超临界中间再热、两缸两排汽、单轴、凝汽式N600MW型汽轮机毕业计划书.doc 52页

'超临界中间再热、两缸两排汽、单轴、凝汽式N600MW型汽轮机毕业计划书第一部分N600MW汽轮机概述该N600MW型汽轮机是由上海汽轮机制造厂制造的超临界中间再热、两缸两排汽、单轴、凝汽式汽轮机。有八级非调整抽汽供给三台高压加热器，一台除氧器和四台低压加热器。主给水泵由小汽轮机拖动。N600MW汽轮机将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。汽轮机本体是汽轮机设备的主要组成部分，由转子和定子组成。转子包括动叶片，叶轮，主轴和联轴器及紧固件等旋转部件。定子包括汽缸，蒸气室，隔板，隔板套，汽封，轴承等1.汽轮机的结构：1.1.汽缸汽缸的作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构，低压段可根据容量和结构要求，采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。 低压缸为反向分流式，每个低压缸一个外缸和两个内缸组成，全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分，但在安装时，上缸垂直结合面已用螺栓连成一体，因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承，此台板与汽缸下半制成一体，并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分开，形成上、下缸，内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出，位于下缸的上部，这样使支承点保持在水平中心线上。中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开，形成上下汽缸，内缸支承在外缸的水平中分面上，采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合，保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开，形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。1.1.转子转子由合金钢锻件加工出来，在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接，此轴上装有主油泵和超速跳闸机构。转子可分为以下几类：整锻转子：叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成，无热套部分，这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑，对启动和变工况适应性强，宜于高温下运行，转子刚性好，但是锻件大，加工工艺要求高，加工周期长，大锻件质量难以保证。套装转子：叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后，热套在阶梯型主轴上的。各部件与主轴之间采用过盈配合，以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动，并用键传递力矩。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构。套装转子在高温下，叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。 焊接转子：汽轮机低压转子质量大，承受的离心力大，采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变，因而需要设计较大的装配过盈量，但这会引起很大的装配应力，若采用整锻转子，质量难以保证，所以采用分段锻造，焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻，锻件小，结构紧凑，承载能力高，与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比，焊接转子强度高、刚性好，质量轻，但对焊接性能要求高，这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。组合转子：由整锻结构套装结构组合而成，兼有两种转子的优点。1.1.动叶片隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室。动叶处安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的动能转换成机械能，使转子旋转。叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分，相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道，蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律，叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。等截面直叶片：断面型线和面积沿叶高是相同的，加工方便，制造成本较低，有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差，主要用于短叶片。弯扭叶片：截面型心的连线连续发生扭转，具有良好的拨动特性及强度，但制造工艺复杂，主要用于长叶片。叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固，同时力求制造简单、装配方便。叶根分类：T形叶根：加工装配方便，多用于中长叶片。菌形叶根：强度高，在大型机上得到广泛应用。叉形叶根：加工简单，装配方便，强度高，适应性好。枞树型叶根：叶根承载能力大，强度适应性好，拆装方便，但加工复杂，精度要求高，主要用于载荷较大的叶片。汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起，构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组，或者成自由叶片。 围带的作用：增加叶片刚性，改变叶片的自振频率，以避开共振，从而提高了叶片的振动安全性；减小汽流产生的弯应力；可使叶片构成封闭通道，并可装置围带汽封，减小叶片顶部的漏气损失。拉筋：拉筋的作用是增加叶片的刚性，以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失，同时拉筋还会削弱叶片的强度，因此在满足了叶片振动要求的情况下，应尽量避免采用拉筋，有的长叶片就设计成自由叶片。汽封1.1.