Jilin Architectural and Civil Engineering Institute
课程设计计算书
目录
1.计算任务........................................................ 2
2.计算原始资料................................................... 4
3.计算过程....................................................... 6
3.1 汽水平衡计算....................................................6
3.2 汽轮机进汽参数计算............................................. 7
3.3 辅助计算....................................................... 9
3.4 各加热气进，出水参数计算........................................15
3.5 高压加热器组抽气参数计算...................................... 17
3.6 除氧器抽气系数计算............................................ 17
3.7 低压加热器组抽气系数计算.......................................18
3.8 凝汽系数α计算.................................................19
3.9 汽轮机内功计算.................................................20
4.热经济指标计算............................................... 20
4.1.汽轮机发电机组热经济性指标计算................................ 21
4.2.全厂热经济指标计算............................................ 22
5.反平衡校核.................................................... 22
6.参考文献...................................................... 24
660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）
1、计算任务书
（一） 计算题目
国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算（设计计算）
（二） 计算任务
1. 根据给定热力系统数据，计算气态膨胀线上各计算点的参数，并在ｈ-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线；
2. 计算额定功率下的气轮机进汽量Do，热力系统各汽水流量Dj、Gj；
3. 计算机组的和全厂的热经济性指标；
4. 绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水参数详细标在图中。
（三） 计算类型
定功率计算
（四） 热力系统简介
某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组，采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉；气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。
全厂的原则性热力系统如图5-1所示。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器，第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器，第四级抽汽作为0.9161Mpa压力除氧器的加热汽源。
第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器，上端差分别为-1℃～2℃。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器，下端差均为5.5℃。
气轮机的主凝结水由凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、4台低压加热器，进入除氧器。然后由气动给水泵升压，经三级高压加热器加热，最终给水温度达到274.8℃，进入锅炉。
三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器，第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器；第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。
凝汽器为双压式凝汽器，气轮机排气压力4.4/5.38kPa。给水泵气轮机（以下简称小汽机）的汽源为中压缸排汽（第四级抽汽），无回热加热其排汽亦进入凝汽器，设计排汽压力为6.34kPa。
