第一章 熱力發(fā)電廠動力循環(huán)及其熱經(jīng)濟(jì)性

1、第一章熱力發(fā)電廠動力循環(huán)第一章熱力發(fā)電廠動力循環(huán)及其熱經(jīng)濟(jì)性及其熱經(jīng)濟(jì)性 熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)方法熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)方法發(fā)電廠的動力循環(huán)發(fā)電廠的動力循環(huán)凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 第一節(jié)第一節(jié) 熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)方法熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)方法發(fā)電廠中能量的轉(zhuǎn)換過程（存在各種損失）發(fā)電廠中能量的轉(zhuǎn)換過程（存在各種損失）化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機(jī)械能機(jī)械能 電能電能 （煤）（煤） （鍋爐）（鍋爐） （汽輪機(jī)）（汽輪機(jī)） （發(fā)電機(jī)）（發(fā)電機(jī)）發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的評價(jià)通過能量轉(zhuǎn)換過程中能量的通過能量轉(zhuǎn)換過程中能量的利用程度利用程度或或

2、損失大小損失大小來衡量來衡量目的：目的：研究損失產(chǎn)生的部位、大小、原因及其相互關(guān)研究損失產(chǎn)生的部位、大小、原因及其相互關(guān)系，找出減少這些熱損失的方法和相應(yīng)措施系，找出減少這些熱損失的方法和相應(yīng)措施一、評價(jià)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的兩種方法：一、評價(jià)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的兩種方法：1 1 熱量法、熱效率法熱量法、熱效率法 基于熱力學(xué)第一定律基于熱力學(xué)第一定律 以燃料化學(xué)能從數(shù)量上被利用的程度來評價(jià)電廠的以燃料化學(xué)能從數(shù)量上被利用的程度來評價(jià)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，常用于定量分析熱經(jīng)濟(jì)性，常用于定量分析2 2 熵方法、熵方法、火用方法、做功能力法火用方法、做功能力法 基于熱力學(xué)第一、二定律基于熱力學(xué)第一、二定律 以燃料化

3、學(xué)能的做功能力被利用的程度來評價(jià)電廠以燃料化學(xué)能的做功能力被利用的程度來評價(jià)電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，常用于定性分析的熱經(jīng)濟(jì)性，常用于定性分析二、熱量法二、熱量法熱量法以熱量法以熱效率熱效率或或熱損失率熱損失率的大小衡量電廠的熱經(jīng)濟(jì)性的大小衡量電廠的熱經(jīng)濟(jì)性熱效率反映熱力設(shè)備將能量轉(zhuǎn)換或輸出有效能量的程度，熱效率反映熱力設(shè)備將能量轉(zhuǎn)換或輸出有效能量的程度，不同階段熱效率不同。不同階段熱效率不同。能量平衡關(guān)系：能量平衡關(guān)系：供給熱量供給熱量=有效利用熱量有效利用熱量+損失熱量損失熱量1001100供給熱量損失熱量供給熱量有效利用熱量熱效率有再熱的凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖有再熱的凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖簡單凝汽

4、式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖簡單凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖GBTCbicp=bpimggmpQbQ0鍋爐能量平衡關(guān)系：鍋爐能量平衡關(guān)系：輸入燃料熱量輸入燃料熱量Qcp = 鍋爐熱負(fù)荷鍋爐熱負(fù)荷Qb +鍋爐熱損失鍋爐熱損失Qb鍋爐熱損失鍋爐熱損失Qb ：排煙損失、散熱損失、未完全燃燒損失、排煙損失、散熱損失、未完全燃燒損失、 排污損失等排污損失等（1）鍋爐）鍋爐bcpQbQbh hz z D D 1cpQbQcpQbQBqbQbD D 1neth h0.90.94管道能量平衡關(guān)系：管道能量平衡關(guān)系：鍋爐熱負(fù)荷鍋爐熱負(fù)荷Qb = 汽輪機(jī)熱耗量汽輪機(jī)熱耗量Q0 +管道熱損失管道熱損失Qp（2）管道）管道bQpQb