轴承轴承是汽轮机一个重要的组成部分，分为径向支持轴承和推力轴承两种类型，它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。1.2.汽封转子和静体的间的间隙会导致漏汽，这不仅会降低机组效率，还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入，需要有密封装置，通常称为汽封。汽封按安装位置的不同，分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。1.3.联轴器联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子，并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式：刚性联轴器，半挠性联轴器和挠性联轴器。刚性联轴器：这种联轴器结构结构简单，尺寸小；工作不需要润滑，没有噪声；但是传递振动和轴向位移，对中性要求高。半挠性联轴器：右侧联轴器与主轴锻成一体，而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来，并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的，在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机－发电机之间，补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差，可减少振动的相互干扰，对中要求低，常用于中等容量机组挠性联轴器：通常有两种形式即 齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器，可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高，但是运行过程中需要润滑，并且制作复杂，成本较高。1.汽轮机辅助系统1.1.润滑油系统组成：润滑油系统由主油泵、冷油器、顶轴装置、盘车装置、排烟系统、油箱、润滑油泵、事故油泵、滤网、加热器、油位指示器、各种阀门、逆止门、各种监测仪表等构成。作用：给汽轮发电机的支持轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油，为氢密封系统供备用油以及为操纵机械超速脱扣装置供压力油1.2.汽封系统汽封系统由汽封、汽封压力调节站（包括低压汽封减温喷水调节站）、汽封冷却器、蒸汽过滤器、安全阀等组成。汽封系统为自密封系统：当达到15%负荷时，高中压缸达到自密封；达到75%负荷时，此时，汽封系统达到自密封。大于75%负荷，高中压汽封漏汽除向低压汽封供汽外，多余的蒸汽通过溢流调节阀排往主凝汽器。系统中设置了低压汽封减温喷水调节站。维持低压汽封蒸汽温度在120～180℃之间。系统中配有两个安全阀，当汽封蒸汽压力达到0.275MPa时同时开启，排放系统中多余的蒸汽。汽封冷却器的作用：抽出汽轮机汽封系统的汽气混合物，防止蒸汽从汽机端部汽封漏入到汽机房和油系统中去而污染环境和破坏油质。1.3.疏水系统1、疏水阀在下列情况下一直打开； （1）在汽轮机停机后到被冷却之前；（2）在汽轮机启动和向轴封供汽之前；（3）当负荷带到额定负荷的20％之前；（4）当机组降负荷时，负荷降到低于额定负荷的20％时。2、在疏水阀打开之前，避免破坏真空后汽缸喷水系统●转速达到600r/min时自动投入，并在机组带上约15%负荷前连续运行。●当排气温度达到70℃时投入运行,达到80℃时报警,达到120℃时停机。1.1.循环水系统循环水系统可分为两种类型：1、直流(开式)供水系统水引进凝汽器冷却排汽，使用后排回水源（距离≤1km,高度≤12m），水质脏，需两次过滤，配胶球清洗装置。2、闭式供水系统：冷却水构成封闭的循环。闭式供水系统3种冷却设备：（1）自然通风冷却塔塔高，出力大的高达75-95m，造价高（2）机力通风冷却塔尺寸小，造价低，工作稳定；耗电，运行费用大，有噪声（3）冷却水池受风向风速影响大，周围空旷，无遮挡适用于中、小机组1.2.旁路系统旁路系统可分为四种类型：1级旁路系统、2级旁路系统、3级旁路系统、其他旁路系统。旁路系统的主要功能有以下几点：1、调整锅炉参数，达到汽轮机启动参数（升温、升压）2、冲转后，机、炉蒸汽量匹配3、汽轮机甩负荷空转或带厂用电运行，排走锅炉多余汽体4、炉点火，汽机冲转前、停机不停炉时，冷却再热器5、紧急停炉时，排出剩余蒸汽，起安全阀作用6、起到回收汽水作用下面对各级旁路系统进行简单的介绍： 1级旁路系统：优点：系统简单，操作方便，基建投资低，启动时调节过热蒸汽参数，加热主蒸汽管道缺点：再热器干烧，再热管无暖管，再热温度不好控制用途：非再热机组，再热器允许干烧2级旁路系统：优点：保护再热器，加热主、再蒸汽管道缺点：系统复杂，基建投资大用途：高中压联合启动，中压缸启动3级旁路系统：优点：功能齐全缺点：设备多、投资大、操作复杂用途：很少用 第二部分热力系统的设计1.主再热蒸汽系统主再热蒸汽系统采用单元制系统，即汽轮机与锅炉组成的单元，与其他单元之间无蒸汽管道连接。单元制系统的优点是系统简单，管道短，阀门少，故能够节省大量高级耐热合金钢；事故仅限于本单元内，全厂安全可靠性较高；控制系统按单元设计制造，运行操作少，易于实现集中控制；工质压力损失散热小，热经济性较高；维护工作量少，费用低；无母管，便于布置，主厂房土建费用少。其缺点是单元之间不能切换。单元内任意与主气管相连的主要设备或附件发生事故，都将导致整个单元系统停止运行，缺乏灵活他调度和负荷经济分配的条件；负荷变动时对锅炉的燃烧的调整要求高；机炉必须同时检修，相互制约。该系统还采用由高压旁路和整机旁路组成的两级旁路并联系统。高压旁路起着保护再热器的作用，同时也做机组启动时暖管以及机组热态启动时用以迅速提高再热气温使之接近中压缸温度。整机旁路则将启停、甩负荷及事故等工况下多余的蒸汽排入凝汽器，锅炉超压时可减少安全阀的动作甚至不动作。主蒸汽系统包括锅炉过热器出口到汽轮机主汽阀的蒸汽管道和去锅炉给水泵汽轮机的新蒸汽管道。本系统从锅炉过热器出口接出单根主蒸汽管道，到汽轮机处再分成两根支管分别接到汽轮机两侧主汽阀。从主蒸汽管上还接出给水泵汽轮机新蒸汽管道、高压旁路管道及轴封供气管道。 由于再热机组的蒸汽流量很大，汽轮机自动主汽阀（高压主汽阀）配置两个，高压调速汽阀配置两个，再热后的中压自动主汽阀与相应的调速汽阀合并为中压联合汽阀，也配置四个。他们均靠汽轮机调速系统的高压油控制其自动关闭。高压缸排汽管上为防止机组甩负荷时再热管道内的蒸汽倒流入汽轮机，通常设置有止回阀。当汽轮机甩负荷时，高中压缸自动主汽阀在高压油的作用下瞬间关闭（0.1-0.3s），高压缸排汽止回阀及各回热抽汽管道上的止回阀也在气动或液动机构作用下迅速关闭，从而达到保护汽轮机不至超速。所谓蒸汽中间再热，就是将做过部分功的高压缸排气引出来到锅炉再热器，把温度升高后送回汽轮机后面的级中继续做功。