第六章原则性热力系统.ppt

第一节、热力系统及主设备选择原则 一、热力系统 1、定义：将热力设备按照热力循环的顺序用管道和附件连接起来的一个有机整体。 2、组成：回热加热系统（汽轮机回热系统）＋辅助热力系统（锅炉排污系统）＋对外供热系统。 3、分类：发电厂热力系统图分为：（1）原则性热力系统图（2）全面性热力系统图。 4、发电厂原则性热力系统图目的 ：表明能量的转换与利用的基本过程，它反映了发电厂动力循环中工质的基本流程、能量转换与利用过程的完善程度（又称：计算热力系统，对设计电厂时，原则性热力系统图的拟定非常重要）。 发电厂组成部分：锅炉，汽轮机，发电机，主蒸汽及管道，再热蒸汽管道连接系统，给水回热加热系统，锅炉连续排污利用系统，补充水系统，热电厂对外供热系统。 原则性热力系统图：相同参数下凡是热力过程重复，作用相同的设备及管道均不画出。 特点：简捷、清晰，无相同或备用设备 应用：决定系统组成、发电厂的热经济性 5、发电厂全面性热力系统：是在原则性热力系统的基础上充分考虑到发电厂所必须的连续性、安全性、可靠性、灵活性后所组成的实际热力系统。 设备组成：包括发电厂中所有的热力设备，管道及附件，包括主、辅设备，主管道及旁路管道，正常运行与事故备用的，机组启停机，保护及低负荷切换运行的管路管件都需要在电厂全面性热力系统图上反映（所有设备均画出）。 发电厂全面性热力系统包括： （1）主蒸汽和再热蒸汽系统； （2）旁路系统； （3）回热加热（回热抽汽及疏水）系统； （4）给水系统； （5）除氧系统； （6）主凝结水系统； （7）补充水系统； （8）锅炉排污系统； （9）供热系统； （10）厂内循环水系统； （11）锅炉启动系统。 二、发电厂形式和容量的确定 1、发电厂设计程序：初步可行性研究，可行性研究，初步设计，施工图设计。 2、建电厂形式： （1）只有电负荷：凝汽式电厂； （2）需供热：热电联产； （3）燃烧低热值燃料：坑口电厂； （4）天然气充足：燃气－蒸汽联合循环。 3、容量确定：尽量建大容量高参数电厂。 三、主要设备选择原则 几个重要概念： （1）汽轮机铭牌出力：指汽轮机在额定进汽和再热参数工况下，排汽压力为11.8kPa，补水率为3％，汽轮机组的保证出力。 （2）汽轮机组保证最大连续出力（TMCR）：是指汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kPa）下，补水率为0％时，机组能保证达到的出力。 （3）汽轮机组在调节汽门全开时（VWO）最大计算出力：指汽轮机组调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽工况下，并在正常排汽压力（4.9kPa）下，补水率为0％条件下计算所能达到的出力。 其他: 美国设计的大容量火电机组汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要 。 美国西屋公司（WH）生产的500MW机组，在额定蒸汽参数为16.7MPa/538℃/538℃,排气压力为11.8Pa，补水率为3%时，其铭牌出力为500MW。 美国西屋公司（WH）生产的500MW机组保证流量为1589t/h，排气压力为4.9kPa，补水率为0%时的最大保证出力为525MW。 WH公司 500MW机组增加5%的流量裕度一般可增加4.5%的出力，所以其VWO工况出力为525×1.045=548.6（MW）。 大容量火电机组（除核电站外）都要求机组应具有在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，可超过5%(5% over pressure, 5%OP)连续运行的能力，以适应调峰的需要，此运行方式下，又可增加5%的流通能力，出力也比VWO工况下再增加4.5%，因此WH公司500MW机组在（vwo+5%OP）的工况下的出力为548.6×1.045=573.3（MW） （一）汽轮机组 1、汽轮机容量 最大机组容量不宜超过系统总容量的10%； 大容量电力系统，选用高效率的300MW、600MW机组； 2、汽轮机参数 采用高效率大容量中间再热式汽轮机组； 大型凝汽式火电厂汽轮机组采用亚临界和超临界：300MW、600MW、800MW、1000MW。 3、汽轮机台数 汽轮发电机组台数4～6台，机组容量等级不超过两种； 同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式 。 2、锅炉型式 （1）大型火力发电厂几乎都采用煤粉炉，其效率高，可达90～93％； （2）水循环方式： 亚临界参数(16.18MPa以下)及其以下：自然循环 亚临界参数(16.18～23.54MPa) ：强制循环或自然循环 超临界参数（23.54～