锅炉的排污水经一级连续排污利用系统加以回收。扩容器工作压力1.55Mpa，扩容器的疏水引入排污水冷却器，加热补充水后排入地沟。
锅炉过热器的减温水（③）取自给水泵出口，设计喷水量为66240kg/h。
热力系统的汽水损失计有：全厂汽水损失（⑭）33000kg/h\厂用汽（⑪）22000kg/h(不回收)、锅炉暖风器用气量为65800kg/h,暖风器汽源（⑫）取自第4级抽汽，其疏水仍返回除氧器回收，疏水比焓697kJ/kg。锅炉排污损失按计算植确定。
高压缸门杆漏汽（①和②）分别引入再热热段管道和均压箱SSR，高压缸的轴封漏汽按压力不同，分别引进除氧器（④和⑥）、均压箱（⑤和⑦）。中压缸的轴封漏汽也按压力不同，分别引进除氧器（⑩）和均压箱（⑧和⑨）。从均压箱引出三股蒸汽：一股去第七级低加（⑯），一股去轴封加热器SG（⑮），一股去凝汽器的热水井。各汽水流量的数值见表1-1
表1-1 各辅助汽水、门杆漏汽、轴封漏汽数据
2、原始资料
1.汽轮机型以及参数
（1）机组刑式：亚临界压力、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式气轮机；
（2）额定功率Pe=660MW；
（3）主蒸汽初参数（主汽阀前）p0=16.68MPa，t0=538℃；
（4）再热蒸汽参数（进汽阀前）：
热段prh=3.232MPa；tth=538℃；
冷段prh´=3.567MPa；tth´=315℃；
（5）汽轮机排汽压力pc=4.4/5.38kPa,排汽比焓hc=2315.6kJ/kg。
2.机组各级回热抽汽参数见表1-2
表1-2 回热加热系统原始汽水参数
（2）最终给水温度tfw=274.8℃；
（3）给水泵出口压力ppu=21.47MPa，给水泵效率ηpu=0.83
（4）除氧器至给水泵高差Hpu=22.4m；
（5）小汽机排汽压力pc,xj=6.27kPa；小汽机排汽焓hc,xj=2422.6kJ/kg
3.锅炉型式及参数
（1）锅炉型式：德国BABCOCK-2208t/h一次中间再热、亚临界压力、自然循环汽包炉；
（2）额定蒸发量Db=2027t/h
（3）额定过热蒸汽压力Pb=17.42Mpa；
额定再热蒸汽压力pr=3.85MPa；
（4）额定过热汽温tb=541℃；额定再热汽温tr=541℃；
（5）汽包压力pdu=18.28MPa；
（6）锅炉热效率ηb=92.5%。
4.其他数据
（1）汽轮机进汽节流损失δpl=4%，
中压缸进汽节流损失δp2=2%；
（2）轴封加热器压力psg=102KPa,
疏水比焓hd,sg=415kJ/kg；
（3）机组各门杆漏汽、轴封漏汽等小汽流量及参数见表5-2；
（4）锅炉暖风器耗汽、过热器减温水等全厂汽水流量及参数见表5-2；
（5）汽轮机机械效率ηm=0.99；发电机效率ηg=0.99；
（6）补充水温度tma=20℃；
（7）厂用点率ε=0.07。
5.简化条件
（1）忽略加热器和抽汽管道的散热损失。
（2）忽略凝结水泵的介质焓升。
3 、计算过程
3.1汽水平衡计算
1.全厂补水率αma
全厂汽水平衡如图1-3所示，各汽水流量见表1-4。将进、出系统的各流量用相对量α表示。由于计算前的气轮机进汽量Do为未知，故预选Do=2033724kg/h进行计算，最后校核。 αL αpl
全厂工质渗漏系数
αL=DL/DO=33000/2033724=0.0162263
锅炉排污系数 αb1
αhl=Dbl/DO=22000/2033724=0.0108175
其余各量经计算为 α
厂用汽系数 αpl=0.01081
减温水系数 αsp=0.02974 图1-3全厂汽水平衡图
暖风机疏水系数 αnf=65800/2033724=0.032354439
由全厂物质平衡
补水率 αma=αpl+αhl+αL
=0.01081+0.0108175+0.0162263=0.0358538
2.给水系数αfw
由图1-3所示，1点物质平衡
αb=αo+αL=1+0.162263=1.0162263
2点物质平衡
αfw=αb+αbl-αsp=
1.01622+0.005408-0.02974=0.9919
3.各小汽流量系数αsg,k
按预选的气轮机进汽量DO和表1-1原始数据，计算得到门杆漏汽、轴封漏汽等各小汽的流量系数，填于表1-1中。
3.2气轮机进汽参数计算
1. 主蒸汽参数
由主汽门前压力po =16.68Mpa,温度 to=538℃,查水蒸气性质表， 得主蒸汽比焓值h0=3397.1kJ/kg.
主汽门后压力p´0=(1-δp1)p0=(1-0.04)16.68=16.0128Mpa
由p´0=16.0128Mpa, h´0= h0=3397.1kJ/kg,查水蒸气性质表，得主汽门后气温t´0=535.254℃。
表1-3 全厂汽水进出系统有关数据
2. 再热蒸汽参数
由中联门前压力prh=3.232Mpa,温度trh=538℃,查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值 hrh=3538.9029kJ/kg.
中联门后再热气压p´rh=(1-δp2)prh=(1-0.02)3.232=3.16736Mpa
由p´rh=3.1673Mpa, h´rh= hrh=3538.9029kJ/kg,查水蒸气性质表,得中联门后再热气温t´rh=537.716℃.
3.3 辅助计算
1. 轴封加热器计算
以加权平均法计算轴封加热器的平均进汽比焓hsg.计算详表见表2-6.