蒸汽中间再热的目的就是为了降低最终的排气湿度，防止低压末级叶片汽蚀，提高发电厂的经济性。本机组的再热蒸汽系统是指从高压缸的排气口到中压缸中压联合汽阀前的所有蒸汽管道系统。其中，高压缸排气至锅炉再热器进口联箱间的管道称为再热冷段；从再热器出口联箱至主汽轮机中压联合汽阀之间的管道称为再热热段。在冷段，高压缸的排汽首先经两根管路引出，汇入一根总管，送至锅炉侧，在靠近锅炉再热器处，再分为两根支管，各自接到再热器的入口联箱的两个接口上。在总管上装有排气逆止阀，防止事故情况下，蒸汽倒流入汽轮机高压缸，造成设备损毁事故。在热段，末级再热器出口集箱中的蒸汽首先经过四根支管引到两侧中压联合汽阀，通过中压联合汽阀进入汽轮机中低压缸继续做功。1.主给水系统给水系统是从除氧器给水箱下降管入口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附近之总称。它包括了低压给水系统和高压给水系统，以给水泵为界，给水泵进口之前称为低压系统，给水泵出口之后为高压系统。给水系统输送的工质流量大，压力高，对发电厂的安全，经济，灵活运行至关重要。给水系统事故会使锅炉给水中断，造成紧急停炉或降负荷运行，严重时会威胁锅炉的安全甚至长期不能运行。因此，对给水系统的要求是在发电厂任何运行方式和发生任何事故的情况下，都能保证不间断地向锅炉供水。 由于机组主蒸汽管道采用的是单元制系统，给水系统也采用单元制。这种系统的优缺点与单元制主蒸汽管道系统相同。其优点是系统简单，管道短，阀门少，故能够节省大量高级耐热合金钢；事故仅限于本单元内，全厂安全可靠性较高；控制系统按单元设计制造，运行操作少，便于机炉集中控制和管理维护；工质压力损失散热小，热经济性较高；维护工作量少，费用低；无母管，便于布置，主厂房土建费用少。其缺点是单元之间不能切换。单元内任意与主气管相连的主要设备或附件发生事故，都将导致整个单元系统停止运行，缺乏灵活调度性和负荷经济分配的条件；机炉必须同时检修，相互制约。这种系统适用于中间再热凝汽式机组。给水系统包括除氧器，给水泵以及高压加热器等设备。本机组给水系统采用了3台给水泵及其前置泵并列运行。机组配2台容量各自为最大给水量的50%的汽动给水泵，做经常运行泵，并配一台容量为最大给水量50%的电动调速给水泵做备用泵。高压加热器采用大旁路系统，疏水逐级自流的形式。主给水泵由小汽轮机驱动，其前置泵采用单独的电动机驱动，即不通轴的串联连接方式。为确保给水系统的安全，对配置汽动给水泵的机组，小汽轮机准备了两炉供气的气源，即高压气源和低压气源。小汽轮机的汽源分别来自再热蒸汽冷段（即高压缸排汽）和主汽轮机的4段（即中压缸排汽）抽汽处。3台高压加热器设有大旁路，即在进口设有一电动三通阀，出口设有快速电动闸阀，任一高压加热器的故障解列，都同时切除3台高压加热器，给水旁路进入省煤器。1.凝结水系统凝结水系统包括凝汽器，凝结水泵以及低压加热器等主要设备。主要任务是将汽轮机排气凝结成水，通过凝结水泵升压后进行回热，送至除氧器。凝结水用户多，管道复杂，设备布置层次多，整个系统较为庞大，故障点多，检修维护量大。凝结水系统处于真空状态的水泵或阀门均接入有压力的凝结水，用以达到水封的目的。 凝汽器的任务有两个：一个是在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空，以增加汽轮机蒸汽的可用焓降，提高汽轮机的热效率；二是将汽轮机排汽凝结成水，送回锅炉中重复使用。为确保机组的运行性能，凝汽器在正式投运行前，其水侧必须进行水压试验，汽侧必须进行灌水试验，真空系统必须进行气密性实验。真空系统的气密性试验是为了检测机组的安装质量，了解整个真空系统的严密性。凝汽器必须在机组启动前投入运行。凝气工作的好坏，将直接影响到汽轮机的工作效率，其清洁度是凝汽器工作情况的一个重要指标。清洁度低，将直接影响换热，降低真空。凝汽器的污染一般指铜管污染，汽侧的污染较少，一般可用化学方法清洗；水侧污染是最主要的，因为开式循环水中含有大量的细沙粒，水草，果壳杂物，以及鱼虾等水生生物，它们会严重污染甚至堵塞铜管，是清洁度下降，严重影响换热。长期运行的凝汽器，其铜管内壁一般都会结垢，如果利用人工机械清洗，工作量很大，工期长，工作环境恶劣，而且需要停机进行。为了使凝汽器一直保持较清洁的运行状况，采用胶球清洗装置。胶球自动清洗装置，不仅可以在机组不停运时进行，提高劳动生产率，减轻劳动强度，而且可以经常进行，使凝汽器一直保持在较清洁的运行状况。凝结水泵的用途是在高度真空的条件下将凝汽器热井中的凝结水抽出，输送接近于凝汽器压力的饱和温度水进入凝汽器。低压加热器共四台：5.6.7.8号低压加热器。其中7.8号低压加热器组合在一起，至于凝汽器颈部。加热器的加热面设计成凝结段和疏水冷却段两个区段。凝结段是利用蒸汽冷凝时所放出的潜热来加热给水的。疏水冷却段其作用是把离开凝结段的疏水热量传给进入加热器的凝结水，从而使疏水温度降低至饱和温度以下，以避免疏水从上一级压力较高的加热气流向下一级压力较低的加热器时，在管道内发生汽化。轴封加热器用凝结水来冷却由各段轴封和高中压调节阀主汽阀阀杆漏出的汽气混合物，使混合物中蒸气凝结成水，从而回收工质，又使热量传给主凝结水，提高了经济性，同时将混合物的温度降低到轴封风机长期运行所允许的温度。轴封风机用来抽出轴封加热器内的不凝结气体，以保证加热器在良好的换热条件下工作，并维持一定的汽封压力。 凝结水泵入口设置滤网，泵的颈部设有密封水进出口和冷却水进出口。密封水源为闭式水，回水至凝汽器，冷却水源为工业水，回水至地沟。泵的外层壳体上设置有抽空气门。低压加热器的水侧和汽恻各设置一个安全门。轴封加热器疏水通过一U形管流入凝汽器，给水泵暖泵回水也接入此回路。凝结水泵出口有一调节阀门到化学补水箱，它和补水门一起可自动调节凝汽器水位。1.抽汽及加热器疏水系统给水回热系统采用八级抽汽加热，即三台高压加热器，一台除氧器和四台低压加热器，其连接方式如图所示。在汽轮机的汽缸上设有八段抽汽，其中，四抽汽除供除氧器用汽外，还向锅炉给水泵汽轮机和辅汽联箱供汽，其余各段抽汽分别供给相应的加热器用汽。在一、二、三、四、五、六段抽汽的抽气管道上沿气流方向先装设一个电动闸阀，后装一个汽动止回阀，要求靠近汽轮机，逆止阀的主要作用是防止汽轮机进水，及防止当负荷大幅度下降或突然打闸停机时各加热器中的蒸汽倒流入汽轮机引起汽轮机超速。七，八号低压加热器由于布置在凝汽器喉部，其抽汽管道也全在凝汽器内无法装设电动闸阀和逆止阀，为防止汽轮机进水或超速，采取了如下预防性措施：加热器壳体内的水量控制到最小，当低压加热器达到最高水位时，关闭凝结水进水阀，开启旁路阀，同时关闭上一级加热器疏水阀，开启事故疏水阀，将上一级加热器疏水引至凝汽器，将七，八号低压加热器切除。在四段抽汽管道上靠近汽轮机处装设一个电动闸阀和一个汽动止回阀，在去除氧器，辅汽联箱和给水泵汽轮机的蒸汽管道上再装设截止阀。这是因为除氧器是一个容积很大的混合式加热器，一旦汽轮机的抽汽压力降低，除氧器给水箱饱和水迅速汽化产生大量蒸汽，若倒流入汽轮机内可能引起汽轮机超速。另辅汽联箱和给水泵汽轮机都有外部汽源，它们都有倒流入汽轮机的可能性，所以装上逆止阀可防止汽轮机由上述原因引起超速。 