热力发电厂优秀课程设计.doc

660 MW凝汽式发电机组全厂
标准性热力系统设计

学 院： 交通学院
专 业： 热能和动力工程
姓 名：
学 号：
指导老师： 李生山

12月
目录
1. 引言 1
1.1设计目标 1
1.2设计原始资料 1
1.2.1汽轮机形式及参数 1
1.2.2锅炉型式及参数： 2
1.2.3回热系统 2
1.2.4其它小汽水流量参数 2
1.3设计说明书中所包含内容 2
2 标准性热力系统 3
2.1发电厂标准性热力系统组成 3
2.2 发电厂标准性热力系统确实定内容 3
2.3 发电厂型式及计划容量确实定 3
2.4 主机选择 3
2.4.1 汽轮机选择 3
2.4.2锅炉选择 3
2.5辅助热力系统 3
2.5.1厂用辅助热力系统 3
2.5.2废热及工质回收利用 3
2.5.3补水问题 4
2.6发电厂标准性热力系统确实定 4
3. 全厂标准性热力系统计算 5
3.1计算原始数据 5
3.1.1汽轮机型式及参数 5
3.1.2锅炉型式及参数 5
3.1.3回热系统及其参数 5
3.2热力计算过程 6
3.2.1整理原始数据 6
3.2.2计算汽轮机各级抽汽系数和凝汽系数 8
3.2.3 汽轮机汽耗计算及流量校核 13
3.2.4 热经济性指标计算 15
3.2.5 110%工况经济指标 17
4 管道计算 19
4.1 管道类别和材料 19
4.1.2 主蒸汽管道材料及应力计算 19
4.1.3 其它管道材料和应力计算 19
4.2 管道规范 20
4.2.1 公称直径 20
4.2.2其它管道公称直径及实际流速 20
4.3壁厚计算 21
4.3.1直管壁厚计算 21
4.3.2弯管壁厚计算 22
4.4阀门 23
5.局部热力系统设计说明 25
5.1主蒸汽、再热蒸汽系统 25
5.1.1主蒸汽系统选择………………………………………………………… 25
5.1.2主、再热蒸汽（一、二次汽）系统温差偏差、压损及管径优化 25
5.2旁路系统 26
5.3 给水系统 28
5.3.1 给水泵选择 28
5.3.2 给水系统全方面性热力系统 28
5.3.3 给水系统运行 28
5.4 回热抽汽系统 29
5.5 除氧系统 30
5.6加热器疏水系统 30
5.7主凝结水系统 31
5.8 全厂公用汽水系统 31
5.9 主厂房内冷却系统 32
5.9.1发电机冷却系统 32
5.9.2汽轮机车间内循环系统 32
5.9.3工业水系统 32
5.9.4全厂疏水放水系统 32
6.总结………………………………………………………………………………….34
参考文件 35

热力发电厂课程设计说明书
1. 引言
1.1设计目标
1.掌握整个热力发电厂标准性热力系统热力计算（热经济指标计算方法）
2.熟悉热力发电厂全方面性热力系统图关键内容及设计要求；
3.在已知数据基础上设计并绘制发电厂标准性热力系统图；
4.计算标准性热力系统：
要求额定工况下热力计算，计算额定工况下热经济指标，各处汽水流量、抽气量、疏水量、凝结水量大小。
5.设计热力发电厂全方面性热力系统
1)对部分局部热力系统分析说明
A.主蒸汽及旁路系统，再热蒸汽及旁路系统；
B.给水系统；
C.高压、低压回热抽汽及除氧系统说明；
D.主凝结水系统；
E.抽真空系统；
F.锅炉排污系统；
G.厂用汽系统；
H.全厂疏、放水系统；
I.发电机冷却水系统；
2） 设计及绘制发电厂全方面性热力系统
3）完成全方面性热力系统答辩；
6. 编制热力发电厂课程设计说明书。
1.2设计原始资料
1.2.1汽轮机形式及参数
1、机组型式:N660-3.232/538/538
亚临界压力、一次中间再热、四缸四排气、单轴凝汽式
2、额定功率：Pe=660MW
3、主蒸汽参数（主汽阀前）：P0=3.232MPa，t0=538℃
4、再热蒸汽参数(进气阀前）：
热段Prh=3.232MPa，trh=538℃
冷段Prh。i=3.567MPa，trh。i=315℃
再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力8%左右。