表5-4 轴封加热器物质热平衡计算
2. 均压箱计算
以加权平均法计算均压箱内的平均蒸汽比焓hjy.计算详见表2-7
表5-5 均压箱平均蒸汽比焓计算
3.凝汽器平均压力计算
由psl=4.40kpa,查水蒸气性质表,得tsl=30.54℃;
由ps2=5.38kpa,查水蒸气性质表,得ts2=34.19℃;
凝汽器平均温度ts=0.5（tsl +ts2）=0.5（30.54+34.19）=32.365℃;
查水蒸气性质表,得凝汽器平均压力ps=4.854kpa;
将所得数据与表5-1的数据 一起,以各抽气口的数据为节点,在h-s图上绘制出气轮机的气态膨胀过程线,见图2-14
P0´=116.0128 prh=3.232
p¸h¸t p0=16.68 t0´=535.29 prh´=3.167 trh=538
t0=538 2´ hrh=3538.9
0 h0=3397.2 t3=446.1
0 t1=385.6 3 h3=3352.2
P1=5.945 1 h1=3144.2 p3=1.776
2 t2=320 4 t4=354.6
H2=3.27.1 p4=0.964 5 t5=354.6 h5=53169
prh=3.232 p2=3.668 p5=0.416 t6=191.1
6 h6=2851
P6=0.226 t7=120.2
单位：p-MPa 7 h7=2716
t-℃ p7=0.109 t8=59.7
h-kJ/kg 8 h8= 2455.8
p8=0.0197
C hc=2315.6
pc=0.0049 x=0.899
s[kJ(kg¸k])
图2-14气轮机的气态膨胀过程线
3.4各加热器进、出水参数计算
首先计算高压加热器H1。
加热器压器Ｐ1：
Ｐ1=（1-Δp1）P1=（1-0.03）×5.945=5.766MPa
式中 Ｐ1——第一抽汽口压力；
△ P1——抽汽管道相对压损；
又P1=5.766MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,1=272.9
H1出水温度tw,1：
tw,1= ts,1-δt =272.9-（-1.0）=273.9
式中 δt ——加热器上端差。
H1疏水温度td1 ：
Td1= tw,1+δt1=243.4+5.5=248.9
式中 δt1—— 加热器下端差，δt1=5.5
tw,1——进水温度，其值从高压加热器H2的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa,由t1=273.9,查的H1出水比焓hw,1=1204.5kJ/kg
由tw,1=243.4,pw=20.47MPa,
查得H1进水比焓hw,1=1056.0kJ/kg
由td1=248.9, Ｐ1=5.766MPa, 查得H1疏水比焓hd,1=1080.4kJ/kg.至此,高温加热器H1的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算高压加热器H2
加热器压器Ｐ2：
Ｐ2=（1-Δp2）P2=（1-0.03）×3.668=3.557MPa
式中 Ｐ2——第二抽汽口压力；
△ P2——抽汽管道相对压损；
又P2=3.557MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,2=243.4
H2出水温度tw,2：
tw,2= ts,2 -δt =243.4-0=243.4
式中 δt ——加热器上端差。
H2疏水温度Td，2 ：
Td，2= tw,2+δt2=208.3+5.5=213.5
式中 δt2—— 加热器下端差，δt2=5.5
tw,2——进水温度，其值从高压加热器H3的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa,由t2=243.4,查的H2出水比焓hw,2=1056.0kJ/kg
由tw,2=208.3,pw=20.47MPa, 查得H2进水比焓hw,2=897.2kJ/kg
由td，2=213.5, Ｐ2=3.557MPa, 查得H2疏水比焓hd,2=914.2kJ/kg.至此,高温加热器H2的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算高压加热器H3
加热器压器Ｐ3：
Ｐ3=（1-Δp3）P3=（1-0.03）×1.776=1.722MPa
式中 Ｐ3——第三抽汽口压力；
△ P3——抽汽管道相对压损；
又P3=1.722MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,3=204.9
H3出水温度tw,3： tw,3= ts,3-δt=204.9- (-1.0)=205.9
式中 δt——加热器上端差。
H3疏水温度td3 ：
Td3= tw,3+δt3=179.2+0=179.2
式中 δt3—— 加热器下端差，δt3=0
tw,3——进水温度，其值从处氧气器H4的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=20.47MPa,由t3=206.6,查的H3出水比焓hw,3=889.7kJ/kg
由tw,3=179.2,pw=20.47MPa, 查得H3进水比焓hw,3=769.9kJ/kg
由td，3=179.2, Ｐ3=1.722MPa, 查得H3疏水比焓hd3=759.9kJ/kg.至此,高温加热器H3的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算高压加热器H4
加热器压器Ｐ4：
Ｐ4=（1-Δp4）P4=（1-0.05）×0.964=0.9158MPa
