原則性熱力系統是以規定的符號來表明工質在完成熱力循環時所必須流經的各種熱力設備之間的聯繫線路圖。在原則性熱力系統圖中，只表示工質流過時狀態參數起了變化的各種必需的熱力設備，並且同類型同參數的設備在圖上只表示一個； 它僅表明設備之間的主要聯繫，而對備用設備和管路、附屬機構均不表示；除額定工況時所必須的附屬檔案外，一 般附屬檔案也不表示。
基本介紹
- 中文名：原則性熱力系統
- 外文名：Principle thermal system
- 學科：熱力系統
- 作用：表示工質熱力循環過程
組成,擬定及計算目的,資料數據處理,計算方法與步驟,
組成
原則性熱力系統主要由主要由下列各局部系統組成：（1）主蒸汽及再熱蒸汽管道系統；（2）主給水系統；（3）除氧器和給水箱系統；（4）主凝汽水系統；（5）補充水系統；（6）鍋爐連續排污及利用系統等。
擬定及計算目的
原則性熱力系統簡單、明確地反映了熱力過程的本質，表明了工質的能量轉換和熱量 利用過程，以及技術完善程度和熱經濟性。擬定合理的原則性熱力系統是熱電廠設計中的 一個重要內容。
在中、小型熱電廠設計中，一般先確定機、爐型式和容量，然後根據製造廠的資料擬 定原則性熱力系統。原則性熱力系統主要包括主蒸汽系統，鍋爐給水系統，鍋爐排污利用 系統，補充水系統和供熱系統等。
通過原則性熱力系統的計算可以確定不同運行工況時各部分的汽水流量及其參數和熱經濟指標，以分析熱電廠的安全性和經濟性。最大負荷工況的計算是選擇鍋爐、汽機熱力系統輔助設備和管道的依據。
資料數據處理
1.原則性熱力系統計算必須具備的資料：
(1)原則性熱力系統。
(2)給定的熱電廠工況： 對於僅有全年性工藝熱負荷的熱電廠，一般只算兩種工況： 電熱負荷最大時的最大工況和最大電負荷、平均熱負荷時的平均工況。另外，對於有供暖 熱負荷的熱電廠，還要計非採暖季工況。在這三種工況中，電負荷均為最大電負荷，而熱 負荷分別為採暖季最大熱負荷、平均熱負荷和非採暖季工況時的最小熱負荷。
(3) 汽輪機技術特性資料： 一般包括汽輪機型式、容量; 額定工況時的初參數、終參 數; 調整及不調整抽汽的參數、調整抽汽量及調整範圍; 鍋爐給水溫度; 汽輪機相對內效 率; 汽輪機的機械效率和發電機效率等。
(4)化學補充水的水質、水溫資料; 鍋爐連續排污量及有關供熱方面的資料等。
2.常用數據的選取
下列數據在資料不全的情況下可供參考。
(1)鍋爐效率根據鍋爐類別可取用下述數值：
鍋爐類別： 鏈條爐；煤粉爐；沸騰爐；旋風爐；循環流化床鍋爐。
鍋爐效率：0.72～0.85； 0.85～0.90； 0.65～0.70； 0.85； 0.85～0.90。
(2)汽輪機相對內效率、機械效率及發電機效率的常見數值如下：
汽輪機額定功率 (kW) 750～6000 12000～25000 50000
汽輪機相對內效率ηri 0.7～0.8 0.75～0.85 0.85～0.87
汽輪機機械效率ηm 0.95～0.98 0.97～0.99 ～0.99
發電機效率ηg 0.93～0.96 0.96～0.97 0.98～0.985
(3)熱電廠內管道效率ηp，計算工質損失時，取0.96；不計工質損失時，取0.99。
(4)熱網效率，熱電廠內部熱網取0.99；熱電廠內外熱網總效率取0.95。
(5)各種熱交換器效率，包括高、低壓加熱器、除氧器和熱交換器，一般取0.96～ 0.98。
(6) 熱交換器端溫差，取3～7℃。
(7)鍋爐排污率，一般不超過下列數值：1) 以化學除鹽水或蒸餾水為補給水的凝汽式電廠為1%；2) 以化學除鹽水或蒸餾水為補給水的供熱式電廠為2%；3) 以化學軟化水為補給水的凝汽式電廠為2%；4) 以化學軟化水為補給水的供熱式電廠為5%。
(8) 廠內汽水損失，取鍋爐蒸發量的3%。
(9)軸封用汽量，取汽輪機汽耗量的1%。軸封加熱器的蒸汽焓取略高一級抽汽的焓 (等於調節級汽室中蒸汽的焓)，有衡壓箱時取衡壓箱的壓力。
(10)蒸汽抽氣器的汽耗量，取汽輪機汽耗量的0.5%～1%。
(11) 主汽門至調節汽門間的壓降損失，取蒸汽初壓的3%～7%。
(12)各種抽汽管道的壓降，一般取該級抽汽壓力的4%～8%。
(13) 生水水溫，一般取5～20℃。
(14) 熱網補水量，一般取熱網循環水量的1%～2%。
(15) 進入凝汽器的蒸汽乾度，取0.88～0.95。
(16)凝汽器出口凝結水溫度，可近似取凝汽器壓力下的飽和水溫度。
計算方法與步驟
(1)根據熱負荷、電負荷初步選定鍋爐及汽輪機組，並根據機組特性擬定原則性熱力系統圖。
(2)根據汽機廠提供的汽輪機特性資料，在焓熵圖上繪出蒸汽在汽輪機內的工作過程線，以確定其汽水參數；並整理成汽水參數綜合表。
(3)列出通過各設備的汽、水物質平衡式和熱平衡式，並聯立求解。
列物質平衡式時，要標出汽輪機與有關輔助設備(減壓減溫裝置、抽氣器、軸封加熱 器等) 的汽耗量以及汽水工質漏損，這些汽耗量均以汽輪機汽耗量的份額來表示。
列熱平衡式時，一般從供熱設備(熱網加熱器)、水處理設備及鍋爐排污擴容器開始， 然後計算高壓加熱器、除氧器、最後計算低壓加熱器。一般最好將抽氣器冷卻器與相鄰的低壓加熱器、軸封加熱器與其後面(按主凝結水流動方向) 的回熱加熱器併為一體計算。通過計算可得到流經各設備的工質參數及數量 (數量一般以汽輪機汽耗量的份額來表示)。
一般先進行物質平衡計算，以確定鍋爐、汽輪機組的選擇是否合適。在機組選擇較有把握時物質平衡和熱平衡計算可同時進行。
(4)用汽輪機的功率方程式計算其汽耗量，以及各部分的汽水流量，並進行校核。對抽汽機組需預先估算熱電廠 (或每台汽輪機) 的汽耗量，求得供熱抽汽占總汽耗量的份額，再代入功率方程式計算汽耗量，並把計算值與估算值作比較，誤差應在5%以內，否則應重新估算。