回热器的疏水均采用逐级自流，三号高压加热器的疏水引入除氧器，八号低压加热器的疏水进入凝汽器。事故情况下，各加热器疏水可以通过事故疏水门排入疏水扩容器。在各抽汽管道的低位点设有疏水阀，以便疏水到凝汽器，防止汽轮机进水和管道振动。1.轴封及蒸汽系统汽轮机轴封系统的作用是利用轴封系统供给的蒸汽封住高、中压缸的蒸汽使之不向外泄露，并防止空气经轴端进入低压缸破坏凝汽器真空。其主要功能是汽轮机，给水泵小汽轮机的轴封和主汽阀，调节阀的阀杆汽封供送密封蒸汽，同时将各汽封的漏汽合理导向或抽出。在汽轮机的高压区段，轴封系统的正常功能是防止蒸汽向外泄漏，以确保汽轮机有较高的效率；在汽轮机的低压区段，则是防止外界的空气进入汽轮机内部，保证汽轮机有尽可能高的真空，也是为了保证汽轮机组的高效率。本机组为自密封供汽系统，高、中、低压汽封的自密封接口用管道与汽封压力控制站相连接。压力控制站由高压供汽（主蒸汽）调节站，再热冷段供汽调节站、辅助汽源供汽调节站和溢流站构成，在机组启动或低负荷运行时，可根据汽轮机缸温状态选用合适的汽源向高中低压汽封供汽。当机组负荷大于60%以后，高、中压汽封漏气量已足以满足低压汽封密封要求，此时，压力控制站的高压调节站、再热冷段供汽调节站、辅助汽源供汽调节站均停止运行，处于备用状态，同时，压力控制站的溢流站调节阀投入工作，维持自密封系统压力。为防止高压汽源控制站、辅助汽源控制站前管道内的蒸汽较长时间不用、不流动而自然冷却，以至一旦系统需要却不能达到汽封蒸汽温度要求的情况出现，在阀前均设有一带节流孔板的旁路，机组正常运行时各供汽母管中的蒸汽经节流孔板进入汽封系统，保持供气管中蒸汽最小暖管流量。由于高、中压汽封漏汽的混合温度超过了低压汽封所允许的供汽温度，故在低压供汽母管前设置了温度控制站，通过喷水减温将低压供汽温度控制在一定值，喷水减温的水源为凝结水，为保证喷水减温站的安全运行，凝结水进入减温站之前先经过一个滤水器除去水中杂质。 为防止杂质进入轴封，各供气支管上设有Y型蒸汽过滤器。运行中蒸汽过滤器应注意经常清洗。供汽母管上设有两只安全阀，可防止因供汽压力过高而危及机组安全。当供汽母管压力达到一定值时，发出超压声光报警信号提醒运行人员注意。阀杆漏汽与汽轮机轴封回汽分别接至不同管径的回汽母管上。给水泵汽轮机汽封回汽、阀杆漏汽、高中低压汽封回汽与母管相连，最后都通过母管与轴封加热器连接。本系统设有一台轴封加热器，两台轴封风机，轴封风机用于排出最末端轴封腔室的汽气混合物，维持该腔室负压。轴封加热器为表面式加热器，管内工质为凝结水，与进入轴封加热器的蒸汽热交换，以提高凝结水温度，轴封加热器汽侧的凝结水经U型管排到凝汽器。1.高压抗燃油系统及润滑油系统EH供油系统主要由供油装置，抗燃油再生装置及油管路上一些液压元件和部套组成，系统的功能是提供控制部分所需的液压油，同时保持液压油的正常理化特性和运行特性。本系统由两套设备组成，一套运行时，另一套备用。为了保证电液控制系统的性能良好，任何时候都应保持抗燃油的油质不变，使其物理性能和化学性能都符合规定。因此，除了启动前，要对整个系统进行严格的清洗外，系统投入使用后，还必须按需要运行抗燃油再生装置，以保证油质。工作时，由交流电动机驱动高压柱塞泵，通过油泵吸入滤网将油箱中的抗燃油吸入。油泵输出的抗燃油经过压力滤油器通过单向阀，截止阀，流入高压蓄能器，同该蓄能器连接的高压油母管将高压抗燃油送到各执行机构和危急遮断系统。各执行机构的回油则通过压力回油管先经过滤油器，然后通过冷油器回至油箱。EH供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由它来驱动伺服执行机构，该执行机构响应DEH控制器来的电指令信号，以调节汽轮机各汽阀开度。由于高压抗燃油价格贵，且具有一定毒性和腐蚀性，不宜在润滑油系统内使用，因而设置单独的供油系统。为了保证油质，除了采用抗燃油再生装置外，还设有： （1）磁性过滤器。在油箱内回油管出口下面装有一个不锈钢兜，兜内有一组永久磁钢组成的磁性过滤器，以吸取EH由中的金属垃圾。（2）自循环滤油系统。机组正常运行时，系统的滤油效率较低，因此系统设独立的自循环滤油系统。为了维持正常的抗燃油温（38-57℃），系统除了正常的回油冷却外，还增设有一套独立的自循环冷却系统，以确保在非正常工况下工作时，油温能控制在正常的范围之内。汽轮机润滑油系统除作为全部汽轮发电机轴系的主轴承、推力轴承和盘车装置提供润滑油外，还为发电机氢密封油系统提供高压和低压密封油，同时为机械式超速危急遮断系统提供压力油。本机组的润滑油系统主要由润滑油主油箱、主油泵、交流电动辅助油泵、注油器、冷油器、直流事故油泵、顶轴装置、油烟分离装置和净油装置等组成。在正常运行时，润滑油系统的全部需油量由主油泵和注油器提供。主油泵的出口压力油先进入润滑油主油箱，然后经油箱内油管路分为两路：一路向汽轮机机械式超速危急遮断装置供油，同时作为发电机高压备用氢密封油；另一路作为注油器的射流动力油。注油器的出油分为三路：主油泵进口油；经冷油器送至各径向轴承、推力轴承以及盘车装置的润滑油；发电机低压备用氢密封油。润滑油经过轴承和盘车装置后，油温将升高，因此润滑油系统中设有两台冷油器。正常运行时，一台冷油器工作，另一台备用，因此，可以轮换进行清洗和维护。机组运行时对油质要求很高，因此专门配置了一台净油装置，在润滑油系统运行时，亦同时投入工作。在启动和停机过程中，当主轴转速小于2700—2800r/min时，主油泵不能提供足够的油压和油量，故注油器也达不到正常出力，此时应启动交流电动辅助油泵，以满足系统供油需要。辅助油泵有轴承润滑油泵和氢密封备用油泵。轴承润滑油泵提供低压备用氢密封油和轴承润滑油的全部油量。密封油备用泵提供高压氢密封备用油和危急遮断装置的全部油量。供油系统中还设有事故备用油泵，它是由蓄电池组供电的直流油泵，在系统中作为交流电动轴承润滑油泵的备用泵。在交流电源或交流电动油泵发生故障时，它是保证汽轮发电机组轴承润滑油和氢密封油供应的最后油泵。 1.本体疏水系统汽轮机本体疏水系统包括汽轮机本体疏水扩容器和高压加热器危急疏水扩容器各一台，均为立式，位于凝汽器旁。其中汽轮机本体疏水扩容器收集主蒸汽管，抽汽管的疏水和汽轮机本体疏水。汽轮机本体疏水包括高中压缸主汽门疏水，高中压缸外缸疏水，轴封系统疏水等。高压加热器危急疏水扩容器收集三台高压加热器危急疏水、除氧器的溢放水、小汽轮机的大部分疏水和凝结水泵出口的减温水。疏水扩容器汽侧通往汽轮机排汽管，水侧连至凝汽器热井。疏水器起疏水阻汽作用，疏水扩容器是汇集发电厂各处来的压力温度不同的疏水、溢水、放水，在此降压扩容，分离出来的蒸汽通常是引入除氧器的汽平衡管，回收热量，扩容后的水以及压力低的疏放水均送至疏水箱疏水箱用于收集全厂热力设备和管道的疏水、溢水和放水。对于中间再热机组或主蒸汽采用单元制系统的高压凝汽式发电厂，通常是采用滑参数启动，机组启动疏水绝大部分经汽轮机本体疏水扩容器予以回收，所以疏水量很少。