摘要 火电厂热系统工况发生变动时，将会引起整个热系统和全厂的热 经济性指标发生变动。本设计主要内容为华能金陵电厂1000MW超 超临界凝汽式机组全厂原则性热力系统变工况计算，根据给定的热力 系统图及其数据，在热力系统常规计算方法的基础下，切除二号高压 加热器H2时根据热力系统图中各点汽水参数、流量，进行热力系统 原则性热力计算以及分析其经济性。 关键词：原则性热力系统变工况常规法
1 摘 要 火电厂热系统工况发生变动时，将会引起整个热系统和全厂的热 经济性指标发生变动。本设计主要内容为华能金陵电厂 1000MW 超 超临界凝汽式机组全厂原则性热力系统变工况计算，根据给定的热力 系统图及其数据，在热力系统常规计算方法的基础下，切除二号高压 加热器 H2 时根据热力系统图中各点汽水参数、流量，进行热力系统 原则性热力计算以及分析其经济性。 关键词：原则性 热力系统 变工况 常规法
目录 摘要 绪论· ……4 二热力系统原则性计算原理 5 2.1常规计算法 2.1.1串联计算 .5 1.2并联计算（电算方法） .5 .6 2.2等效焓降法. 。。。。。。。。4。。。。。。。。4。。。。。。。。。。。。。。。。4。。。。。0 2.2.1非再热机组..6 2.2.2中间再热机组 …7 三计算任务书」 3.1计算题目 0。。。t。4。。。tt。。0。。。 > 3.2计算任务 7 3.2.1计算类型 8 3.2.2热力系统简介 四在该工况下的原始资料 4.1汽轮机型以及参数 4.2机组各级回热抽汽参数 4.3锅炉型式及参数...10 44其他数据..10 4.5简化条件 10 五热力系统计算」 10 5.1汽水平衡计算 5.1.1 全厂补水率ama…10 5.1.2给水系数afw.....11 5.2气轮机进汽参数计算. ..11 5.2.1主蒸汽参数 11 5.2.2再热蒸汽参数 1 5.3辅助计算 5.3.1轴封加热器计算.…11 5.3.2凝汽器压力计算 .。..12 5.4高压加热器组抽汽系数计算 12 13 4.2由高压加热器2热平 衡计算a 5.4.3由高压加热器B热平衡计算a3............14 55除氧器抽汽系数计算..14 5.6低压加热器组抽汽系数计算. ..15 5.6.1由低压加热器5热平衡计算as… 1 5.6.2由低压加热器H6热平衡计 5.6.3由低压加热器7热平衡计算ā7........15 5.6.4由低压加热器H8热平衡1计算a8..........................15 5.7凝汽系数ac计算. .。.16 5.7.1小汽机抽汽系数axj. …16 2
2 目 录 摘要 一 绪论 ............................................................4 二 热力系统原则性计算原理 ..........................................5 2.1 常规计算法...................................................5 2.1.1 串联计算 ...............................................5 2.1.2 并联计算（电算方法） ...................................6 2.2 等效焓降法...................................................6 2.2.1 非再热机组 .............................................6 2.2.2 中间再热机组 ...........................................7 三 计算任务书.............................................................................................................................7 3.1 计算题目.....................................................7 3.2 计算任务.....................................................7 3.2.1 计算类型 ...............................................8 3.2.2 热力系统简介 ...........................................8 四 在该工况下的原始资料......................................................................................................9 4.1 汽轮机型以及参数.............................................9 4.2 