5、汽轮机排气压力：Pc=4.4/5.38MPa；排汽比焓hc=2315.6kJ/kg
机组各级回热抽汽参数见表2-1。
表2-1 回热加热系统原始汽水参数
抽汽管道压损△Pj
%
3
3
3
5
3
3
3
3
项 目
单位
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
抽汽压力Pj
MPa
5.945
3.668
1.776
0.964
0.416
0.226
0.109
0.0197
抽汽焓hj
kJ/kg
3144.2
3027.1
3352.2
3169.0
2978.5
2851.0
2716.0
2455.8
加热器上端差δt
℃
-1.7
0
-1.7
0
2.8
2.8
2.8
2.8
加热器下端差δt1
℃
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
5.5
水侧压力pw
MPa
21.47
21.47
21.47
0.916
2.758
2.758
2.758
2.758
给水温度：tfw=274.8℃
给水泵出口压力P=21.47MPa，给水泵效率
除氧器至给水泵高差
小汽机排汽压力Pc，xj=6.27KPa，小汽机排气焓hc，xj=2422.6kJ/kg
1.2.2锅炉型式及参数：
1、锅炉型式：德国BABcock-2208t/h，一次中间再热，亚临界压力，自然循环汽包炉
2、额定蒸发量：Db=2208t/h
3、额定过热蒸汽压力Pb=17.42MPa
4、额定再热蒸汽压力Pr=3.85MPa
5、额定过热气温tb=541℃，额定再热气温tr=541℃
6、汽包压力：Pdrum=18.28MPa
7、锅炉效率：
1.2.3回热系统
本热力系统共有八级抽汽，其中第一、二、三级抽汽分别供给三台高压加热器，第五、六、七、八级分别供给四台低压加热器，第四级抽汽作为高压除氧器气源。七级回热加热器均设置了疏水冷却器，以充足利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器和低压加热器H5分别全部设置内置式蒸汽冷却器，为确保安全性三台高压加热器疏水均采取逐层自流至除氧器，四台低压加热器是疏水逐层自流至凝汽器。
汽轮机主凝结水经凝结水泵送出，依次流过轴封加热器、四台低压加热器、除氧器，然后由汽动给水泵升压，在经过三级加热器加热，最终给水温度为252℃。
1.2.4其它小汽水流量参数
高压轴封漏气量：0.01D0，送到除氧器；
中压轴封漏气量：0.003D0,送到第七级加热器；
低压轴封漏气量：0.0014D0，送到轴封加热器；
锅炉连续排污量：0.005Db。
其它数据参考教材或其它相同级汽轮机参数选择。
1.3设计说明书中所包含内容
1.标准性热力系统确实定及热力计算；
2.全方面性热力系统设计过程中局部热力系统设计图及其说明；
3.全方面性热力系统过程中管道压力、工质压力、温度、管道大小、壁厚计算；
4.全方面性热力系统总体说

