fā)電廠供水方式的選擇，應(yīng)根據(jù)水源條件和規(guī)劃容量，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在水源條件允許的情況下，宜采用直流或混流供水系統(tǒng)。當(dāng)水源條件受限制時(shí)，宜采用循環(huán)供水或混合供水系統(tǒng)。1、當(dāng)采用地表水作為水源時(shí)，在下述枯水情況下，仍應(yīng)該保證發(fā)電廠滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行所需要的水量。（1）當(dāng)從天然河道取水時(shí)，按保證率為97%最小流量考慮；（2）當(dāng)河道受水庫(kù)調(diào)節(jié)時(shí)，按水庫(kù)保證率為97%的最小放水量考慮，并應(yīng)取得水庫(kù)管理部門(mén)的正式資料；（3）從水庫(kù)取水時(shí)，按保證率97%枯水年考慮。2、直流供水系統(tǒng)：大流量的河流（一般為發(fā)電廠用水量的2-3倍以上）大湖相互連通的湖群或海洋作為供水的水源時(shí)，冷卻水直接由水源引入，經(jīng)凝汽器等設(shè)備吸熱后直接走的系統(tǒng)稱(chēng)為直流供水系統(tǒng)。這種系統(tǒng)投資省、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性高，在有條件的情況下應(yīng)優(yōu)先選用。 3、混合供水系統(tǒng)：但水源隨季節(jié)變化很大、某時(shí)期出現(xiàn)最小流量不能滿(mǎn)足電廠用水要求，應(yīng)考慮采用混合供水系統(tǒng)?；旌瞎┧到y(tǒng)一般為直流供水系統(tǒng)，當(dāng)枯水期（一年中天數(shù)不能太多）出現(xiàn)時(shí)采用帶冷卻塔或冷卻池的循環(huán)供水系統(tǒng)。根據(jù)汽輪機(jī)組及自然供水的實(shí)際情況得出表4-1表4-1設(shè)計(jì)電廠各部分冷卻用水量列表用水名稱(chēng)水耗量（%）用水名稱(chēng)水耗量（%）冷卻大型汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的油和空氣用水100熱電廠的內(nèi)損失和補(bǔ)充水1．5以上冷卻輔助機(jī)械軸承用水3-7排灰渣用水2-5凝汽式發(fā)電廠內(nèi)損失補(bǔ)充用水0．6-1生活及消防用水0．03-0．05冷卻汽輪機(jī)排汽用水0．06-0．12采用冷卻塔或噴水池時(shí)補(bǔ)充損失用水4-6射水抽氣器用水3-5根據(jù)我國(guó)火力發(fā)電廠的實(shí)際發(fā)展情況得出表4-2表4-2不同容量機(jī)組采用不同方式供水量表：名稱(chēng)發(fā)電廠容量（MW）1252003004005006009001200直流供水201003310049680552006900099350149000198700循環(huán)供水2345043800579607080088500115850150800231700補(bǔ)充水117021002900354044305800754011700又因?yàn)閱卧萘繛?00MW及以上的發(fā)電廠，宜采用單元制供水系統(tǒng)。因此，采用單元制（混合）直流循環(huán)供水系統(tǒng)。4.2循環(huán)水泵的選擇[3]根據(jù)《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)程》可知對(duì)單元制供水系統(tǒng)，每臺(tái)汽輪機(jī)宜裝設(shè)兩臺(tái)循環(huán)水泵，其總出力等于該機(jī)組的最大計(jì)算用水量。因?yàn)槲覀兩媳斫o出的是全廠總的供水，所以我們這里設(shè)計(jì)的是參考鐵嶺發(fā)電廠的進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。