机组各级回热抽汽参数.........................................9 4.3 锅炉型式及参数..............................................10 4.4 其他数据....................................................10 4.5 简化条件....................................................10 五 热力系统计算......................................................................................................................10 5.1 汽水平衡计算................................................10 5.1.1 全厂补水率αma ........................................10 5.1.2 给水系数αfw ..........................................11 5.2 气轮机进汽参数计算..........................................11 5.2.1 主蒸汽参数 ............................................11 5.2.2 再热蒸汽参数 ..........................................11 5.3 辅助计算....................................................11 5.3.1 轴封加热器计算 ........................................11 5.3.2 凝汽器压力计算 ........................................12 5.4 高压加热器组抽汽系数计算....................................13 5.4.1 由高压加热器 H1 热平衡计算α1 ..........................13 5.4.2 由高压加热器 H2 热平衡计算α2 、αrh ...................13 5.4.3 由高压加热器 H3 热平衡计算α3 ..........................14 5.5 除氧器抽汽系数计算..........................................14 5.6 低压加热器组抽汽系数计算....................................15 5.6.1 由低压加热器 H5 热平衡计算 α5 ..........................15 5.6.2 由低压加热器 H6 热平衡计算α6...........................15 5.6.3 由低压加热器 H7 热平衡计算α7 ..........................15 5.6.4 由低压加热器 H8 热平衡计算α8 ..........................15 5.7 凝汽系数αc 计算 ............................................16 5.7.1 小汽机抽汽系数αxj ....................................16
5.7.2由两个凝汽器的流量计算ac…16 5,7.3由气轮机汽侧平衡校验ac… .16 5.8气轮机内功计算 16 5.8.1凝汽流做工c............16 5.8.2抽汽流做功Σ0a,j.......16 5.8.3附加功量Σusg,k .18 5.8.4气轮机内功wi 1只 5.9气轮机的内效率、热经济指标 、汽水流量计算.18 5.10全厂性热经济指标计算.19 5.10.1锅炉参数计算.……19 5.10.2锅炉有效热量q1. ...19 5.10.3管道效率np」 5.10.4全厂效率1 5.10.5全厂发电标准煤耗bs. 5.10.6全厂热耗率qcp..20 5.10.7全厂供电标准煤耗bsn......... 六反平衡校核。 20 七结论 参考文献 22
