600MW超临界反动式一次中间再热凝汽式汽轮机设计说明书.docVIP

一、引言 （一）、汽轮机简介 汽轮机是以蒸汽为的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率、运行平稳和使用寿命长等优点。 汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。在使用化石燃料的现代常规火力发电厂、核电站及地热发电站中，都采用汽轮机为动力的汽轮发电机组。汽轮机的排汽或中间抽汽还可用来满足生产和生活上的供热需要。在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以应用各种类不同品位的热能得以合理有效地利用。由于汽轮机能设计为变速运行，所以还可用它直接驱动各种从动机械，如泵、风机、高炉风机、压气机和船舶的螺旋桨等。因此，汽轮机在国民经济中起着极其重要的作用。（二）、600MW汽轮机课程设计的意义 电力生产量是一个国家经济发展水平的重要标志之一—600MW亚临界机组，同时要发展超临界机组。 （三）、汽轮机课程设计要求： 1）汽轮机为基本负荷兼调峰运行 2）汽轮机型式：反动、一次中间再热、凝汽式 （四）、设计原则 根据以上设计要求，按给定的设计条件，选取有关参数，确定汽轮机通流部分尺寸，力求获得较高的汽轮机效率。汽轮机总体设计原则为在保证机组安全可靠的前提下，尽可能提高汽轮机的效率，降低能耗，提高机组经济性，即保证安全经济性。承担基本负荷兼调峰的汽轮机，其运行工况稳定，年利用率高。 二、热力设计 （一）设计参数的确定 根据设计任务中给定的已知参数，汽轮机热力设计基本参数的选取如下： 蒸汽参数 汽轮机进汽额定压力P0 : 24.2MPa 汽轮机额定温度T0: 566℃ 汽轮机排气压力Pc: 0.015MPa 汽轮机的转速 根据课程设计任务书，本次设计汽轮机转速为3000rpm。 给水温度与回热级数 给水回热的经济性主要取决于给水的最终温度和回热级数，给水温度越高、回热级数越多，循环热效率也越高。当加热级数一定时，给水温度有一最佳值，加热级数越多，最佳给水温度越高。给水温度为275℃左右。共8级回热，3个高温加热器、1个除氧器、4个低温加热器。 再热压力、温度 对于中间再热机组，再热温度是指蒸汽经中间再热器后汽轮机中压缸阀门前的温度。为充分利用材料潜力，一般都把再热温度取成与新汽温度相等或稍高一些。本例中取中间再热蒸汽额定温度 =566℃。在的条件下，最有利的中间再热压力约是新汽压力的16%－26%。再热压力损失为再热前压力的（8～12）%,本设计取10％ 中间再热蒸汽压力Pr=P0*18%=4.356MPa 再热压力损失=0.4356Mpa Pr’=Pr*90%=3.807MPa 汽轮机的额定功率与经济功率 由于本设计中的汽轮机是高参数、大容量适用于担负基本负荷的机组，故汽轮机经常在额定功率和接近额定功率下运行，因此，可选择确定汽轮机额定功率与汽轮机的经济功率相等，即：P=600MW。 表1 汽轮机机组热力设计基本参数的选取 项目 选取参数 机组型号 N600─24.2/566/566 机组型式 超临界一次中间再热多级反动式汽轮机 新汽压力 24.2Mpa 新汽温度 566℃ 排汽压力 0.015Mpa 额定功率 600MW 额定转速 3000rpm 给水温度 275℃ 回热级数 8级回热，3个高温加热器、1个除氧器、4个低温加热器 3.807Mpa 再热压力损失 0.4356Mpa 再热温度 566℃ （二）回热系统的拟定及相关参数的选择确定 1、回热系统的拟定 高、低压加热器个数的确定 给水回热的经济性主要取决于给水的最终温度和回热级数，给水温度越高、回热级数越多，循环热效率也越高。当加热级数一定时，给水温度有一最佳值，加热级数越多，最佳给水温度越高。当给水温度一定时，随着回热级数Z的增加，附加冷源热损失将减小，汽轮机内效率相应增高。以做功能力法分析，有限级数的回热加热，在回热加热器中必引起有温差的换热，从而产生回热过程的及相应的附加冷源热损失。但随着级数Z的增加，减小，不利于影响减弱。工程上级数Z增加，汽轮机抽汽口与回热加热器增加会使投资增加，从技术经济角度考虑经济性提高与投资增加间的合理性，本设计选取：回热系统有8级非调整抽汽，分别供给3台高压加热器、1 台除氧器和4台低压加热器。 2）关键点参数的确定: ①凝汽器出口压力和温度 较大容量汽轮机的排汽管都设计为具有一定的扩压能力，使排汽的余速动能最大限度地转化为压力能，用以补偿蒸汽在其中的压力损失。良好情况下，可使排汽压力与凝汽器出口压力接近相等。由于本机组为600MW机组，蒸汽流量大，所以本机组的排汽设计为四排汽。凝汽器设计为双壳体，双背压、单流程，可在机组最大出力工况下长期进行。由凝汽器出口压力查饱和蒸汽热力性质表可得：当=0.015MPa时，=53.97℃。 ②给水温度的确定 给水温度与进入汽轮机的参数和高压加热器的个数有关