2 标准性热力系统
2.1发电厂标准性热力系统组成
凝气式发电厂热力系统有锅炉本体汽水系统、汽轮机本体热水系统、机炉间连接管道系统和全厂公用汽水系统四部分组成。锅炉本体汽水系统关键包含锅炉本体汽水循环系统，主蒸汽及再热蒸汽（一、二次蒸汽）减温水系统、给水调整控制回路，及锅炉排水和疏水排放系统等。汽轮机本体热力系统关键包含汽轮机面式回热器（不含除氧器）系统、凝气系统、汽封系统、本体疏放水系统。机炉间连接系统关键包含主蒸汽系统，低、高温再热蒸汽系统和给水系统（包含除氧器）等。再热式机组还有旁路系统。全场公用汽水系统关键包含机炉特殊需要用汽、开启用汽、燃油加热、采暖供汽、生水和软化加热系统、烟气脱硫烟气加热系统等。新建电厂还有开启锅炉向公用蒸汽部分供汽系统。
所以，发电厂标准性热力系统关键由锅炉、汽轮机和以下各局部热力系统组成：一、二次蒸汽系统，给水回热加热和除氧器系统，补充水引入系统，轴封汽及其它废热回收（汽包炉连排扩容回收，冷却发电机热量回收）系统，辅助蒸发系统。
2.2 发电厂标准性热力系统确实定内容
1、 确定发电厂型式及计划容量；
2、 选择主机（汽轮机、锅炉）；
3、 确定正常工况下辅助热力系统，绘制发电厂标准性热力系统图；
4、 进行全厂标准性热力系统计算，以取得额定工况下全厂热经济指标；
5、 选择关键辅助热力设备（如给水泵、凝结水泵、除氧器及其水箱等）。
2.3 发电厂型式及计划容量确实定
由设计任务书可知，该设计热力发电型式为凝汽式。又因为本设计为660MW凝汽式热力发电厂设计，所以可将此电厂计划容量看成是单机容量，既660MW。
2.4 主机选择
2.4.1 汽轮机选择
（1）汽轮机选择：（由课程设计任务书及电厂型式确定）
凝汽式机组 N300-3.232/538/538
（2）单机容量选择：660MW
2.4.2锅炉选择
（1） 锅炉形式及容量：（依据锅炉是汽轮机匹配选择）
锅炉参数：德国BABcock-2208t/h，自然循环汽包炉
锅炉过热器出口额定蒸汽压力宜为汽轮机额定进气压力105%，过热器出口额定蒸汽量温度宜比汽轮机进气温度高5℃.冷却再热器管道，再热器，热段再热蒸汽管道额定工况下压力，分别为汽轮机额定工况高压缸排气压力2%，4%，2%.再热器出口额定蒸汽温度宜比汽轮机中压缸额定进气温度高5℃。
2.5辅助热力系统
2.5.1厂用辅助热力系统
（1）小汽轮机用汽；采取汽轮机第4级抽咽驱动汽动给水泵；
（2）燃油加热、烟气脱硫烟气蒸汽加热系统等
2.5.2废热及工质回收利用
（1） 锅炉连续排污利用系统
排污扩容回收工质，未回收污水热量回收；
（2） 除氧器排汽利用系统
直接排到大气或进入到凝汽器
2.5.3补水问题
（1） 因为热力系统中存在漏气等工质损失，故需要对锅炉直行给水补充，以填补工质损失，确保锅炉产汽平稳。
（2） 补充水补入标准
在满足关键技术要求之上努力争取合理、经济效益最高。对什么地方补入及怎样补入有一定要求，通常补水温度和补入点温度应该最小，因为换热温差最小，可用能损失越小。如补充水温度为20℃则应从凝汽器补入，若利用了排污加热，则从除氧器补入。
（3） 补充水系统设计：
补入点：本课程设计中采取补充水经软化处理后从凝汽器补入；
补充水温度为40℃左右；
补充水量应和工质损失相等，本设计大致为0.015D0
2.6发电厂标准性热力系统确实定
依据前面各项设计内容可确定出发电厂标准性热力系统。标准性热力系统图见图1
该热力系统图中，发电厂机组型号为：N660-16.68/538/538,为国产机组，配德国BABcock-2208t/h，一次中间再热，亚临界压力，自然循环汽包锅炉。机组汽轮机为亚临界压力、单轴四缸四排气、一次中间再热。回热系统为“三高、四低、一除氧”，除氧器采取滑压式运行，七级回热加热器均设置了疏水冷却器，以充足利用本机疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压加热器分别全部设置内置式蒸汽冷却器。为确保安全性三台高压加热器疏水自流至除氧器，四台低压加热器疏水逐层自流至凝汽器。补充水从凝汽器补入，除氧器采取第4段抽汽。给水泵设有两台汽动式调整泵，一台电动式备用泵；汽动式给水泵由凝汽式小汽轮机带动，其汽源来自4段抽汽，排气进入主凝汽器。为确保锅炉汽水品质，对凝结水需全部过程进过处理，故设有凝结水除盐装置，及对应升压泵。

3.全厂标准性热力系统计算
3.1计算原始数据
3.1.1汽轮机型式及参数
机组型式：N660-3.232/538/538，
亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴凝气式汽轮机；
额定功率：Pe=660MW
主蒸汽参数（主汽阀前）：P0=3.232MPa，t0=538℃
再热蒸汽参数(进气阀前）：
热段Prh=3.232MPa，trh=538℃
冷段Prh。i=3.567MPa，trh。i=315℃
再热器及管道阻力损失为高压缸排气压力8%左右。