实践证明疏水箱中的水质差，仍不能回收，所以对于中间再热机组或主蒸汽采用单元制系统的高压凝汽式发电厂，可不设全厂性疏水箱和疏水泵，而以汽轮机本体疏水系统和锅炉排污扩容器来代替全厂的疏放水系统。2.发电机水冷系统运行中的发电机绕组和铁芯都要发热，发电机的输出功率越大，其发热量也就越多，这将导致发电机温度过高，影响其内部的绝缘，为了保证机组的运行安全，本发电机组设置了定子绕组冷却装置。 定子绕组冷却水系统自成一独立封闭自循环系统，水泵从水箱中吸水，升压后送入水冷却器降温，再经过滤水器滤出机械杂质，然后进入发电机定子绕组，出水流回水箱，如此不断循环，以带走定子绕组运行中产生的热量。系统设置有离子交换器、自动水温调节器等辅助装置，还设有监视水温，水压，电导率，流量等参数的表计，并可在超限时发出报警信号。在发电机定子绕组冷却水进出口管路上，增设了旁路和阀门，以便对定子绕组进行反向冲洗。定子绕组冷却水系统调整好投入运行后，进水压力，流量一般是固定不变的，但还要经常监视，如果进水压力和流量发生变化，应当查明原因，及时去消除隐患。系统有以下主要设备：水箱：水箱上装有补水装置和液位信号器，当水箱水位下降至报警水位时，液位信号器触点动作，通过电气控制回路操作电磁阀自动向箱内补水，当水位过高时，又可通过溢流管自动溢流。水泵：系统中设置两台同型号的交流电动水泵，一台工作，一台备用。当泵口压力低于整定值时，压力控制器通过电气控制回路启动备用泵。水冷却器：冷却器壳体和换热管材料均为不锈材料制作。过滤器：其外壳用不锈钢制作，滤网用不锈钢钢丝制造。离子交换器：离子交换器是专为提高系统水质而设的，不允许直接处理生水。离子交换器为混合式床。电导率计：系统设置两套同型号的电导率计，一套用来监视进入发电机定子绕组的冷却水电导率，另一套有用来监视离子交换器出水的电导率，以便判断定子绕组冷却水是否需要排污补水以及树脂是否需要再生。气动基地式调节器：在水冷却器循环水进水管路上设置一套气动式调节器，用以调节循环水量，从而控制冷却器热介质侧出水温度维持在一定值左右。系统初始充水时，应使水箱水位升至最高，直至溢流管有水溢出为止，然后再开启水泵，逐步升高水压至预定值。在此期间，应注意水箱水位的变化。当水位降低时，采用手动补水措施。发电机定子绕组冷却水进出口旁各有一个排气阀门，这是为了防止绕组两端部汇水管内滞留空气而专设的。 投运电加热装置前应先关闭发电机供水阀门，开启电加热装置前后截止阀，接通加热器，使加热器与控制站成闭路循环。可根据电触点温度计进行就地监视，当水温加热到可投入运行的温度后，切断加热器，开启发电机冷却水供水阀门，关闭电加热器前后截止门，并根据运行要求，调整好冷却水的压力和流量参数。1.原则性热力系统600MW机组的发电厂原则性热力系统，汽轮机为上海汽轮机制造厂制造的超临界压力、一次中间再热、单轴双缸双排气反动凝汽式汽轮机。高中压缸为双层合缸反流结构，即由高中压外缸、高压内缸和中压内缸组成。低压缸则是三层缸结构，由钢板焊接、对称分流布置。本机组有八级非调整抽汽，第一到三级抽汽供三台高压加热器，第四级抽汽供除氧器、锅炉给水泵小汽轮机及辅助蒸汽用汽，第五到八级抽汽供四台低压加热器用汽。此外，中压联合汽门阀杆漏气接入第三级抽汽管道上，锅炉连续排污扩容器的扩容蒸汽和高压轴封漏气接入除氧器。除氧器为滑压运行，给水泵小汽机的排汽接入主机凝汽器内。高低压加热器均设有内置式疏水冷却器，且高压加热器还设有内置式蒸汽冷却器。加热器疏水采用逐级自流方式，最后流入凝汽器热井。凝结水系统设置有轴封加热器SG和除盐设备DE。凝结水精处理装置采用低压系统，凝结水经凝结水泵CP，除盐设备DE和凝结水升压泵BP，流经轴封加热器SG，四个低压加热器进入除氧器。给水从给水箱经前置泵TP，主给水泵FP及三台高压加热器进入锅炉。压力最低的H7,H8低压加热器位于凝汽器喉部。化学补充水从凝汽器补入。该机组在额定进水参数，额定排汽压力，补水率0%，回热系统正常投运的条件下，能发出额定功率600Mw。2.调节保安系统本机组的调节保安系统由调节系统和保安系统组成。调节系统有两个主要任务：其一是提供用户所需的合格的足够电力，其二是保证发电机的安全。现代大型机组的调节系统均为根据转速（发电机频率）和功率进行调节。 600MW机组的调节保安系统，由五大部分组成：一个固态电子控制器柜，操作系统，EH供油系统，执行机构和保安系统。（1）电子控制器柜电子控制器柜将转速或负荷的给定值与汽轮机各反馈信号进行基本运算，并发出控制各进汽阀门伺服执行机构的输出信号。该控制器的硬件由一台具有磁芯存储器的数字计算机和混合数模插件以及接口，电源等组成。（2）2操作系统主要设置有操作盘、图像站的显示器和打印机等，为运行人员提供运行信号、监督、人机对话和操作等服务。（3）EH供油系统EH供油系统的功能是提供高压抗燃油，并由此来驱动伺服执行机构，该执行机构响应从电子控制器来的电指令信号，以调节汽轮机各蒸汽阀门开度，为调节系统提供控制机和动力用油。（4）执行机构主要由伺服放大器、电液转换器和具有快关、隔离和逆止装置的单侧油动机组成，负责带动高压主汽阀、高压调节汽阀和中压联合汽阀。本机组中压主汽阀属开关型，执行机构控制中压主汽阀全开或关，高压抗燃油经节流孔进入油动机活塞的下部腔室。当汽轮机控制系统复位后，此引导阀控制的卸载阀就关闭，以使该腔室中的油压逐渐建立并开启中压主汽阀。电动阀动作时能迅速将某个再热主汽阀的危急遮断油泄出，从而引起卸载阀动作（5）保护系统本保安系统包括低压保安系统、高、低压接口装置，高压保安系统及汽轮机安全监视保护系统。低压保安油由主油泵出口供油，高压保安系统由EH油（高压抗燃油）系统供油。低压保安系统可实现挂闸和遮断功能。 系统的调节过程如下：给定信号形成之后，送往电液转换机构转换为液压信号控制执行机构，从而控制机组的转速或负荷。当机组处于稳定运行阶段，机组的被控值等于给定值，调节系统不动作；出现内扰或外扰时，机组的给定值与被控值不一致，调节系统将动作，直到给定值与被控值重新达到一致，机组又处于平衡状态。整个调节系统的工作过程包括控制信号的形成和控制信号的执行两个阶段第三部分热力系统的计算1.常规计算方法本机组是上海汽轮机厂生产的超临界压力一次中间再热单轴反动式四缸四排气机组八级非调整抽气三台高压加热器一台除氧器四台低压加热器主给水泵由小汽机拖动。已知:汽轮机类型:N600-24.2/566/566蒸汽初参数=24.2MPa，=566℃；△=0.6MPa，△=3℃再热蒸汽参数:冷段压力==4.56MPa，冷段温度=316.9℃，热段压力=4.11MPa，热段温度=566℃；△=0.07MPa，△=1.2℃；排汽压力：=11.80KPa给水泵出口压力=19.7MPa，凝结水泵出口压力P=1.73MPa。汽动给水泵用汽系数=0.03，机械效率=0.99，发电机效率=0.985。加热器效率=0.98机组回热系统见附图91.1整理原始资料各种参数的确定 回热循环中的回热抽气级数与给水温度需根据循环的热经济性和装置的技术经济性综合分析比较后确定。通常给水温度选为蒸汽初压下饱和温度的65﹪-75﹪转为经济除氧器的工作压力。给水温度确定后，根据机组的初参数和容量确定除氧器的工作压力。通常在中低参数机组中采用高压除氧器并以凝汽器作为辅助除氧。