其電廠一期四臺(tái)機(jī)組共八臺(tái)循環(huán)水泵。當(dāng)其中一臺(tái)水泵停止運(yùn)行時(shí)，其余水泵應(yīng)保證供給發(fā)電廠不小于75%的最大計(jì)算用水量。1、循環(huán)水泵的容量計(jì)算：，其中式中：全廠最大用水量，t/hA其他輔助設(shè)備用水量占凝汽器所需冷卻水量的百分?jǐn)?shù)，取20%Dn機(jī)組排汽量j全廠機(jī)組臺(tái)數(shù)m冷卻倍率每臺(tái)循環(huán)水泵容量為每臺(tái)循環(huán)水泵的壓頭每臺(tái)循環(huán)水泵的功率(4-1)根據(jù)其流量和揚(yáng)程選擇水泵型號(hào)：參考鐵嶺發(fā)電廠其性能列表表4-3水泵型號(hào)的性能表型號(hào)流量必須氣蝕余量出口壓力轉(zhuǎn)速配帶功率1400HB-D18000m3/h9mH2O0.22Mpa423r/min1600kw第五章鍋爐車(chē)間輔助設(shè)備的選擇和計(jì)算5.1燃燒系統(tǒng)的計(jì)算[4]一、燃料性質(zhì)（1）設(shè)計(jì)煤種：平頂山煙煤（2）燃料特性參數(shù)：表5-1煤種元素分析表煤種元素分析(%)低位發(fā)熱量(kJ/kg)揮發(fā)分水分Wad(%)可磨性系數(shù)Kkm水分灰分碳?xì)溲醯蚱巾斏綗熋?.226.458.93.84.20.9570.552262524.61.41.5表5-2煤種溫度表煤種灰熔點(diǎn)變形溫度t1(℃)軟化溫度t2(℃)熔化溫度t3(℃)平頂山煙煤1260>1500(3)鍋爐主要技術(shù)參數(shù)：過(guò)熱蒸汽出口溫度：℃再熱蒸汽進(jìn)口溫度：℃再熱蒸汽出口溫度：℃給水溫度：℃（4）鍋爐型式：自然循環(huán)，燃煤中間一次再熱機(jī)組。（5）鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)及漏風(fēng)系數(shù)：爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)：爐膛漏風(fēng)系數(shù)：屏式過(guò)熱器漏風(fēng)系數(shù)：對(duì)流過(guò)熱器漏風(fēng)系數(shù)：省煤器漏風(fēng)系數(shù)：空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)：制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)：除塵器漏風(fēng)系數(shù)：煙道漏風(fēng)系數(shù)：預(yù)熱器到除塵器長(zhǎng)60m，除塵器到引風(fēng)機(jī)長(zhǎng)20m。二、燃燒系統(tǒng)的計(jì)算：（1）鍋爐每小時(shí)燃料消耗量(5-1)(5-2)其中：鍋爐蒸發(fā)量過(guò)熱蒸汽出口焓給水焓再熱蒸汽流量再熱蒸汽出口焓排污流量排污焓低位發(fā)熱量鍋爐效率（2）鍋爐計(jì)算燃料消耗量(5-3)其中：機(jī)械未完全燃燒熱損失，取1.2％（3）理論空氣量的計(jì)算(5-4)（4）理論煙氣量(5-5)(5-6)(5-7)所以：5.2磨煤機(jī)形式的確定目前我國(guó)磨煤機(jī)的選擇大體是這樣的,對(duì)于煤質(zhì)較硬的無(wú)煙煤、貧煤以及雜質(zhì)較多的劣質(zhì)煤可以考慮采用筒式鋼球磨；對(duì)于可磨性系數(shù)Kkm>1.2，或灰份Aar<30%以及水分Mar<12%的煙煤和貧煤可以考慮采用中速磨煤機(jī)；對(duì)于多水分的褐煤，以及可磨性系數(shù)Kkm>1.3的煙煤可以考慮采用風(fēng)扇磨。在選用磨煤機(jī)的時(shí)候還必須結(jié)合制粉系統(tǒng)一起考慮?！跺仩t原理》MPS磨煤機(jī)是一種新型中速磨煤機(jī)，它的主要工作部件是磨輥磨環(huán)內(nèi)有三個(gè)磨輥，它們相互間的位置成120°角。