5、QQpD10h)1 (pbcpQpQphhzDGBTC0.980.99QbQ0p汽輪機(jī)能量平衡關(guān)系：汽輪機(jī)能量平衡關(guān)系：汽輪機(jī)熱耗汽輪機(jī)熱耗Q0=汽輪機(jī)內(nèi)功率汽輪機(jī)內(nèi)功率Wi+汽輪機(jī)冷源損失汽輪機(jī)冷源損失Qc冷源熱損失冷源熱損失Qc ：凝汽器中汽輪機(jī)排汽的汽化潛熱損失凝汽器中汽輪機(jī)排汽的汽化潛熱損失 膨脹過程中的節(jié)流、排汽、內(nèi)部損失膨脹過程中的節(jié)流、排汽、內(nèi)部損失（3 3） 汽輪機(jī)汽輪機(jī)010QcQQiWiDh)1 (ipbcpQcQchhhzD0.450.450.470.47GTiQ0WiQc汽輪機(jī)機(jī)械能量平衡關(guān)系：汽輪機(jī)機(jī)械能量平衡關(guān)系：汽輪機(jī)內(nèi)功率汽輪機(jī)內(nèi)功率Wi=發(fā)電機(jī)軸端功率發(fā)電機(jī)軸

6、端功率Pax +機(jī)械損失機(jī)械損失Qm 3600P 3600Paxax=W=Wi i- -Q Qm m （4）機(jī)械效率）機(jī)械效率0.965 0.965 0.99 0.99(1)mQmmbp iQcpzh hhhD36001PQaxmmWWiihD發(fā)電機(jī)能量平衡關(guān)系：發(fā)電機(jī)能量平衡關(guān)系：發(fā)電機(jī)輸入功率發(fā)電機(jī)輸入功率Pax=發(fā)電機(jī)輸出功率發(fā)電機(jī)輸出功率Pe+能量損失能量損失Qg（5）發(fā)電機(jī)）發(fā)電機(jī)0.95 0.95 0.98 0.98(1)gQggbp imQcpzh hh hhD13600QPgegPPaxaxhD全廠能量平衡關(guān)系：全廠能量平衡關(guān)系：發(fā)電機(jī)輸出功率發(fā)電機(jī)輸出功率Pe=全廠熱耗量全廠

7、熱耗量Qcp-全廠能量損失全廠能量損失Qj（6）全廠總效率）全廠總效率DcpjQcpQeP3600 DcpjcpQcpjQgmipbcpQePcpzhhhhhh113600DcpjcpQcpjQgmipbcpQePcpzhhhhhh1136000.380.380.420.42全廠總能量損失全廠總能量損失Qj j= = Qb b + + Qp p + + Qc c + + Qm m + + Qg g 火力發(fā)電廠的各項(xiàng)損失（火力發(fā)電廠的各項(xiàng)損失（%）項(xiàng)目項(xiàng)目高參數(shù)高參數(shù)超高參數(shù)超高參數(shù)超臨界參數(shù)超臨界參數(shù)Qb1098Qp10.50.5Qc57.552.550.5QmQg0.50.

8、50.5總能量損失總能量損失69.56360全廠總效率全廠總效率30.53740熱流圖熱流圖DDcpjcpcpjeQQQBqP13600二、熵方法二、熵方法實(shí)際的動力過程是不可逆的，必然引起熵增實(shí)際的動力過程是不可逆的，必然引起熵增熵方法熵方法通過通過熵增（熵產(chǎn)）的計(jì)算來確定做功的損失熵增（熵產(chǎn)）的計(jì)算來確定做功的損失環(huán)境溫度環(huán)境溫度Tenen，則熵增，則熵增 s 引起的做功損失引起的做功損失 I 為：為：I = Ten en s 典型不可逆過程的做功能力損失典型不可逆過程的做功能力損失（1）有溫差的換熱過程有溫差的換熱過程 冷凝器、加熱器冷凝器、加熱器放熱過程：熵減放熱過程：熵減s a吸熱過

9、程：熵增吸熱過程：熵增s b吸熱量吸熱量 = 放熱量放熱量換熱過程換熱過程熵增：熵增：做功損失：做功損失：T 、 ， I enenaaTdqITsTTTTDD DTenbabaaadqdqTdqsssTTTTTDD D D DaabbdqTsTsDDbTo過程熵增: s火用損E（2）不可逆絕熱膨脹過程不可逆絕熱膨脹過程 汽輪機(jī)汽輪機(jī)做功損失：做功損失：tentuITsD 不可逆絕熱膨脹不可逆絕熱膨脹 tuen（3）不可逆絕熱壓縮過程不可逆絕熱壓縮過程 水泵水泵做功損失：做功損失：tenITsD不可逆絕熱壓縮不可逆絕熱壓縮 en（4）節(jié)流過程節(jié)流過程 汽輪機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)汽輪機(jī)進(jìn)汽調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu) 做功損