大气式除氧器的工作压力一般选择略高于大气压力即0.118MPa。高压除氧器的工作压力一般为0.343~0.588MPa，我国定压运行的高压除氧器工作压力为0.588MPa。抽气段的压损△Pe一般是不超过抽汽压力Pe的10﹪，常取△pe=(0.04~0.08)Pe。级间抽气时取较大值，高中压排气时取较小值。表面式加热器的端差由于金属壁的传热阻力，加热器汽侧出口疏水温度(饱和温度)与水侧出口温度之差为上端差，疏水温度与本级加热器进口水温之差称下端差。上端差一般取=3~9℃。回热抽气压力的确定在确定了给水温度、端差和抽气管道压损△Pe后，据相等焓降法可确定各级加热器的温升△，样各级加热器的给水出口温度也确定了。据上端差可确定各级加热器的疏水温度查水和水蒸气热力性质图表可查得对应的饱和蒸汽压力，考虑压损可求的汽轮机的抽气压力Pe查水蒸气表得出各处的焓值。(1)根据已知参数p、t查水蒸气表得出上述焓值，差得=3396kj/kg,=2992kj/kg，=3594.1kj/kg,=3594.1-2992=602.1kj/kg。(2)根据水蒸气表查得各加热器出口水焓及有关疏水焓或，将机组回热系统计算点参数列于表中列表如下：表3-1N600—24.2/566/566型双缸双排汽机组回热系统计算点参数项目单位H1H2H3H4﹙HD﹚H5H6H7H8SGC加热蒸汽抽气压力PjMPa6.494.562.301.110.4170.1230.05960.02360.01180 抽气压损△Pj％66666666加热器汽侧压力MPa6.304.422.231.060.3960.1170.05660.0224抽气焓KJ/kg307329923410.73192.72962.22735.42620.22495.02419.9轴封汽焓KJ/kg33613284饱和水温度℃278.7256.4218.0182.3143.3104.184.562.549.0饱和水焓KJ/kg1229.241116.56934.24773.38603.4436.37353.82261.62205.15被加热水加热器端差℃-1.60002.82.82.82.8加热器出口水温℃280.4256.4218.0182.3140.5101.381.759.7加热器水侧压力PwMPa19.719.719.70.691.731.731.731.731.73加热器出口水焓KJ/kg1231.61117.8944.3773.33591.2424.7341.9250205.5 疏水疏水冷却器端差℃888疏水冷却器出口水温℃262.0223.7194.0106.987.365.355.3疏水冷却器后疏水焓KJ/kg1144.8960.6825.5448.3365.5273.5231.51.2.计算回热抽气系数与凝汽系数采用相对量方法进行计算﹙1﹚1号高压加热器﹙H1﹚由H1的热平衡式求(-)====0.060223238H1的疏水系数==0.060223238(1)2号高压加热器(H2)[(-)+(-)]=-===0.081691294 H2的疏水系数：=+=0.141914532再热蒸汽系数：=1--=0.858085467(1)三号高压加热器(H3)先计算给水泵的焓升△。设除氧器的水位高度为20m，则给水泵的进口压力为Pin=20×0.0098＋1.11×0.94=1.23MPa,取给水的平均比容为=0.0011/kg,给水泵效率为0.83，则△===24.4783133(kj/kg)由H3的热平衡式得===0.05041748H3的疏水系数=+=0.0141914532+0.050417481=0.192332013(2)除氧器HD第四段抽汽由除氧器加热蒸汽和汽动给水泵用汽两部分组成，即=+由除氧器的物质平衡可知除氧器的进水系数为=1---由于除氧器的进出口水量不等， 是未知数。为避免在最终的热平衡式中出现两个未知数，可先不考虑加热器的效率写出除氧器的热平衡式：=，即将的关系代入，整理成以进水焓为基准，并考虑的平衡式：吸热量/=，可得==0.040263515=1---=1-0.192332013-0.013-0.040263515=0.7544=+=0.040263515+0.03=0.070263515(1)五号低压加热器(H5)直接由H5的热平衡式可得==0.05434 H5的疏水系数==0.05434(1)6号低压加热器(H6)同理，有==0.02378H6的疏水系数=+=0.05434+0.02378=0.07812(2)7号低压加热器(H7)==0.02837H7的疏水系数=+=0.02837+0.07812=0.10649(3)8号低压加热器(H8)与轴封加热器(SG)为了计算的方便，将H8与SG作为一个整体来考虑，列出物质平衡和热平衡式。由热井的物质平衡式，可得+=---根据=写出热平衡式 将消去，并整理成以吸热为基础以进水焓为基准的热平衡式，得=0.00628124(1)凝汽器的计算与物质平衡校核由热井的物质平衡计算=0.7544－0.10649－0.0014－0.00628124－0.03=0.61022876由汽轮机通流部分物质平衡来计算，以校核计算的准确性=0.610011826两者计算结果相同，表明以上计算正确。1.3.新汽量计算及功率校核根据抽汽做功不足多耗新汽的公式来计算== (1)计算凝汽的比内功为=3396+602.1－2419.9=1578.2kj/㎏==1403.52t/h(2)计算各级,抽汽做功不足系数Yj如下:==0.795336==0.74401==0.627803= =0.48967==0.34362==0.199991==0.12672==0.04759==0.59631==0.54752、和的计算数据见下表： 表3-2、和的计算数据=(t/h)=0.060223238=3073=185.067=0.79534=0.04790=107.051=0.081691294=2992=244.420=0.74401=0.06078=145.212=0.050417481=3410.7=171.959=0.62780=0.03150=89.621=0.070263515=3192.7=224.330=0.48967=0.03441=124.898=0.05434=2962.2=160.966=0.34362=0.01867=96.5932=0.02378=2735.4=65.048=0.19999=0.00475=49.416=0.02837=2620.2=74.335=0.12692=0.00360=50.430=0.006281=2495.0=15.671=0.04759=0.000299=11.165=0.610012=2419.9=1476.168=1084.339=0.013=3361=43.693=0.59631=0.00775=23.1084=0.0014=3284=4.5976=0.54752=0.000767=2.489=2666.254=0.210426=1777.57于是,抽汽做功不足汽耗增加系数为==1.26651则汽轮机新蒸汽汽耗量为 =1403.52×1.26651=1777.57t/h(1)功率校核1㎏新蒸汽比内功为=3396+0.858085467×602.1－2666.2546=1246.39871kj/㎏据此,可得汽轮发电机的效率为为=1777.57×1246.4639871×0.99×0.985/3600=600.1400737计算误差△=×100％=0.0233456％误差很小，在工程允许范围内，表示上述计算正确。