每個(gè)輥由于其輥軸位置固定，故只能在原地原地轉(zhuǎn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器帶動(dòng)磨輥沿自身的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。碾磨過(guò)程中磨輥對(duì)磨環(huán)的壓力來(lái)自磨輥、支架等自重和彈簧緊力。彈簧緊力靠作用在上盤(pán)的液壓缸加壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。原煤就在磨輥與磨環(huán)之間被碾壓成煤粉。干燥及輸送過(guò)程同其它中速磨一樣。熱空氣從風(fēng)環(huán)流入磨環(huán)上部空間，既對(duì)燃料起到干燥作用，又將制成的煤粉帶到分離器。不合格的煤粉被除數(shù)分離出來(lái)飛落到磨環(huán)內(nèi)重磨。而煤中不易磨碎的鐵塊、石塊、殲石等雜物則從風(fēng)環(huán)處落入磨煤機(jī)下部由刮板刮至廢物箱內(nèi)。該型磨煤機(jī)與其他類(lèi)型中速磨相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）由于輥?zhàn)油庑瓮钩鼋谇驙?，其滾動(dòng)阻力較??；由于輥?zhàn)映叽绱?，燃料進(jìn)入輥下的條件也較好。這些因素有利于使磨煤出力增大和使磨煤?jiǎn)挝浑姾慕档?。?）由于輥?zhàn)油庑瓮钩銎扔谇驙?，比起平盤(pán)磨和碗式磨的錐形輥?zhàn)?，摩磨損均勻得到了改善。（3）MPS磨無(wú)上磨環(huán)，因而也就不存在像E型磨中上磨環(huán)磨損嚴(yán)重而又難以處理（4）MPS磨在容量大型化方面比其他中速磨優(yōu)越。例如要增大單機(jī)出力，E型磨鋼球直徑需隨磨環(huán)直徑一道增大而使整個(gè)磨煤機(jī)的橫向尺寸變大，而MPS磨在增大輥?zhàn)又睆綍r(shí)往往可以基本保持原來(lái)的橫向尺寸，這對(duì)于縮小占地面積，便于大型鍋爐機(jī)組多臺(tái)磨的合理布置是很有利的。（5）碾磨壓力通過(guò)彈簧和三根拉緊鋼絲繩直接傳遞到基礎(chǔ)上，可以在輕型機(jī)殼的條件下對(duì)碾磨部件施加高壓。MPS磨是近二、三十年發(fā)展起來(lái)的一種中速磨，由于上述各方面的優(yōu)越性，因此在世界不少?lài)?guó)家中廣泛采用。在我國(guó)山西神頭發(fā)電廠引進(jìn)的捷克200MW汽輪發(fā)電機(jī)組采用的磨煤機(jī)即為西德拔柏葛公司提供的MPS—190型中速磨機(jī)（型號(hào)中的數(shù)字為磨環(huán)滾道中心直徑，單位為cm）。所以我們采用的就是中速磨煤機(jī)MPS型磨。5.3制粉系統(tǒng)的確定采用中速磨煤機(jī)宜采用直吹式制粉系統(tǒng)。直吹式制粉系統(tǒng)的特點(diǎn)是磨煤機(jī)的制粉量任何時(shí)候均等于鍋爐的燃料的消耗量，也就是說(shuō)制粉量是隨鍋爐負(fù)荷變化而變化的。中速磨直吹式制粉系統(tǒng)按排粉機(jī)的放置位置，分為正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)。排粉風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)之后的，整個(gè)系統(tǒng)牌負(fù)壓狀態(tài)下工作，稱(chēng)為負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)。反之，排粉風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)之前的，整個(gè)系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)下工作，稱(chēng)為正壓直吹式制粉系統(tǒng)?，F(xiàn)在由于在該系統(tǒng)中通過(guò)排粉風(fēng)機(jī)的是煤粉空氣的混合物，因而