3 5.7.2 由两个凝汽器的流量计算αc .............................16 5.7.3 由气轮机汽侧平衡校验αc ...............................16 5.8 气轮机内功计算..............................................16 5.8.1 凝汽流做工ωc .........................................16 5.8.2 抽汽流做功Σωa,j .....................................16 5.8.3 附加功量Σωsg,k ......................................18 5.8.4 气轮机内功ωi .........................................18 5.9 气轮机的内效率、热经济指标、汽水流量计算....................18 5.10 全厂性热经济指标计算.......................................19 5.10.1 锅炉参数计算 .........................................19 5.10.2 锅炉有效热量 q1 .......................................19 5.10.3 管道效率ηp ..........................................19 5.10.4 全厂效率ηcp .........................................19 5.10.5 全厂发电标准煤耗 bs...................................19 5.10.6 全厂热耗率 qcp........................................20 5.10.7 全厂供电标准煤耗 bsn..................................20 六 反平衡校核...........................................................................................................................20 七 结论 ........................................................................................................................................22 参考文献......................................................................................................................................22
1000MW凝汽式机组全厂原则性热力系统 变工况计算 一绪论 火电厂热系统的变工况是指系统的工作条件（参数）发生变动， 偏离设计工况或都偏离某一基准工况。这种偏离大致辞有二种情况： 一是对热系统的结构进行了某种局部改动：二是热系统本身的结构未 加改动，但是系统运行条件发生了变化。前者的例子如去除某一级加 热器运行等，不论哪一种形式的工况变动，结果都将引起整个热系统 的参数的变化，从而导致机组的和全厂的热经济指标发生变动。 在电厂的设计和运行中，全厂热力计算主要解决两类问题： 是经计算给出若干工况下全厂的热经济性指标，如全厂发、供电煤耗 率，全厂热效率，全厂节煤量等；二是为电厂的设计、运行、机组检 修等提供基础数据，如汽轮机组以及各汽、水管道的汽水流量。 设计工况的指标是所有工况中最具有代表性的，因此设计工况 下的全厂热力计算是最为普遍、也是最为基本的计算。在设计和最大 工况下进行计算所得到的各部分汽水流量，是选择机组辅助热力设备 和汽水管道的重要依据。在进行其他一些工况计算（即变工况计算） 时设计工况的计算结果往往就为它们提供初始的计算依据。 热系统变工况计算的目的，是确定汽轮机在新的工况下各抽汽 口和排汽端的蒸汽参数，以及回热给水系统各参数及流量，其实质是 确定汽轮机的新的汽态膨胀过程线和系统参数。 热力系统的变工况计算是以级组（两个抽汽口之间的各级）为 单位进行的。计算时只需要了解各抽汽口的参数变化而不必知道汽轮 机各级详细工况。 较为精确的变工况计算是将系统本身的变工况和设备的变工况 结合起来进行的。凝汽器的变工况计算已有较为精确的计公式，但回 热加热器、除氧器的变工况则十分复杂，其变工况计算的模型至今尚 不清楚。在计算精度要求不高，只需要大致了解工况变动的基本结果 时，可以采用近似计算方法，即对于设备变工况后的参数变化，利用 一些最简单的函数关系加以确定。这将大大简化计算所需要的原始资 料和计算过程。本文的计算主要介绍此种方法
4 1000MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统 变工况计算 一 绪论 火电厂热系统的变工况是指系统的工作条件（参数）发生变动， 偏离设计工况或都偏离某一基准工况。这种偏离大致辞有二种情况： 一是对热系统的结构进行了某种局部改动；二是热系统本身的结构未 加改动，但是系统运行条件发生了变化。前者的例子如去除某一级加 热器运行等，不论哪一种形式的工况变动，结果都将引起整个热系统 的参数的变化，从而导致机组的和全厂的热经济指标发生变动。 在电厂的设计和运行中，全厂热力计算主要解决两类问题：一 是经计算给出若干工况下全厂的热经济性指标，如全厂发、供电煤耗 率，全厂热效率，全厂节煤量等；二是为电厂的设计、运行、机组检 修等提供基础数据，如汽轮机组以及各汽、水管道的汽水流量。 