式中 Ｐ4——第四抽汽口压力；
△ P4——抽汽管道相对压损；
又P4=0.9158MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,4=176.0
H4出水温度tw,4：
tw,4= ts,4-δt4 =176.0-0=176.0
式中 δt4——加热器上端差。
H4疏水温度td4 ：
Td4= tw,4+δt4=141+5.5=146.5
式中 δt4—— 加热器下端差，δt4=5.5
tw,4——进水温度，其值从底压加热器H5的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=0.9161MPa,由t4=176.0,查的H4出水比焓hw,4= 745.4kJ/kg
由tw,4=141,pw=0.9161MPa, 查得H4进水比焓hw,4= 593.7kJ/kg
由td，4=146.5, Ｐ4=0.9158MPa, 查得H4疏水比焓hd,4= 617.3kJ/kg.至此,高温加热器H4的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算低压加热器H5
加热器压器Ｐ5：
Ｐ5=（1-Δp5）P5=（1-0.03）×0.416=0.403MPa
式中 Ｐ5——第五抽汽口压力；
△ P5——抽汽管道相对压损；
又P5=0.403MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,5= 143.8
H5出水温度tw,5：
tw,5= ts,5 -δt5 = 143.8-2.0=141.8
式中 δt5——加热器上端差。
H5疏水温度td5 ：
Td5= tw,5+δt5=120.3+5.5=125.8
式中 δt5—— 加热器下端差，δt5=5.5
tw,5——进水温度，其值从高温加热器H6的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t5=2125.8,查的H5出水比焓hw,5= 530.1kJ/kg
由tw,5=120.3,pw=2.758MPa, 查得H5进水比焓hw,5= 506.7kJ/kg
由td，5=125.8, Ｐ5=0.403MPa, 查得H5疏水比焓hd,5= 528.5kJ/kg.至此,高温加热器H5的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算低压加热器H6
加热器压器Ｐ6：
Ｐ6=（1-Δp6）P6=（1-0.03）×0.226=0.219MPa
式中 Ｐ6——第六抽汽口压力；
△ P6——抽汽管道相对压损；
又P6=0.219MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,6= 123.1
H6出水温度tw,6：
tw,6= ts,6-δt= 123.1-2.0=121.1
式中 δt——加热器上端差。
H6疏水温度td6 ：
Td6= tw,6+δt6=89.3+5.5=94.8
式中 δt6—— 加热器下端差，δt6=5.5
tw,6——进水温度，其值从低压加热器H7的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t6=120.3,查的H6出水比焓hw,6= 506.7kJ/kg
由tw,6=89.3,pw=2.758MPa, 查得H6进水比焓hw,6= 376.0kJ/kg
由td，6=94.8, Ｐ6=0.219MPa, 查得H6疏水比焓hd,6= 397.2kJ/kg.至此,高温加热器H6的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算低压加热器H7
加热器压器Ｐ7：
Ｐ7=（1-Δp7）P7=（1-0.03）×0.109=0.076MPa
式中 Ｐ7——第七抽汽口压力；
△ P7——抽汽管道相对压损；
又Ｐ7=0.076MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,7= 92.1
H7出水温度tw,7：
tw,1= ts,7-δt= 92.1-2.0=90.1
式中 δt ——加热器上端差。
H7疏水温度td7 ：
Td7= tw,1+δt7=56.1+5.5=61.6
式中 δt—— 加热器下端差，δt7=5.5
tw,7——进水温度，其值从低压加热器H8的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t7=89.3,查的H7出水比焓hw,7= 376.07kJ/kg
由tw,7=56.1,pw=2.758MPa, 查得H7进水比焓hw,7= 237.09kJ/kg
由td，7=61.6, Ｐ7=0.076MPa, 查得H7疏水比焓hd,7= 257.8kJ/kg. 至此,高温加热器H7的进、出口汽水参数已经全部算出。
计算低压加热器H8
加热器压器Ｐ8：
Ｐ8=（1-Δp8）P8=（1-0.03）×0.0197=0.019MPa
式中 Ｐ8——第八抽汽口压力；
△ P8——抽汽管道相对压损；
又P8=0.019MPa，查水蒸气性质表得
加热器饱和温度ts,8= 58.9
H8出水温度tw,8：
tw,8= ts,8-δt = 58.9-2.0=56.9
式中 δt ——加热器上端差。
H8疏水温度td8 ：
Td8= tw,8+δt8=32.78+5.5=38.28
式中 δt8—— 加热器下端差，δt8=5.5
tw,8——进水温度，其值从低压加热器SG的上端差δt计算得到