汽轮机排气压力：Pc=4.4/5.38MPa；排汽比焓hc=2315.6kJ/kg
3.1.2锅炉型式及参数
锅炉型式:德国BABcock-2208t/h，一次中间再热，亚临界压力，自然循环汽包炉
过热蒸汽参数:Pb=17.42MPa，tb=541℃
汽包压力:Pdrum=18.28MPa
额定蒸发量:Db=2208t/h
锅炉效率:
再热蒸汽参数：
再热器进口参数:
再热器出口参数:
3.1.3回热系统及其参数
该机组设有S级回热抽气，即：“三高四低一除氧”。结合标准性热力系统图选定额定工况时各抽气参数如表1所表示：
项目
单位
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
抽气压力
MPa
5.945
3.668
1.776
0.964
0.416
0.226
0.109
0.0197
抽气温度

344
320
430
330
268
191
110
71.7
抽气焓
KJ/Kg
3144.2
3027.1
3352.2
3169.0
2978.5
2851.0
2716.0
2455.8
加热器上端差

-1.7
0
-1.7
-
2.8
2.8
2.8
2.8
加热器下端差

5.5
5.5
5.5
-
5.5
5.5
5.5
-
水侧压力
MPa
21.47
21.47
21.47
0.916
2.758
2.758
2.758
2.758
抽气管道压损
%
3
3
3
5
3
3
3
3
表1：各级回热抽气参数
最终给水水温度：274.8
前置泵和给水泵均由驱动汽轮机（小汽轮机）带动，其汽源取自主机第4段抽汽，排汽进入主凝汽器。给水泵出口压力：，给水泵效率：0.83；除氧器至给水泵高差：H=22.4m。
小汽轮机进气压力 进汽比焓：
小汽轮机排汽压力 进汽比焓：hc,xj=2315.6kJ/kg
其它小汽水流量参数
高压轴封漏气量:送至除氧器，比焓：
中压轴封漏气量:送至7号加热器，比焓：
低压轴封漏气量:送至轴封加热器，比焓：
锅炉连续排污量：
工质渗漏量：集中在第四级抽汽管路上。
补水量：
其它数据选择
各抽汽管压损为：5%,补充水经软化处理引入主凝汽器，其水温为。主机械效率，发电机效率：，小汽轮机机械效率，给水泵出口压力P=21.47MPa，给水泵效率,汽轮机高压缸进汽节流损失：，中压缸进汽节流损失：，中低压缸连通管损失：；各加热器效率见具体计算。厂用电率，忽略加热器和抽气管路上散热损失，忽略凝结水泵工质比焓升。

3.2热力计算过程
3.2.1整理原始数据
1、 主蒸汽参数
由主气门前压力p0=3.232MPa温度，查水蒸汽性质表，得到主蒸汽比焓值。
主气门后压取新汽压损，故p´0=(1-δp1)p0=(1-0.04)16.68=16.0128Mpa
由p´0=16.0128Mpa, h´0= h0=3397.1kJ/kg,查水蒸气性质表，得主汽门后气温t´0=535.254℃。
2、 再热蒸汽参数
再热蒸汽进入中压缸压力为：prh=3.232Mpa,温度trh=538℃,查水蒸气性质表，得再热蒸汽比焓值 hrh=3538.9029kJ/kg.
中压气门后压p´rh=(1-δp2)prh=(1-0.02)3.232=3.16736Mpa
由p´rh=3.1673Mpa, h´rh= hrh=3538.9029kJ/kg,查水蒸气性质表,得中联门后再热气温t´rh=537.716℃.
中压缸排汽至低压连通管压损为：1%进入低压缸时压力：。
排汽压力0.006MPa，排汽干度。
在焓熵图上作该机组汽态线，（见图2）改机组各计算点汽水参数以下表2所表示：

表2 机组各计算点汽水参数
计算点
设备
抽汽口
加热汽侧
被加热水侧
压力
温度
焓h
压力
饱和水温度
饱和水焓
疏水
放热量
出口温度
压力
出口焓
端差
焓升
单位
MPa

KJ/Kg
MPa

KJ/Kg
KJ/Kg
KJ/Kg

MPa
KJ/Kg

KJ/Kg
0
-
16.17
538
3396.6

0
-
15.865
536
3396.6

1
H1
5.945
387
3144.2
4.392
256
1114.6
1070.6
2073.6
256
21.47
1114.6
0
67.9
2
H2
3.668
321
3027.1
3.5862
244
1056.3
876.3
2150.8
242
21.47
1046.7
2
192.7
2
-
3.294
538
3538.3