1.4.热经济性指标计算1㎏新蒸汽的比热耗=3396+0.858085467×602.1—1231.6=2681.05326KJ/kg汽轮机绝对内效率 ==46.49％汽轮发电机组绝对电效率=0.4649×0.99×0.985=45.334％汽轮发电机组热效率q=7941.06KJ/﹙kw·h﹚汽轮发电机组汽耗率d==2.0961918kg/﹙kw·h﹚1.5.各汽水流量绝对值计算由求得各处，见表3-2。 2.热力系统简捷计算简捷计算是在改进常规计算的过程中逐步完善形成的。它在计算方法和计算技巧上，对常规计算做了一些改进和加工。首先在原始数据的整理上进行了改进，把热力系统中繁多的热力参数整理为三类：其一是给水在加热器中的焓升，以表示，按加热器的编号有、、…；其二是蒸汽在加热器中的放热量，用表示，按加热器的编号有、、…以及其他汽源的放热量等；其三是疏水在加热器中的放热量，用表示，按加热器编号有、、…。2.1简捷计算简介加热器的热平衡方程为加热器的质量方程为——进入加热器j的疏水份额令：推出=反平衡计算理论依据为热力学第一定律，即循环加入的热量扣除各种损失后所剩余的就是循环功 ——蒸汽初焓——锅炉给水焓——各种损失的总和正平衡则是循环功等于膨胀功减去压缩功——汽轮机的膨胀功——给水泵的压缩功若按各股气流实际焓降计算膨胀功则式中：——汽轮机任意回热抽气流的份额——任意回热抽气流在汽轮机中的实际焓降Z——回热加热级数——回热抽气以外的其他气流的份额——其他气流在汽轮机中的实际焓降有汽轮机绝对内焓降大功率机组给水泵的拖动方式多数采用汽轮机该汽轮机称驱动汽轮机其功率 式中:——通过给水泵的水量——给水泵出口进口的压力——给水在泵内的平均比容——给水泵效率——驱动汽轮机的机械效率﹙一般在0.975-0.98﹚驱动汽轮机的汽耗量式中：——驱动汽轮机的实际焓降驱动汽轮机的进气份额热系统计算中把驱动汽轮机的做功也视为主汽轮机膨胀功的一部分其中应包括在汽轮机中的做功此时循环内功为当采用气动泵时，计算机组热经济指标有两种方式：一把驱动汽轮机的功率视为汽轮机装置发出功率的一部分，如同采用电动泵一样，称为毛热效率。 相应的毛热效率为二不把驱动汽轮机的功率算为汽轮机输出功率的方法，相当于在发电机输出功率中扣除给水泵耗功，称半净热耗率，即相应的半净热耗率为计算结果的热力校验可以用热耗率平衡进行校验据热力学第一定律有式中：——热耗率——在冷凝器表现出来的冷源损失——汽轮发电机的机械损失和电机损失——各种热力设备和管道的散热损失——给水在泵内焓升的热量为了使整个计算更加简明，计算时把系统的各种附加成分，如轴封蒸汽的利用，抽汽加热器，泵的焓升以及外部热源的利用等，分别归并入相应的加热器内，一律不再单独自立。 2.2机组热力系统及原始资料的整理根据已知的热力参数按简捷计算方法规定整理原始资料得：=1231.6－1117.8=113.8=1117.8－944.3=173.5=944.3－773.3=171=773.3－591.2=182.1=591.2－424.7=166.5=424.7－341.9=82.8=341.9－250=91.9=250－205.5=44.5=3073-1144.8=1928.2=2992-960.6=2031.4=3410.7-825.5=2585.2=3192.7-591.2=2601.5=2962.2-448.3=2513.9=2735.4-365.5=2369.9=2620.2-273.5=2346.7=2263.5=1144.8-960.6=184.2=960.6-825.5=135.1=825.5-591.2=234.3=448.3-365.5=82.8=365.5-273.5=92=273.5-231.5=42=2419.9-205.5=2214.4=3361-591.2=2769.8=3284-205.5=3178.5上述式中——加热器j的出口水焓——1㎏水在加热器j中的焓升——1㎏加热蒸汽在加热器j中的放热量——1㎏疏水在加热器j中的放热量——1㎏其他蒸汽在加热器j中的放热量 ——加热器j的抽气焓——加热器j排出疏水的焓——其他蒸汽进加热器j的焓2.3热力系统的计算抽气系数计算﹙暂不考虑加热器散热损失﹚=0.05902=0.08006=0.048704=0.039245=0.759971=0.05033=0.024793 =0.02682=0.0110332.3.1正平衡计算再热蒸汽份额=0.846521kg再热蒸汽的再热器吸热量1kg新蒸汽的膨胀内功循环内功 =1276.770473-26.3=1250.470473kj/kg循环吸热量=2674.0897kj/kg实际循环效率=0.46762.3.2反平衡计算广义冷源损失==0.6456×2214.4=1429.617kj/kg实际循环效率=0.4654与正平衡计算基本一致表明热系统计算正确。2.3.3热经济指标计算1﹚毛经济指标A汽耗量B汽耗率C热耗率q=dQ=[kj/﹙kw.h﹚] 1﹚半净经济指标A汽耗量=1811.1415kg/sB汽耗率C热耗率q=Qd=2.89×2674.08977=7732.043kj/(kw·h)D标准煤耗率E全年标准煤耗量（年利用小时n=7000h）2﹚半净经济指标A汽耗量=492.047[kg/s]B汽耗率C热耗率q=dQ=2.9523×2674.0897=7894.72[kJ/﹙kw·h﹚]D标准煤耗率 E全年标准煤耗量（年利用小时n=7000h）2.4．热耗率反平衡检验计算毛热耗率冷凝器中表现出来的冷源损失=2.89×0.6546×2214.4=4131.59[kJ/﹙kw·h﹚]热力设备和管道的散热损失=0﹙正平衡计算未考虑散热损失﹚汽轮发电机组的机械损失和电机损失=91.7397[kJ/﹙kw·h﹚]给水泵的焓升=2.89×26.3=76.007[kJ/﹙kw·h﹚]毛热耗率=3600+4031.59+0+91.7397-76.007=7747.32[kJ/﹙kw·h﹚]误差在计算误差允许范围之内 与热系统计算的热耗率基本一致，说明热力系统计算正确。3.等效焓降法计算等效热降法是基于热力学的热功转换原理，考虑到设备质量、热力系统结构和参数的特点，经过严密的理论推演，导出几个热力分析参量Hj及ηj等，用以研究热工转换及能量利用程度的一种方法。它既可用于整体热力系统的计算，也可用于热力系统的局中分析定量。它基本上属于能量转化热平衡法。它的优点是用简捷的局部运算代替整个系统的繁杂计算，只研究与系统改变有关的那些部分进行局部定量。