设计工况的指标是所有工况中最具有代表性的，因此设计工况 下的全厂热力计算是最为普遍、也是最为基本的计算。在设计和最大 工况下进行计算所得到的各部分汽水流量，是选择机组辅助热力设备 和汽水管道的重要依据。在进行其他一些工况计算（即变工况计算） 时设计工况的计算结果往往就为它们提供初始的计算依据。 热系统变工况计算的目的，是确定汽轮机在新的工况下各抽汽 口和排汽端的蒸汽参数，以及回热给水系统各参数及流量，其实质是 确定汽轮机的新的汽态膨胀过程线和系统参数。 热力系统的变工况计算是以级组（两个抽汽口之间的各级）为 单位进行的。计算时只需要了解各抽汽口的参数变化而不必知道汽轮 机各级详细工况。 较为精确的变工况计算是将系统本身的变工况和设备的变工况 结合起来进行的。凝汽器的变工况计算已有较为精确的计公式，但回 热加热器、除氧器的变工况则十分复杂，其变工况计算的模型至今尚 不清楚。在计算精度要求不高，只需要大致了解工况变动的基本结果 时，可以采用近似计算方法，即对于设备变工况后的参数变化，利用 一些最简单的函数关系加以确定。这将大大简化计算所需要的原始资 料和计算过程。本文的计算主要介绍此种方法
二热力系统原则性计算原理 火电厂热力系统计算的核心是对回热加热器的热平衡式进行求 解，求得各抽汽系数，然后根据汽轮发电机组的功率，求解汽轮机进 汽量以及机组热经济指标（定功率计算）或者根据汽轮机的进汽量确 定汽轮机发电机组的功率（定流量计算）。 回热机组原则性热力系统计算方法，有传统的常规计算方法以 及等效焓降法、循环函数法等。常规计算通常有两种方法：串联法和 并联法。对于热力系统热平衡方程组，用手工计算求解时，为了使计 算的每一个方程只出现一个未知数，计算的次序是“由高到低”，即 先从抽汽压力最高的加热器算起，依次逐个算至抽汽压力最低的加热 器，因此称作串联法：用计算机计算时，可以对所有的能量平衡方程 联立求解，一次即可获得全部未知数，故称作并联法：并联计算则需 要求解多元线性方程组。 等效焓降法的最大特点是在系统的局部结构或者参数变动时， 可以进行局部定量，而不需要像常规法那样重新进行整个系统的全部 计算，因而给热系统的节能分析和节能改造带来很大的方便。但等效 焓降运河的基本前提是各加热器的汽水参数维持设计值，如果这一条 不能保证或难以忽略，则等效焓降法的计算结果会引起一定的误差。 另外，如果除汽轮机的效率以外，还需要求出回热系统各汽水流量， 汽水参数时，则仍需要按常规法计算方法求取。 等效焓降法作为热平衡计算方法时，其物理概念不及传统方法 明显，计算过程亦并不简化，但作为一种热系统分析方法，它们都可 避开与变动无关的计算，而直接得到经济性指标的计算结果，因而有 独特的优越性。 2.1常规计算法 常规计算未能的实质，实际上是对由z个加热器热平衡方程式 和一个凝汽器物质平衡式所组成的(z+1)个线性方程进行求解，可 解出z+1个未知数(z个抽汽系统aj和一个凝汽系数a'和一个凝汽 系数ac)。然后直接求出所需要的新汽耗量或机组功率、热经济性指 标等。 2.1.1串联计算 串联计算是指按照加热器压力“由高到低”的次序，依次对各
5 二 热力系统原则性计算原理 火电厂热力系统计算的核心是对回热加热器的热平衡式进行求 解，求得各抽汽系数，然后根据汽轮发电机组的功率，求解汽轮机进 汽量以及机组热经济指标（定功率计算）或者根据汽轮机的进汽量确 定汽轮机发电机组的功率（定流量计算）。 回热机组原则性热力系统计算方法，有传统的常规计算方法以 及等效焓降法、循环函数法等。常规计算通常有两种方法：串联法和 并联法。对于热力系统热平衡方程组，用手工计算求解时，为了使计 算的每一个方程只出现一个未知数，计算的次序是“由高到低”，即 先从抽汽压力最高的加热器算起，依次逐个算至抽汽压力最低的加热 器，因此称作串联法；用计算机计算时，可以对所有的能量平衡方程 联立求解，一次即可获得全部未知数，故称作并联法；并联计算则需 要求解多元线性方程组。 等效焓降法的最大特点是在系统的局部结构或者参数变动时， 可以进行局部定量，而不需要像常规法那样重新进行整个系统的全部 计算，因而给热系统的节能分析和节能改造带来很大的方便。但等效 焓降运河的基本前提是各加热器的汽水参数维持设计值，如果这一条 不能保证或难以忽略，则等效焓降法的计算结果会引起一定的误差。 另外，如果除汽轮机的效率以外，还需要求出回热系统各汽水流量、 汽水参数时，则仍需要按常规法计算方法求取。 等效焓降法作为热平衡计算方法时，其物理概念不及传统方法 明显，计算过程亦并不简化，但作为一种热系统分析方法，它们都可 避开与变动无关的计算，而直接得到经济性指标的计算结果，因而有 独特的优越性。 2.1 常规计算法 常规计算未能的实质，实际上是对由 z 个加热器热平衡方程式 和一个凝汽器物质平衡式所组成的（z+1）个线性方程进行求解，可 解出 z+1 个未知数（z 个抽汽系统 aj 和一个凝汽系数 a j 和一个凝汽 系数 ac）。然后直接求出所需要的新汽耗量或机组功率、热经济性指 标等。 2.1.1 串联计算 串联计算是指按照加热器压力“由高到低”的次序，依次对各