热力发电厂课程设计

I前言热力发电厂课程设计是巩固我们理论知识和提高实践能力的重要环节。它不仅使我们对热力发电厂课程的知识得以巩固、充实和提高，并且使我们掌握了对热力发电厂各热力系统的计算方法，在能量守恒定律和物质守恒的基础上对热力发电厂的各部分进行分析；锻炼了合理选择和分析数据的能力，且培养了我们认真负责的态度。在课程设计中，我们训练并提高了理论计算、使用CAD工程绘图、资料文献查阅、运用相关标准与规法以及计算机应用等方面的能力：在对回热系统中各加热器的计算中，需要查询各压力下的饱和温度和各进、出口温度对应下的未饱和水的焓值，数据较多且使用计算器是易出错，因此我们通过Vba宏编程将工质物质计算软件Refprop嵌入Excel中，利用函数调用直接得出所需要的值，大大缩减查询时间，且避免了查询热力性质图表的不准确性；在一些加热器由于能量守恒与质量守恒所列出的约束条件较多，且未知数较多，因此我们使用数学软件Lingo加以准确计算，方便快捷。同时我们感觉这次设计大大提高了我们的综合能力，为以后对其他专业课程的学习和最后毕业设计奠定了良好的基础。关键字：热力发电厂热力系统Refprop能量守恒质量守恒目录前言...........................................................................................................................I第一章绪论..........................................................................................................1第二章热力系统与机组资料...........................................................................42.1热力系统简介............................................................................................42.2原始机组资料............................................................................................5第三章热力系统计算.........................................................................................83.1汽水平衡计算............................................................................................83.2汽轮机进汽参数计算..............................................................................103.3辅助计算..................................................................................................103.4各加热器进、出水参数计算..................................................................123.5高压加热器抽汽系数计算......................................................................203.6除氧器抽汽系数计算...............................................................................233.7低压加热器抽汽系数计算.......................................................................243.8凝汽系数的计算.......................................................................................273.9汽轮机内功计算.......................................................................................283.10汽轮机内效率、热经济指标、汽水流量计算....................................303.11全厂性热经济性指标计算....................................................................32第四章反平衡校核..............................................................................................34第五章辅助系统设计、选型............................................................................375.1主蒸汽系统..............................................................................................375.2给水系统..................................................................................................375.3凝结水系统..............................................................................................385.4抽空气系统..............................................................................................385.5旁路系统..................................................................................................385.6补充水系统..............................................................................................395.7阀门..........................................................................................................39第六章结论..........................................................................................................41参考文献...................................................................................................................43附表........................................................................................................................441第一章绪论火力发电厂（thermalpowerplant）简称火电厂，是利用煤、石油、天然气等固体、液体燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能的工厂。按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能；而热电厂除生产并供给用户电能外，还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大，一般建造在燃料基地，如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心，需经长距离运进燃料，它生产的电能供给比较集中的用户。火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂（蒸汽初压力约为0.12～1.5兆帕（MPa））、中压电厂(2～4MPa）、高压电厂（6～10MPa）、超高压电厂（12～14MPa）、亚临压力电厂（16～18MPa）和超临界压力电厂（22.6MPa）。在全世界范围内，火电厂的装机容量约占总装机容量的70%，发电量约占总发电量的80%，1989年，中国火电厂的装机容量占总装机容量的74.27%，发电量占总发电量的79.7%，预计到2000年仍会保持相近的比例。可见火电厂对国民经济的发展和人民生活水平的提高都起着重大作用。1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电，采用很小的直流电机专供附近照明用电。美国、俄国、英国也相继建成小火电厂。1886年，美国建成第一座交流发电厂。1882年，中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂，供电灯照明用。汽轮机发电机组的常用热经济性指标为热耗率，其含义是汽轮发电机组单位发电量的耗热量。现代大容量汽轮发电机组的热耗率为7900千焦/千瓦时左右。进步汽轮机发电机组的热效率大于普通发电机组的热效率，进步火电厂汽轮机机组的热效率的方法：①进步蒸汽参数。理论上，热源与冷源的温度决定在此温差范围内的任何热机所能具有的最高热效率大于普通的热效率。因此,尽可能进步汽轮机动力装置的新蒸汽参数,降低排汽温度，可明显进步该装置的热效率。②降低蒸汽终参数。2③采用给水回热循环。将已经在汽轮中膨胀做功的蒸汽，在某一合适的参数下从汽轮机中抽出一部分，并用这部分蒸汽来加热送往锅炉的给水。与纯冷凝循环相比，回热循环中排给冷源的热量损失要小一些，由于从汽轮机中抽出来的那部分蒸汽的热能完全被用来加热给水，不再构成冷源损失，进进凝汽器的热量相应减少了，从而进步了循环热效率。④采用中间再热循环。将在汽轮机的高压部分（通常是高压缸内）已膨胀做功的蒸汽（温度和压力都有所降低，其压力一般在主汽压力的18～22%）从汽轮机中全部引出，送至锅炉的再热器中再次加热（一般加热到新蒸汽同样水平的温度），然后再引回汽轮机内（一般为中压缸的进汽端），继续膨胀做功。采用一次中间再热，一般可使装置的热效率进步5%以上。如采用二次中间再热,可使机组的热效率再进步2%左右。⑤采用联合循环。利用热力性能不同的工质组成联合动力装置，可改善整个装置的经济性。一个主要的联合方式是，以高温工质循环的排汽作为低温工质循环的热源。联合装置的工质有燃气－蒸汽、汞蒸气-蒸汽、蒸汽－氨（或氟里昂）等多种形式。⑥实行热电联产大于热电联产或者是热电冷三联产。就能量转化的形式而言，火力发电机组的作用是将燃料的化学能经燃烧释放出热能，在进一步将热能转变为电能。其发电方式有汽轮机发电，燃气轮机发电以及内燃机发电三种。其中汽轮机发电比例最大，燃气轮机发电近年来有所发展，内燃机比例最小。汽轮机发电的理论基础是朗肯循环，按朗肯循环理论，蒸汽的初参数越高，循环效率越高，目前蒸汽压力已超过临界压力，即所谓的超临界机组。进一步提高超临界机组的效率，主要从以下两个方面入手。１．提高初参数，采用超超临界初参数的提高主要受金属材料在高