火力发电厂设计毕业论文

300MW火电机组机务部分局部初步设计

目录

毕业设计任务书 ............................................ 错误！未定义书签。 绪 论 .............................................................. - 2 - 第一章 发电厂主要设备的选择 ........................................... - 3 - 第一节 汽轮机型式、参数及容量的确定 .................................... - 3 - 第二节 锅炉型式和容量的确定 ............................................ - 3 - 第二章 原则性热力系统的拟定 ........................................... - 4 - 第一节 除氧器连接系统的拟定 ............................................ - 4 - 第二节 给水回热连接系统的拟定 .......................................... - 5 - 第三章 原则性热力系统的计算 ........................................... - 8 - 第一节 计算中的原始数据 ................................................ - 8 - 第二节 原则性热力系统计算 ............................................. - 12 - 第四章 热力系统辅助设备的选择 .........................................- 22 - 第一节 给水泵的选择 ................................................... - 22 - 第二节 凝结水泵的选择 ................................................. - 24 - 第三节 除氧器及给水箱的选择 ........................................... - 26 - 第四节 连续排污扩容器的选择 ........................................... - 27 - 第五节 定期排污扩容器的选择 ........................................... - 28 - 第六节 疏水扩容器的选择 ............................................... - 29 - 第七节 工业水泵的选择 ................................................. - 29 - 第八节 循环水泵的选择 ................................................. - 31 - 第五章 锅炉辅助设备的选择 .............................................- 32 - 第一节燃烧系统的计算 .................................................. - 32 - 第二节 磨煤机选择及制粉系统热力计算 ................................... - 34 - 第六章 全面性热力系统的拟定 ...........................................- 37 - 第一节 选择原则 ....................................................... - 37 - 第二节 主蒸汽管道系统 ................................................. - 37 - 第三节 再热蒸汽旁路系统 ............................................... - 38 - 第四节 给水管道系统 ................................................... - 39 - 第五节 回热加热系统 ................................................... - 40 - 第六节 除氧器及给水箱管道系统 ......................................... - 40 - 第七节 其他一些系统 .................................................. - 41 - 结 论 ................................................................- 42 - 致 谢 ..............................................................- 43 - 参 考 资 料 ........................................................- 43 - 附 录 .................................................................- 45 -

- 1 -

毕业设计（论文）

绪 论

电力工业，是我国经济不断发展的基础。电力工业的发展已成为衡量国家技术和经济 力量的重要标志。电力工业是将一次能源转换成电能的工业。因此，根据一次能源的不同 可以将发电厂分为很多种。目前国内以常见的电厂主要有水电厂、火电厂、核电厂。

利用水流的动能和势能来生产电能简称水电厂。水流量的大小和水头的高低，决定了 水流能量的大小。从能量转换的观点分析，其过程为：水能—机械能—电能。实现这一能 量转换的生产方式，一般是在河流的上方建坝。提高水位以造成较高的水头;建造相应的 水工设施，以有效地获取集中地水流，水经引水机构引入电厂的水轮机，驱动水轮机转动， 水能便被转换成水轮机的旋转机械能与水轮机直接相连的发电机将机械能转换成电能，并由发电厂电气系统升压送入电网。

利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能来生产电能，简称火电厂。从能量转换的观点分析，其基本过程是：化学能—热能—机械能—电能。世界上多数国家的火电厂以燃煤为主。煤粉和空气在电厂锅炉炉膛空间内悬浮并进行强烈的混合和氧化燃烧，燃料的化学能转换为热能。热能以辐射和对流的方式传给锅炉内的水介质，分阶段的完成水的预热、汽化和过热过程，使水成为高温高压的蒸汽，水蒸气经管道有控制地送入汽轮机，由汽轮机实现蒸汽热能向旋转机械能的转换。高速旋转的汽轮机转子通过连轴器拖动发电机发出电能，电能由电厂电气系统升压送入电网。

利用核能来生产电能，称核电厂（核电站）。原子核的各个核子（中子与质子）之间具有强大的结合力。重核分裂和轻核聚合时，都会放出巨大的能量，称为核能。目前在技术比较成熟，形式规模投入运营的，只是重核裂变释放出的核能生产电能的原子能发电厂。从能量的装换的观点分析，是由重核裂变核能—热能—机械能—电能的转换过程。

本次毕业设计题目是《300MW火电机组机务部分局部初步设计》是对火电厂进行局部设计，设计者主要对国产300MW汽轮发电机组进行设计。设计内容主要包括：发电厂主要设备的确定；原则性热力系统的拟定；原则性热力系统的计算；计算各部分汽水流量和各项热经济指标；热力系统辅助设备的选择；全面性热力系统拟定及全面性热力系统图的绘制。