10、失：做功損失：有摩阻的流動有摩阻的流動 enpenpITsD（二）凝汽式發(fā)電廠各種損失及全廠總效率（二）凝汽式發(fā)電廠各種損失及全廠總效率1 鍋爐的做功能力損失鍋爐的做功能力損失（1）鍋爐的散熱損失）鍋爐的散熱損失做功損失做功損失(1)bqqhD (1)IbbIqhIbIen（2）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熵增：熵增：做功損失：做功損失：00383bggqhhsssTTD0benbengqITsTTDIbIIIbIen（3）工質(zhì)溫差傳熱）工質(zhì)溫差傳熱熵增：熵增：做功損失：做功損失：鍋爐中做功總損失：鍋爐中做功總損失：III00308bgqsssssTDIIIIII08()benbenIT

11、sTssDIIIIIIbbbbIIIIIbIIIbIIIIbIen2 主蒸汽管道的做功能力損失主蒸汽管道的做功能力損失熵增：熵增：做功損失：做功損失：10psssD10()penenpITssTsDIbIIIbIIIIbIenpI3 汽輪機(jī)內(nèi)部做功能力損失汽輪機(jī)內(nèi)部做功能力損失熵增：熵增：做功損失：做功損失：21tsssD 21()tenentITssTsDIbIIIbIIIIbIenpItI4 凝汽器中做功能力損失凝汽器中做功能力損失熵增：熵增：做功損失：做功損失：23()()ccensTTssD23()()ccenencITTssTsDIbIIIbIIIIbIenpItIcI5 汽輪機(jī)機(jī)械

12、摩擦產(chǎn)生的做汽輪機(jī)機(jī)械摩擦產(chǎn)生的做 功能力損失功能力損失做功損失：做功損失：12()(1)cmenmIhhTshDIbIIIbIIIIbIenpItIcImI6 發(fā)電機(jī)的做功能力損失發(fā)電機(jī)的做功能力損失 做功損失：做功損失：12()(1)ggmengIhhTsh hDIbIIIbIIIIbIenpItIcImIgI7 凝汽式發(fā)電廠做功能力損失凝汽式發(fā)電廠做功能力損失 做功損失：做功損失： 全廠效率：全廠效率：cpbptcmgIIIIIIIIbIIIbIIIIbIenpItIcImIgI3600ecpqPI1cpcpIqh 能流圖能流圖cpbptcmgIIIIIIIIbI()PItDmIgItI

13、IIIIIbbII()PIpDrcII四、火用四、火用 方法方法1 1火用火用 效率與火用效率與火用 損損能量平衡關(guān)系能量平衡關(guān)系：供給的可用能供給的可用能= =有效利用的可用能有效利用的可用能+ +火用火用 損損火用火用 效率效率exex100供給的可用能有效利用的可用能exh火用火用 平衡方程的圖解平衡方程的圖解火用火用 損：損：() ()inqiouteneeeweTsD D熱力設(shè)備eqeinwieouteD 電廠典型熱力設(shè)備的火用電廠典型熱力設(shè)備的火用 損及火用損及火用 效率效率 設(shè)設(shè) 備備 特特 點(diǎn)點(diǎn) 比比火用火用損損E （kJ/kg ） 火用火用效率效率ex（% ）汽輪機(jī)汽輪機(jī) e

14、q=0 outinteweE D D1 outinitexeew h h 鍋爐、換熱器鍋爐、換熱器 wi=0 outqinbeeeE D D qinoutbexeee h h 管道管道 eq=0, wi=0 outinpeeE D D inoutpexee h h 凝汽式電廠純凝汽工況運(yùn)行時的火用凝汽式電廠純凝汽工況運(yùn)行時的火用 損分布損分布火用火用 流圖流圖 小結(jié)：小結(jié)：1 熱量法與作功能力法計(jì)算的全廠總效率相同；熱量法與作功能力法計(jì)算的全廠總效率相同；2 損失分析不同：損失分析不同：熱量法：從熱損失的角度分析熱量法：從熱損失的角度分析 作功能力法：從做功能力損失的角度分析作功能力法：從做功