已知加热器水侧压力Pw=2.758MPa,由t8=56.1,查的H8出水比焓hw,8= 237.09kJ/kg
由tw,8=32.78,pw=2.758MPa, 查得H8进水比焓hw,8= 139.7kJ/kg
由td，8=38.28, Ｐ8=0.019MPa, 查得H8疏水比焓hd,8= 160.27kJ/kg.至此,高温加热器H8的进、出口汽水参数已经全部算出。
现将计算结果列于表2-8。
表2-8 回热加热系统汽水参数计算
3.5高压加热器组抽汽系数计算
1. 由高压加热器H1热平衡计算α1
高压加热器H1的抽汽系数α1：
α1={αfw（hw1-hw2）/ηh}/h1-hd,1=0.07089
高压加热器H1的疏水系数αd,1:
αd,1=α1=0.07089
2.由高压加热器H2热平衡计算α2 、αrh
高压加热器H2的抽汽系数α2：
α2={αfw（hw,2-hw,3）/ηh}-αd,1（hd,1-hd,2）/h2-hd,2=0.07216
高压加热器H2的疏水系数αd,2:
αd,2=αd,1+α1=0.07089+0.07216=0.143
再热器流量系数αrh:
αrh=1-α1-α2-αsg,1-αsg,2-αsg,42-αsg,5-αsg,8-αsg,7
=1-0.07089-0.07216-0.0008968-0.0007913-0.001429
- 0.001032-0.0015911-0.001264
=0.8505
3.由高压加热器H3热平衡计算α3
本级计算时，高压加热器H3的进水比焓hw,3´为未知，故先计算给水泵的介质比焓升Δhpu。
如图2-15所示，泵入口静压p´pu:
p´pu=p´4+ρ´·g·Hpu=0.964+889×10-6×9.8×22.4
=1.15952MPa
式中 p'4—除氧器压力，Mpa；
ρ'—除氧器至给水泵水的平均密度，㎏/m3
给水泵内介质平均压力ppj
ppj=0.5×（ppu＋p'pu）=0.5×（21.47+1.1592）=11.31MPa
给水泵内介质平均比焓hpj：
取hpj =h'pu=617.3
根据ppj =11.31和hpj =617.3查得： p4 p4
给水泵内介质平均比容υpu =0.00108 m3/㎏
给水泵介质焓升τpu 除氧器
τpu = hpu - h´pu=word/media/image61_1.png p´ Hpu
=word/media/image62_1.png=26.41kJ/kg ρpu
hpu 给水泵 h´pu
给水泵出口比焓hpu： ppu p´pu
hpu= h'pu＋Δhpu=617.3+26.4=643.7kJ/㎏ 2-15给水泵焓升示意图
高压加热器H3的抽汽系数α3：
高压加热器H3的疏水系数αd,3:
αd,3=αd,2+α3 =0.143+0.0856=0.2286
3.6除氧器抽汽系数计算
除氧器出水流量αc,4
αc,4 =αfw+αsp =0.989+0.03257=1.02157
抽汽系数α4：
α4=[αc,4（hw,4-hw,5）/ηh-αd,3（hd,3-hw,5）-αsg,4（hsg,4-hw,5）
-αsg,5（hsg,5-hw,5）-αsg,6（hsg,6-hhw,5）-αsg,7（hsg,7-hw,5）
-αnf（hnf-hw,5）]/（h4-hw,5）
=[1.02157×（745.9-595.3）/1.0-0.2286×（759.9-595.3）
-0.001429×（3024.3-595.3）-0.0015911×（3024.3-595.3）
-0.0013694×（3474-595.3）-0.032354×（3169-595.3）
-0.03235×（697-595.3）]/（3169-595.3）=0.00714
除氧器的物质平衡和热平衡见图2-16。由于除氧器为汇集式加热器，进水流量αc，5为未知。
但利用简捷算法可避开求取αc，5。
3.7低压加热器组抽汽系数计算 αsg¸4 α αc，5
αg¸5
1.由低压加热器H5热平衡计算α5 αnf αd3
低压加热器H5的出水系数αc，5： 2 1
由图2-16， αpu αc,4
αc，5=-αd,3-α4-αsg,L1-αnf
=1.02157-0.2286-0.00714-0.001429 图2-16除氧器的物质平衡和热平衡
-0.0015911-0.0013694-0.032354-0.03235 1-除氧器；2-ge给水泵；αsg¸4
=0.7167 αg¸5-轴封漏汽系数；αnf-暖风器凝结系数
αc,4-除氧器出水系数
低压加热器H5的抽汽系数α5
α5=word/media/image79_1.png=0.02553
低压加热器H5的疏水系数αd,5
αd,5=α5=0.02553
2.由低压加热器H6热平衡计算α6
低压加热器H6的抽汽系数
α6=word/media/image80_1.png
=word/media/image81_1.png=0.02577
低压加热器H6疏水系数
αd,6=αd,5＋α6=0.02553+0.02577=0.0513
3.由低压加热器H7热平衡计算α7
低压加热器H7的抽汽系数α7
α7=word/media/image82_1.png
=word/media/image83_1.png=0.04599
低压加热器H7的疏水系数αd,7:
αd,7=αd,6+α7=0.0513-0.04599=0.09729
4.由低压加热器H8热平衡计算α8
由于低加H8的进水焓hsg、疏水焓hd,8为未知，故先计算轴封加热器SG。由SG的热平衡，得轴封加热器出水焓hw,sg：
hw,sg=h´c+word/media/image84_1.png
=word/media/image85_1.png=171.49kJ/kg
表2-6.