- 2 -

300MW火电机组机务部分局部初步设计

第一章 发电厂主要设备的选择

发电厂的主要设备由锅炉、汽轮机和发电机组成。在设计中，应对所需要的主设备进行合理的确定。

对于大型电网中主力发电厂应优先选用大容量机组。最大容量机组宜取电力系统总容量的8%—10%，国外取4%—6%。汽轮机单机容量和台数可以根据发电厂的容量确定。一般，随机组容量增大，为了便于发电厂生产管理和人员培训，发电厂一个厂房内机组容量等级不宜超过两种，机组台数不宜超过6台。如采用300MW和600MW机组，按6台机组计的发电量可达到1800MW和3600MW。

发电厂同容量的机组设备宜采用同一制造厂的同一型式或改进型式，同时要求其配套辅机设备，如给水泵、除氧器的型式也一致。

第一节 汽轮机型式、参数及容量的确定

根据《火力发电厂设计技术规程》（以下简称《规程》）中第8.1.3条，根据电力负荷的需要，宜优先选用大容量中间再热式汽轮机组。

根据我国汽轮机现行规范，单机容量50MW以上的凝汽式机组宜采用高参数。300MW、600MW凝汽式机组宜采用亚临界参数或超临界参数。在此次设计中，选用1台300MW机组。

型号 N300—16.18/550/550 （凝汽式，300MW，蒸汽初压16.18MPa，初温550℃）

第二节 锅炉型式和容量的确定

《规程》6.1.1.2 凝汽式发电厂宜一机配一炉。不设备用锅炉。锅炉的最大连续蒸发量应与汽轮机最大进汽量工况相匹配。

对于300MW汽轮机组，锅炉最大连续蒸发量为汽轮机额定工况进汽量的112.9%。锅炉的台数与汽轮机的台数相等。锅炉过热器出口额定蒸汽压力一般为汽轮机额定进汽压力的105%。过热器出口温度一般比汽轮机额定进汽温度高3℃。为了减少主蒸汽和再热蒸汽的压降和散热损失，提高主蒸汽管道效率，再热器出口额定蒸汽温度一般比汽轮机中压缸额定进汽温度高3℃

选用锅炉型号为 HG/—1000/17.4型自然循环汽包炉。（最大连续蒸发量Db=1000 t/h,过热蒸汽出口参数Pb=17.4MPa, t。=555℃,再热蒸汽出口温度trh=555℃,汽包压力20.4Mpa，锅炉效率 ηb=0.9166。）

- 3 -

毕业设计（论文）

第二章 原则性热力系统的拟定

第一节 除氧器连接系统的拟定

一、除氧器压力的确定

除氧器压力应根据发电厂的参数、类型和不同水质对含氧量的要求选择，根据技术经济比较选择。

《规程》8.4.2 除氧器的总容量应根据最大给水消耗量选择，每台机组宜配1台除氧器。高压及中间再热凝汽式机组宜采用一级高压除氧器。

原因在于：

1、除氧器压力提高，汽轮机抽汽口的位置也随着压力提高向前推移，可以减少回热系统中价格昂贵的高压加热器的台数，相应增加低压加热器的台数，使系统造价降低，安全性也提高。

2、电厂事故或高压加热器停用时，高压除氧器可以减少进入锅炉给水温度的变化幅度，改善锅炉的运行条件。

3、除氧器压力提高，相对的饱和水温也提高，使气体在给水中溶解度降低，增强气体自水中离析过程，有利于提高除氧效果。

4、压力提高，给水在除氧器内的焓升也提高，可避免除氧器的自生沸腾。

高压除氧器的工作压力一般为0.343—0.784Mpa。我国规定，定压运行高压除氧器选为0.588Mpa；相应的饱和水温度为158℃。滑压运行高压除氧器最高工作压力为0.733—0.784Mpa。

二、 除氧器运行方式

《规程》 8.1.4 中间再热机组的除氧器宜采用滑压运行方式。

除氧器滑压运行使指除氧器运行时其压力不恒定，随机组的负荷与抽汽压力的变动二变化。启动时，除氧器保持最低恒定压力，负荷增加达到额定负荷时，其压力达到最高的工作压力。采用滑压运行，可以避免运行中的节流损失，提高汽轮机的热经济性。

三、 除氧器的连接方式和备用汽源

除氧器的连接系统是指连接除氧器及其给水箱的汽、水管道系统。其设计的基本要求是：

1、保证除氧器压力稳定，有稳定辅助除氧效果。

- 4 -