15、能力損失的角度分析3 用途：用途： 熱量法：定量分析，指導(dǎo)工程實(shí)際熱量法：定量分析，指導(dǎo)工程實(shí)際 作功能力法：作功能力法： 定性分析，指導(dǎo)技術(shù)革新定性分析，指導(dǎo)技術(shù)革新二二 凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)n能耗（汽耗量、熱耗量、煤耗量）能耗（汽耗量、熱耗量、煤耗量）n能耗率（汽耗率、熱耗率、煤耗率）能耗率（汽耗率、熱耗率、煤耗率）n熱效率熱效率1、能耗、能耗反映生產(chǎn)電功率反映生產(chǎn)電功率Pe所消耗的能量所消耗的能量電廠熱耗電廠熱耗Qcp 、 電廠煤耗電廠煤耗Bcp、汽輪機(jī)熱耗汽輪機(jī)熱耗Q0、 汽輪機(jī)汽耗汽輪機(jī)汽耗D0 功率方程式：功率方程式：3600Pe = Bqnet

16、bpimg=Bqnetcp=Qcpcp = Q0img=Q0e = D0wimg kJ/h發(fā)電廠熱耗量：發(fā)電廠熱耗量：發(fā)電廠煤耗量：發(fā)電廠煤耗量：汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗量：汽輪發(fā)電機(jī)組熱耗量：汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗量：汽輪發(fā)電機(jī)組汽耗量：注意注意能耗指標(biāo)與產(chǎn)量有關(guān)，只能表明能耗指標(biāo)與產(chǎn)量有關(guān)，只能表明Pe為一定時的熱經(jīng)濟(jì)性；為一定時的熱經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)當(dāng)q q0 0不同時，即使不同時，即使P Pe e一定，一定，D D0 0也不能作為熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。也不能作為熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。3 6 0 0ecpn etcpPBqh3600Pe = Bqnetbpimg=Bqnetcp=Qcpcp = Q0img=Q0e= D0wimg

17、3 6 0 0ecpn etcpPQB qheePQh36000gmiewPDhh360002、能耗率、能耗率反映每生產(chǎn)反映每生產(chǎn)1kW.h電能所消耗的能量電能所消耗的能量發(fā)電廠熱耗率發(fā)電廠熱耗率q qcp發(fā)電廠煤耗率發(fā)電廠煤耗率bcp汽輪機(jī)熱耗率汽輪機(jī)熱耗率q q汽輪機(jī)汽耗率汽輪機(jī)汽耗率d cpcpeBbPcpcpeQqP0eQqP0eDdPcpcpsbhh123. 0292703600標(biāo)準(zhǔn)煤標(biāo)準(zhǔn)煤 q1=29270kJ/kg發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率ncpsnbh123. 0)1(apsb3、熱效率、熱效率（1 1）凝汽式汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率）凝汽式汽輪機(jī)的絕對

18、內(nèi)效率i i 汽輪機(jī)能量平衡式：汽輪機(jī)能量平衡式： 絕對內(nèi)效率絕對內(nèi)效率i i： W Wi i汽輪機(jī)汽耗為汽輪機(jī)汽耗為D D0 0時實(shí)際內(nèi)功率時實(shí)際內(nèi)功率 W Wa a汽輪機(jī)汽耗為汽輪機(jī)汽耗為D D0 0時理想內(nèi)功率時理想內(nèi)功率i i汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率t t汽輪機(jī)的理想熱效率汽輪機(jī)的理想熱效率riri汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率汽輪機(jī)的相對內(nèi)效率Q0WiQCCGT00iaiitriaWWWQQWhh h0icQWQ D以以1kg1kg新汽為基準(zhǔn)新汽為基準(zhǔn)汽輪機(jī)能量能量平衡：汽輪機(jī)能量能量平衡：比熱耗比熱耗q q0 0 ：比內(nèi)功比內(nèi)功w wi i ：q qc c比冷源熱損失：比冷源熱損失

19、：內(nèi)效率內(nèi)效率i i ：ciqwqD0001qqqwciiDh000DQq0DWwii0DQqccDD示例：計(jì)算圖示系統(tǒng)中汽輪機(jī)的內(nèi)效率示例：計(jì)算圖示系統(tǒng)中汽輪機(jī)的內(nèi)效率 （忽略汽水損失）（忽略汽水損失）計(jì)算過程：計(jì)算過程：（1 1）汽輪機(jī)熱耗）汽輪機(jī)熱耗Q Q0 0、比熱耗比熱耗q q0 0 rhrhfwfwrhrhqDhhDhDqDhDQ)(000000（2 2）汽輪機(jī)實(shí)際做功量）汽輪機(jī)實(shí)際做功量W Wi i、比內(nèi)功比內(nèi)功w wi i rhrhfwfwrhrhqahhhqahq)(000cczjjrhrhihDhDqDhDW100cczjjrhrhihahaqahw10（3 3）汽輪機(jī)內(nèi)效