由pw,sg=2.758Mpa, hw,sg=139.7℃,查得轴封加热器出水温度tw,sg=32.78℃.
低压加热器H8疏水温度td,8：
td,8=tw,sg+δt1=32.78+5.5=38.28℃
由p's=0.0197Mpa, td,8=38.28℃查得低压加热器H8疏水焓hd,8=160.27kJ/kg.
低压加热器H8的抽汽系数α8：
α8=word/media/image86_1.png
=word/media/image87_1.png=0.2653
低压加热器H8的疏水系数αd,8：
αd,8=αd,7+α8
=0.09729+0.02653=0.1238
3.8凝汽系数αc计算
1.小汽机抽汽系数αxj：
αxj=word/media/image88_1.png0.03613
2.由凝汽器的质量平衡计算αc
αc=αc，5-αd,8-Σαsg-αxj-αma
=0.7167-0.1238-0.008445-0.03613-0.0039263-0.03244=0.51658
3.由气轮机汽侧平衡校验αc
H4抽汽口抽汽系数和α'4：
α'4=α4+αxj+αnf+αpl
=0.00714+0.03613+0.03235+0.01081
=0.08643
各加热器抽汽系数和Σαj：
Σαj=α1+α2+α3+α4+α5+α6+α7+α8
=0.07089+0.07216+0.0856+0.08643+0.02553+0.02577+0.04599+0.02653=0.0659
轴封漏汽系数和Σαsg，k：
Σαsg，k=Σαsg，④+Σαsg，⑤+Σαsg，⑥+Σαsg，⑦+Σαsg，⑧+Σαsg，⑨+Σαsg，⑩+Σαsg，⒂=0.001429+0.001032+0.0015911+0.001264
+0.000673+0.0007626+0.0013694+0.0006244
=0.0087455
凝汽系数αc：
αc=1-Σαj-Σαsg=1-0.0659-0.0087455=0.51658
该值由凝汽器质量平衡计算得到的αc相等，凝汽系数计算正确。
3.9气轮机内功计算
1.凝汽流做工ωc
ωc=(αc–αsg,S+αsg,T)( h0–hc+qrh) –αJqrh-αsg,A(h0 –h2)
=0.51658+(3397.2-2315.6+511.8)-(3397.2-3027.2)×
1. 01622=815.68kJ/kg
式中qrh—再热器吸热，qrh= hrh–h2=3538.9-3027.1=511.8 kJ/kg
2.抽汽流做功Σωa,j
1㎏H1抽汽做功ωa,1：
ωa,1= h0 –h1=3397.2-3144.2=253 kJ/kg
1㎏H2抽汽做功ωa,2：
ωa,2= h0 –h2=3397.2-3027.1=370.1 kJ/kg
1㎏H3抽汽做功ωa,3：
ωa,3= h0 –h3+ qrh=3397.2-3352.2+511.8
=566.8 kJ/kg
1㎏H4抽汽做功ωa,4：
ωa,4= h0 –h4+ qrh =3397.2-3169+511.8
=556.8 kJ/kg
1㎏H5抽汽做功ωa，5：
ωa,5= h0 –h5+ qrh =3397.2-2978.5+511.8
=930.5 kJ/kg
1㎏H6抽汽做功ωa,6：
ωa,6= h0 –h6+ qrh =3397.2-2851+511.8
=1058 kJ/kg
1㎏H7抽汽做功ωa,7：
ωa,7= h0 –h7+ qrh =3397.2-2716+511.8
=1193 kJ/kg
1㎏H8抽汽做功ωa,8：
ωa,8= h0 –h8+ qrh =3397.2-2455.8+511.8