3
H3
1.776
447
3352.2
1.5537
200
852.34
749.3
2602.9
200
21.47
854
0
104.7
4
H4
0.964
355
3169.0
0.7725
169
714.87

169
0.916
714.87
0
99.39
5
H5
0.416
257
2978.5
0.4269
146
615.02
508.02
2470.48
144
2.758
606.41
2
98.39
6
H6
0.226
191
2851.0
0.2181
123
516.52
414.52
2236.48
119
2.758
499.51
4
84.99
7
H7
0.109
120
2716.0
0.0943
98
410.63
311.3
2404.7
94
2.758
393.77
4
82.47
8
H8
0.019
62
2455.8
0.0419
73
322.34
207.04
2248.86
69
2.758
288.82
4
81.78
c
c
0.006
35
2325.9

36.18
0.006
143.24

3.2.2计算汽轮机各级抽汽系数和凝汽系数
因为保温比很好，故加热器热效率近似为：100%。
1、高压加热组计算
（1）高压加热器H1热平衡计算：
==0.07143
高压加热器H1疏水系数 ：
==0.07143

（2） 由高压加热器H2热平衡计算：

==0.07218
高压加热器H2疏水系数 ：
=+=0.07143+0.07218=0.14362

（3）由高压加热器热平衡计算：
本级计算时，高压加热器额进水焓为未知，故先计算给水泵介质比焓升。
图（3）所表示，泵入口静压：
式中 ——除氧器压力，Mpa；
——除氧器至给水泵水平均密度，
=0.5*（+）=0.5*（21.47+1.130）=11.30 Mpa
给水泵内介质平均比焓：
取==746.0
依据=11.30 Mpa和=746.0查得：
给水泵内介质平均比容=0.001112
给水泵介质焓升
=-=
==27.3
给水泵出口焓：
=+=746.0+27.3=773.2
图3.3 给水泵焓升示意图
高压加热器H3抽汽系数：

==0.03749
高压加热器H3疏水系数 ：
=+=0.14362+0.03749=0.1811
2. 除氧器计算
除氧器物质平衡：=+=0.99447 +0.=1.02704

=

=0.04232
因为第４级抽气还供小汽机用汽，已知水泵效率小汽轮机机械效率，于是小汽轮机汽耗系数为：
所以
故第4级抽气系数为：
3. 低压加热组抽气系数：
（1） 由低压加热器热平衡计算：
低压加热器H5出水系数：
=- -----
=1.02704-0.18110-0.04232-0.001430-0.001591-0.001369-0.03235
=0.76688
低压加热器H5抽汽系数：
==0.02773
低压加热器H5疏水系数：
==0.02773
（2）由低压加热器计算：
低压加热器H6抽汽系数：

=
=0.02838
低压加热器H6疏水系数：
=+=0.02772+0.02838=0.05611
(3)低压加热器热平衡计算：
因为低压加热器H8疏水采取疏水泵打回本级主凝结水出口形式，低压加热器H7进水比焓未知，故先预选=239.5kj/kg，最终校核。
则低压加热器H7抽汽系数：

=0.04699
低压加热器H7疏水系数：
=+=0.05611+0.04699=0.10310
疏水系数：
(4)低压加热器H8热平衡计算：
因为低加H8进水焓、疏水焓为未知，故先计算轴封加热器SG。
又因为轴封加热器SG出水系数未知，故先预选=0.63094，最终校核。
由SG热平衡，得轴封加热器出水焓：
=
==131.14kj/kg
由=2.758Mpa，=131.14 kj/kg，查得轴封加热器出水温度=30.69。
因为低压加热器H8未设疏水冷却器，所以疏水温度==59.1
由=0.0197Mpa, =59.1查得低压加热器H8疏水焓=247.3 kj/kg
低压加热器H8抽汽系数：

=
=0.02997
低压加热器H8疏水系数：
=+=0.10319+0.02998=0.13307
4、汽轮机凝气系数计算及检验
（1） 由凝汽器质量平衡给计算