3.1等效热降法计算简介对于回热抽汽的汽轮机，一公斤新蒸汽作功不是简单的热降，它比纯凝汽新蒸汽热降H小，但它与纯凝汽式汽轮机中的H又类似都是一公斤新汽的实际作功。为了有别于纯凝汽热降H，故称这个作功为等效热降。等效的数量含义是指回热抽汽式汽轮机一公斤新蒸汽的作功，等效于公斤新蒸汽直达冷凝器的热降。等效热降的名字便由此而来。对于抽汽的等效热降：假定有一公斤热量进入J级加热器，那么势必造成该级抽汽减少一公斤，则该级疏水也减少一公斤。对于J级以下各级加热器将会因减少的这一部分热量而造成以后各级抽汽增加并产生作功不足。故J级加热器排挤一公斤抽汽返回汽轮机的作功Hj就称为抽汽的等效热降。抽汽等效热降在抽汽减少情况下表示一公斤排挤抽汽作功的增加值；反之抽汽增加时则表示作功的减少值。显然，它考虑了比该抽汽压力更低的抽汽量的变化。Hj的物理意义是一公斤抽汽流从J级处返回汽轮机的真实作功能力，它标志着汽轮机各抽汽口蒸汽的能级或能位的高低。Hj越大则它所处的能级就越高，汽流的作功能力也就越大。 抽气效率：同效率的概念一样，是作功与加入热量之比。这里排挤一公斤抽汽需要加入的热量为qj，而排挤一公斤抽汽所获得的功为Hj。因而，Hj对qj之比是一个效率的含义称为抽汽效率ηj。ηj=Hj/qj在新蒸汽部位的ηj最大，等于装置效率，而凝汽器处的ηj最小等于0，所以抽汽效率的数值就处于装置效率与0之间。为了进一步说明什么是等效焓降,现在来具体分析新蒸汽的做功是很有助益的。对于纯凝汽式汽轮机,显然1kg新蒸汽的做功就等于它的焓降kj/kg式中——蒸汽进入汽轮机中的焓——汽轮机排气焓对于有回热抽气的汽轮机1kg新蒸汽的做功=式中——抽气份额Y——抽气做功不足系数γ——任意抽气级的编号Z——抽气级数这个做功为等效焓降,它是指回热抽气式汽轮机1kg新蒸汽的做功,等效于kg新蒸汽直达冷凝器的焓降。研究一个简单的热力系统,假设一个纯热量q(即无工质代入系统)进入NO3加热器中。使NO3 的抽气减少1kg，这1kg蒸汽称为排挤抽气，这个被排挤的抽气中有一部分做功到汽轮机的出口，另一部分做功到后面各抽气口,再被抽出用以加热给水。这1kg排挤抽气反回汽轮机以及随后在各抽气口上的分配按照热平衡方程可计算如下：由于NO3加热器抽气减少1kg，在仅有热量加入而无工质加入时，其疏水也相应的减少1kg。因而使疏水在NO2加热器的放热量应由NO2段抽气来补偿，其补偿量为式中：=即NO2加热器1kg抽气的放热量。排挤NO3加热器1kg抽气中分配到NO2加热器中的份额排挤抽汽继续向后流动的份额只有1-了，这部分蒸汽膨胀做功并凝结后，产生相同数量的水返回NO1加热器。NO1加热器为了加热这部分水因而抽气量应增加式中：——NO1加热器中1kg的水的焓升——NO1加热器中1kg抽气的放热量——是排挤NO3加热器1kg抽气时，分配到NO1加热器中的份额由于在NO1和NO2加热器中增加了抽气份额。并产生了做功不足故NO3加热器排挤1kg抽气返回汽轮机的做功等于这个做功称为抽气的等效焓降,用符号表示。抽气等效焓降 在抽气减少情况下表示1kg排挤抽气做功的增加值。反之，抽气量增加时，则表示做功的减少值。显然，它考虑了比该抽气压力更低的所有抽气量的变化。抽气效率如同一般效率概念一样，是做功与加入热量之比。这里排挤1kg抽气需要加入的热量为，而排挤1kg抽气获得的功为，因而，对之比是一个热效率的含意，故称为抽气效率。它反映任意抽气能级j处的程度和该能级以下的一切做功变化。即计算公式的规律是：从排挤1kg抽气的焓降中减去某些固定成分。因此可归纳为下列通式KJ/kg式中：——取或者视加热器型式而定——加热器j后更低压力抽气口脚码若j为疏水放流式加热器，则从j从下直到(包括)汇集式加热器用代替各抽气等效焓降算出后，按做功与加入热量之比。可得相应的抽气效率式中：均为已知数。故计算极为方便疏水放流式加热器与其后相邻加热器之间的等效焓降关系具通式求等效焓降有 从中减去得-=疏水放流式加热器应为故=它的物理意义是：排挤j段抽气1kg。从j到j-1的做功为这1kg排挤抽气到j-1处只有kg继续往后流动膨胀而该处1kg排挤抽气的等效焓降为故kg蒸汽的做功为因而j级的等效焓降为与之和新蒸汽等效焓降1kg新蒸汽的实际做功即新蒸汽的等效焓降为与抽气等效焓降一样推演整理后可得kj/kg由于此计算没有考虑轴封蒸汽的渗漏及利用。加热器的散热，抽气器汽耗及泵功能量消耗等辅助成分的做功损耗。所以得到的等效焓降称为毛等效焓降，若扣除此等附加损失，则称为净等效焓降。等效焓降是1kg抽气流从NOj处返回汽轮机的真实做功能力。它标志着汽轮机各抽气口蒸汽的能级或能位的高低。 3.2定热量等效热降计算计算本台机组N600-24.2/566/566的等效焓降其热力系统及参数参见原则性常规计算。计算如下：=2495-2419.9=75.1==0.033179=2620.2-2495+75.1-42×0.033179=198.9065=198.9065/2346.7=0.08476=2735.4-2620.2+198.9065-92×0.08476=306.3086=0.1698=2962.2-2735.4+306.3086-0.1295×82.8=522.4067=0.20781为汇流式加热器 =718.315=0.27612=3410.7-3192.7+718.315-234.3×0.27612=871.62=0.33716=2992-3410+871.62-135.1×0.33716=407.37=0.2005=3073-2992+407.37-184.2×0.2005=451.4=0.2341新蒸汽毛等效焓降=3396-3192.7+718.315-182.1×0.27612-171×0.33716-173.5×0.2005-113.8×0.2341+0.858085467×602.1=1268.9051给水泵损失功Ⅱb 给水泵消耗功但又以热量形式回收利用于能级给水泵损失功为Ⅱb==26.3×91-0.337160=17.43272轴封漏气的损失功Ⅱf2轴封漏气损失了做功，但又被回收利用于NO4加热器而获得回收功其实的损失是两者的代数和=1.06795kj/kg3轴封漏气的损失功Ⅱf1=1.5838kj/kg热系统辅助成分做功损失总合为新蒸汽净等效焓降为汽轮机装置效率为这里获得的装置效率与常规方法基本上一致，说明计算完全正确。 致谢时光如梭，在我大学毕业多年，在工作岗位上激情工作的时候，怀着无比感恩的心情来写这篇致谢辞，我知道这篇谢辞的文字很有限，但它承载的东西却很多、很多。在这几年的业余学习和工作中，我获益良多。这首先要归功于哈尔滨工业工大学的各位传道、授业、解惑的尊师。是你们让我在人生求学的路上满载而归。在此，我对各位老师表达深深的感谢，谨祝各位老师身体健康，万事顺意。此外，在学习和论文写作期间，哈尔滨工业大学的其他老师们也给了我很多意见和建议，同时，我身边的同学、朋友、家人，都给予我很多的关心和帮助、理解和支持，谨在此向这些老师、同学、亲人、朋友们致以诚挚的谢意! 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