=1453.2 kJ/kg
表2-9 做功量和抽汽量计算结果
抽汽流总内功Σωa,j：
Σωa,j=α1ωa,1+α2ωa,2+α3ωa,3+α'4ωa,4+α5ωa,5+α6ωa,6+α7ωa,7+α8ωa,8
=0.07089×253+0.07216
×370.1+0.0856×556.8+0.08643
×740+0.02553×930.5+02577
×1.58+0.04599×1193+0.02653×1453.2
=273.4 kJ/kg
3.附加功量Σωsg,k
附加功量Σωsg,k是指各小汽流量作功之和：
Σωsg,k=α12(h0 –h12+ qrh)+( α8 + α9+, α10 ) (h0 –h8)
=0.03235(3397.2-3169+511.8)+(0.000673+0.0007626+
1. 0013694)(3397.2-3169)=24.58 kJ/kg
4.气轮机内功ωi
ωi=ωc+Σωa,j+Σωsg,k=815.68+273.4+24.58
=1113.66 kJ/kg
4热经济指标计算
4.1气轮机的内效率、热经济指标、汽水流量计算
气轮机比热耗q0：
q0= h0 –hfw+αrhqrh=3397.2-1204.4+0.8505×511.8
=1757.5 kJ/kg
气轮机绝对内效率ηi：
ηi=ωi /q0=1113.66/1757.5=0.63365
气轮机绝对电效率ηe：
ηe=ηmηgηi=0.985×0.99×0.63365=0.61791
气轮机热耗率q：
q=3600/ηe=3600/0.61791=5826.1 kJ/(kwh)
气轮机汽耗率d：
d=q/ q0=5826.1/1757.5=3.3149 kJ/(kwh)
气轮机进汽量D0：
D0=1000 d Pe=1000×3.3149×660=2033724㎏/h
式中Pe—气轮机额定功率，Pe=660MW
校验：气轮机进汽量D0=2033724㎏/h，与初选值相等。
给水流量Gfw：
Gfw=αc,4 D0=1.02157×2033724=2077591㎏/h
凝结水泵流量Gcp：
Gcp=αc,5 D0=0.7167×2033724=1457569㎏/h
凝汽量Dc：
Dc=αc D0=0.51658×2033724=1050581㎏/h
第一级抽汽量D1：
D1=α1 D0=0.07089×2033724=144170㎏/h
第二级抽汽量D2：
D2=α2 D0=0.07216×2033724=146753㎏/h
第三级抽汽量D3：
D3=α3 D0=0.0856×2033724=174086㎏/h
第四级抽汽量D4：
D4=α4D0=0.00714×2033724=14520㎏/h
第五级抽汽量D5：
D5=α5 D0=0.02553×2033724=51920㎏/h
第六级抽汽量D6：
D6=α6D0=0.02577×2033724=52409㎏/h
第七级抽汽量D7：
D7=α7 D0=0.04599×2033724=93530㎏/h
第八级抽汽量D8：
D8=α8D0=0.02653×2033724=53954㎏/h
4.2全厂性热经济指标计算
1.锅炉参数计算
过热蒸汽参数：
由pb=17.42MPa,tb=541℃,查表得过热蒸汽出口比焓hb=3397.3 kJ/kg
再热蒸汽参数：
锅炉设计再热蒸汽出口压力pr=3.85 MPa，该压力以高于气轮机排汽压力p´rh=3.57 MPa，故按照气轮机侧参数，确定锅炉再热器出口压力pr=3.41 MPa.由pr=3.294 MPa和tr=541℃,查表得再热蒸汽出口比焓hr=3544 kJ/kg.