=0.76667-0.13307-0.03751-0.003924-0.03786
=0.55451
（2）由汽轮机汽侧平衡校验
H4抽汽口抽汽系数和
=+++
=0.04252+0.03751+0.03235+0.01082
=0.12300
各加热器抽汽系数和
=+++++++
=0.07143+0.07218+0.03749+0.12320+0.02772+0.02838+0.04709+0.02998
=0.43718
轴封漏汽系数和
=+++++++
=0.0001913+0.001430+0.001032+0.001591+0.001265+0.0006731+
0.0007626+0.001369
=0.008314
凝汽系数：
=1--=1-0.43718-0.008314=0.55451
该值和由凝汽器质量平衡计算得到相等，所以凝汽系数计算正确。
3.2.3 汽轮机汽耗计算及流量校核
(1)估算汽轮机纯凝气运行时汽耗，锅炉热负荷及煤耗量

取因为回热而增大汽耗子系数：，则汽轮机汽耗：

（3）汽轮机计算以下表3所表示：
表3：计算
气
缸
气态
线段

高
压
缸
0-1

327.57
1-2

40.80
中
压
缸
2-3

190.22
3-4

165.67
4-5

91.07
5-6

106.40
低压缸
6-7

105.16
7-8

94.69
8-c

140.31
整机

由功率平衡式求汽耗：
误差：
，是许可。
气耗率：
。
认为基准，计算各项汽水流量以下表4所表示：
表4： 各项汽水流量
项目
kg/h
项目
kg/h
第一级抽汽
26265.6
第七级抽汽
24352.2
第二级抽汽
71752.1
第八级抽汽
31484.0
第三级抽汽
36615.3
凝汽量
537575.4
H4汽耗
20525.4
锅炉蒸发量
869722.4
小汽轮机汽耗
40335.1
给水流量
874071
第五级抽汽
30266.3
再热蒸汽流量
763007.5
第六级抽汽
29309.6
补充水量
13045.8

3.2.4 热经济性指标计算
（1） 汽轮机组热耗、汽轮机比热耗、汽轮机绝对内效率

=869722.4（3402.9-1096.15）+763007.5（3538.29-3029.5）—13045.8（1096.15—167.44）
=KJ/h=2382GJ/h

=3402.9-1096.15+0.8773(3538.29-3029.5)-0.015(1096.15-167.44)
=2739.2KJ/Kg

(2) 汽动给水泵功率：

（3） 汽轮机产电功率、热耗率、热效率、汽轮发电机组绝对电效率

（4） 锅炉热负荷

=869722.4×3411.17-874071×1096.15+763007.5×(3548.9-3018.5)
=2413.357
(5) 管道效率

（6）全厂（单元）热耗、热耗率、净热效率、全厂（单元）毛效率、净效率

全厂（单元）毛效率：

（7）全厂煤耗、全厂发电标准煤耗，全厂供电标准煤耗率
全厂标准煤耗量：
（注：取中国家标准准煤发烧量qs=29270kJ/kg）
全厂原煤耗量：
（注：取燃煤低位发烧量q1=15660kJ/kg）
全厂发电标煤耗率：
净供电煤耗率：
3.2.5 110%工况经济指标
机组最大工况即110%工况，此时机组进气压力和温度全部不变，只是进气量有所增加；所以汽轮机每级后蒸汽参数也不变，抽汽参数也和额定工况相同。
（1）功率平衡式求汽耗率

汽耗率：

（2） 汽轮机组热耗、汽耗机比热耗，汽轮机绝对内效率

（3） 汽动给水泵功率：

（4） 汽轮机产电功率、热耗率、热效率、汽轮机发电机组绝对电效率

（5） 锅炉热负荷

（6） 全厂（单元）热耗

（7） 全厂煤耗
全厂标准煤耗量：
全厂原煤耗量：

4.管道计算
4.1 管道类别和材料
发电厂高压管道均采取无缝钢管，低压管道采取直缝管道。
4.1.1主蒸汽管道设计压力及温度
锅炉过热器出口额定工作压力，过热器温度。所以，为保留一定裕度，设计压力，设计为温度。
4.1.2 主蒸汽管道材料及应力计算
依据管道设计压力及设计温度能够确定，主蒸汽管道采取12CrlMoV号钢。
查询资料可得，主蒸汽管道材料各项应力是：
，,
所以，根据第三强度理论可知道，
钢材许用应力
4.1.3 其它管道材料和应力计算
依据各管道设计压力及设计温度选择各管道材料以下表：
表6：各管道材料选择及对应强度
管道
管道材料
管道种类
材料强度（MPa）