再热器换热量q´rh=hr–h2=3544-3027.1=516.9 kJ/kg
2.锅炉有效热量q1
q1=(αfW–αbl)( hb–hfw)+ αbl( hbl–hfw)+ αsp( hb–hsp)+ αrh qrh´
=(0.989-0.005408)×(3397.3-1204.41)+0.005408×(1760.3
-1204.41)+0.03257×(3397.3-890.4)+0.8505×516.9
=2681.1 kJ/kg
3.管道效率ηp
ηp= q0 /q1=1757.5/2681.1=0.6555
4.全厂效率ηcp
ηcp=ηbηpηe=0.925×0.6555×0.61791=0.37465
5.全厂发电标准煤耗bs
系数r= q1 /(q1–ηb qnf)=2681.1/(2681.1-0.925×79.81)
=1.02831
式中qnf—暖风器吸热量，按下失计算：
qnf=αnf(hnf– h´nf)=0.03235(3164-697)=79.8 kJ/kg
相应于1㎏标煤的输入热量QSb：
QSb=29300r=29300×1.02831=30129.6 kJ/kg
发电标准煤耗bs：
bs=3600/(ηcp QSb)=3600/(0.37465×30129.6)=0.31892 kJ/kwh
6.全厂热耗率qcp
qcp= bs·29300=0.31892×29300=9344.356 kJ/kwh
7.全厂供电标准煤耗bsn
bsn= bs/( 1-ε)=0.31892/(1-0.07)
=0.3341935 kJ/kwh
式中ε—厂用电率。
5、反平衡校核
为检查计算结果的正确性，以下做全厂反平衡校核计算。校核目标为气轮机的内功ωi。反平衡计算中的各量均相应于1㎏气轮机进汽。
2. 锅炉输入热量qr
qr=q1/ηb=2681.1/0.925
=2898.378378kJ/kg
3. 锅炉损失Δqb
Δqb=(1-ηb)qr=(1-0.925)×2898.378378
=217.3783784 kJ/kg
4. 排污损失Δqbl
Δqbl=αbl(hbl- hma)=0.005408×（1760.3-83.7）=9.067 kJ/kg
式中hma—化学补充水的比焓，hma=83.7
5. 全厂工质渗透损失ΔqL
ΔqL=αL(hL- hma)=0.0162263（3397.2-83.7）=53.74 kJ/kg
6. 厂用汽损失Δqpl
Δqpl=αpl(hpl- hma)=0.01081（3164-83.7）
=33.29 kJ/kg
7. 凝汽流冷源损失Δqc
Δqc=αc(hc- h＇c)=0.51658（2315.6-137.3）=1125.3 kJ/kg
8. 小汽机冷源损失Δqxj
Δqxj=αc,xj(hc,xj- h＇c)=0.03613（2422.6-137.3）=72.28 kJ/kg
9. 化学补充水冷源损失Δqma
Δqma=αma(hma- h＇c)=0.03244（83.7-137.3）=-1.7388 kJ/kg
10. 低加H8疏水冷源损失Δqd'8
Δqd'8=αd,8(hd,8- h＇c)=0.1238（160.27-137.3）=2.8437 kJ/kg
11. 轴封加热器疏水冷源损失Δqd,sg
Δqd,sg=αd,8g(hd,8g- h＇c)=0.0087455（415-137.3）=2.4286 kJ/kg
12. W气流冷源损失Δqsg,W
Δq=α(h-h＇c)
=0.0039263（3152.1-137.3）
=11.837 kJ/kg
13. 暖风器损失Δqnf
Δqnf=αnf(hnf- h＇nf)=0.032354439（3164-697）=80.4 kJ/kg
14. 管道散热损失Δqp
Δqp=αb(hb- h0)+αrh(h＂rh- hrh)
=1.0162263（3399.3-3397.2）+0.8235（3543-3538.9029）=8.56 kJ/kg
15. 轴封器散热损失
ΣΔqsg=(αsg,L1+αsg,L2+αsg,L3)( h0- h sg,L1)+ αsg,S( hjyx- h sg,S)
+αsg,W( hjyx- h sg,W)
=（0.001429+0.0010320）（3397.2-3024.3）+0.0006244（3152.1-3217.7）+0.0028622（3152.1-1716）
=2.073 kJ/kg
损失之和ΣΔqi
ΣΔqi=Δqb不+Δqbl+ΔqL+Δqc+Δqxj+Δqma+Δqd,8+Δqd,sg+Δqsg,W+Δqnf+ΔqP+ΣΔq
=217.4+9.067+53.74+33.29+1125.3+72.28-1.7388+2.8437
+2.4286+11.837+79.96+8.56+2.073
=1611.82 kJ/kg
汽轮机内功ω＇i
ω＇i=qr-ΣΔqi=2898.5-1611.82=1286.68kJ/kg
正、反平衡相对误差δωi
` δωi=（1286.68-1286.66）/1286.66=0.0016%
计算无误。
六.参考文献
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【2】杨世铭、陶文铨．传热学．北京：高等教育出版社，2006.8
【3】孙为民、杨巧云.电厂汽轮机.北京：中国电力出版社，2005
【4】叶江明.电厂锅炉原理及设备.北京：中国电力出版社，2007
【5】叶涛.热力发电厂.北京：中国电力出版社，2006
【6】黄新元.热力发电厂课程设计.北京：中国电力出版社，2004.9
本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/6a630afcd0f34693daef5ef7ba0d4a7302766cb2.html
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