抗拉强度
屈服强度
持久强度
许用应力
主蒸汽管
12Cr1MoV
无缝钢管YB529-70
470.736
254.982
104.445
69.63
再热蒸汽管
12Cr1MoV
无缝钢管YB529-70
470.736
254.982
100.035
66.69
旁路蒸汽管
12Cr1MoV
无缝钢管YB529-70
470.736
254.982
104.445
69.63
主给水管
Q235-A
无缝钢管YB529-70
372.666
225.561
164.022
109.348
凝结水管
Q235-A,F
电焊钢管YB234-63
372.666
225.561
223.658
124.222
抽汽管1
20钢
无缝钢管YB529-70
402.087
215.754
141.074
94.0493
抽汽管2
20钢
无缝钢管YB529-71
402.087
215.754
152.4
101.6
抽汽管3
20钢
无缝钢管YB529-72
402.087
215.754
94.883
63.2552
抽汽管4
20钢
无缝钢管YB529-73
402.087
215.754
156.961
104.641
抽汽管5
20钢
无缝钢管YB529-74
402.087
215.754
177.997
118.665
抽汽管6
Q235-A
无缝钢管YB529-70
372.666
225.561
173.583
115.772
抽汽管7
Q235-A,F
电焊钢管YB234-63
372.666
225.561
193.562
124.222
抽汽管8
Q235-A,F
电焊钢管YB234-63
372.666
225.561
213.257
124.222

4.2 管道规范
为了实现管道制造和使用上标准化，国家对管道及其附件制订了规范—公称直径，作为管道计算直径等级。公称直径只是名义上计算内径。在进行管道设计、制造及管道连接时全部采取公称直径作为管道基础尺寸。
4.2.1 公称直径
比如：因为主蒸汽采取双管—单管—双管系统，所以
对于单向流体管道，初选主蒸汽流速为w=50m/s,依据连续方程式其内径：

再根据工程设计要求管子公称直径系列选择；
所以管内蒸汽流速为
式中G—介质质量流量，t/h;
v—介质比容，
W-介质流速，m/s
4.2.2其它管道公称直径及实际流速
经过上面分析，把标准性热力系统计算得来数据带入以上公式就能够得到本设计参数下对应管径，所得数据列入表7中：
表7：各管道内径计算值
管道
管径计算参数
计算结果
圆整

介质流量
比容
流速
管道内径
公称直径
实际速度
（t/h）
(m3/kg)
(m/s)
(mm)
(mm)
(m/s)
主蒸汽管
869.70
0.0206
50.00
355.98
350
51.7
再热蒸汽管
763.00
0.0701/0.08327
40/60
687.73/611.98
700/600
38.6/62.4
旁路蒸汽管
139.17
0.0201/0.1095
40/40
157.27/367.066
150/350
44/44
主给水管
874.07
0.0011
3.00
336.67
300
3.78
凝结水管
537.58
0.0010
1.00
438.21
400
1.2
抽汽管1
26.27
0.0602
45.00
111.45
100
55.9
抽汽管2
71.75
0.0701
45.00
198.84
200
44.5
抽汽管3
36.62
0.2078
45.00
244.56
250
43.1
抽汽管4
60.88
0.3695
45.00
420.49
400
49.7
抽汽管5
30.27
0.5600
45.00
364.98
400
37.5
抽汽管6
29.31
1.0079
40.00
511.06
500
41.8
抽汽管7
24.35
1.9562
40.00
649
650
39.9
抽汽管8
31.48
4.7156
40.00
1145.73
1200
36.5

4.3壁厚计算
承受内压管道壁厚计算分为直管和弯管两类。直管壁厚计算包含直管最小壁厚Sm、直管计算壁厚Sc和直管公称壁厚Sn部分。
4.3.1直管壁厚计算
对于D0/Di≤1.7承受内压力汽水管道，直管最小壁厚Sm应按下列要求计算
1） 直管最小壁厚
按直管内径确定时：

式中
设计压力，
管子内径，取用最大内径，；
温度对计算管子壁厚修正系数，全部高温管子均采取奥氏体钢，所以取0.4，全部低温管子均采取铁素体钢材，0.4;
许用应力修正系数，对于无缝钢管，取1.0，其它管子0.9
考虑腐蚀、磨损和机械强度要求附加厚度，对于通常蒸汽管道和水管道，能够不考虑腐蚀和磨损影响；对于高压加热器疏水管道，腐蚀和磨损裕度能够取为2
2）直管计算壁厚：