20、率）汽輪機(jī)內(nèi)效率i i 、凈內(nèi)效率、凈內(nèi)效率0QWiih0qwiih0QWWpuinih2 2、汽輪發(fā)電機(jī)組的絕對電效率、汽輪發(fā)電機(jī)組的絕對電效率eegmieeQPhhhh03600汽輪發(fā)電機(jī)組的熱耗率汽輪發(fā)電機(jī)組的輸出功eh)3600(gmieWPhh3 3、管道效率、管道效率p pbpQQ0hhkJhhDqDhhDhDhDqDhDQfwbbbrhrhfwbbfwfwbbbrhrhbbb/)()(11)(11)(4 4、凝汽式電廠熱效率、凝汽式電廠熱效率cpcp （全廠熱效率）（全廠熱效率）全廠凈熱效率（扣除廠用電功率的電廠效率）全廠凈熱效率（扣除廠用電功率的電廠效率）cpeecpQPBqP

21、360036001hepbgmipbhhhhhhhh)1 ()(36001apcpapencpBqPPhh平均廠用電率為平均廠用電率為8.2%8.2%125125200MW200MW機(jī)組電廠：機(jī)組電廠：8.5%8.5%；300MW300MW及以上機(jī)組電廠：及以上機(jī)組電廠：4.7%4.7%5.5%5.5%；中小容量機(jī)組電廠：中小容量機(jī)組電廠：9%9%12%12%。 三三 發(fā)電廠的動力循環(huán)發(fā)電廠的動力循環(huán)（一）朗肯循環(huán)及其熱經(jīng)濟(jì)性（一）朗肯循環(huán)及其熱經(jīng)濟(jì)性1 1 -2-2 -3-3 -4-4 -1-1 郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)pvTS123 412341-2-3-4-11-2-3-4-1 卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)

22、 4 3 1 2 1 2 3 4 00111acctwqTqqTh 1 1 提高初溫（提高初溫（t t0 0) )的熱經(jīng)濟(jì)性分析的熱經(jīng)濟(jì)性分析（1 1）提高初溫對）提高初溫對h ht t的影響的影響t t0 0，h ht t（2 2）提高初溫對）提高初溫對h hr ri i的影響的影響 t t0 0，排汽濕度，排汽濕度，h hr ri i t t0 0，漏汽損失，漏汽損失，h hr ri i （二）蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響（二）蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響1122345TsT0T0T1T1p pc c結(jié)論：結(jié)論： t t0 0，h ht t和和h hr ri i，因此，因此，h hi

23、iitrihhh00111acctwqTqqTh 2 2、提高初壓（、提高初壓（p p0 0) )的熱經(jīng)濟(jì)性分析的熱經(jīng)濟(jì)性分析（1 1）提高初壓對）提高初壓對h ht t 的影響的影響提高初壓對提高初壓對w wa a的影響：存在一個極限壓力的影響：存在一個極限壓力當(dāng)當(dāng)p p0 0達(dá)到極限壓力時，達(dá)到極限壓力時，h ht t最高。最高。之后增大之后增大p p0 0 ，h ht t反而減小。反而減小。Pc=4kpahswaP0=22MPA, 20, 14, 90.1MPa 初壓對初壓對WaWa 的影響的影響極限壓力范圍內(nèi)：極限壓力范圍內(nèi)：p p0 0，h h0 0，D Dh h，h ht t不同溫

24、度下的極限壓力不同溫度下的極限壓力p p0 0與與h ht t1122 2 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c （2 2） 提高初壓對提高初壓對h hr ri i 的影響的影響 p p0 0，v v0 0，漏汽損失，漏汽損失，h hr ri i p p0 0，濕度損失，濕度損失，h hr ri i 結(jié)論：結(jié)論：提高提高p p0 0，對，對h hi i的影響，視的影響，視h ht t和和h hr ri i的變化情況定的變化情況定3 3 蒸汽初參數(shù)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響蒸汽初參數(shù)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響 大容量機(jī)組大容量機(jī)組 初參數(shù)初參數(shù)，h hi

25、 i 小容量機(jī)組小容量機(jī)組 初參數(shù)初參數(shù)，h hi i高參數(shù)必須是大容量高參數(shù)必須是大容量4 4、提高蒸汽初參數(shù)的限制、提高蒸汽初參數(shù)的限制 1 1）提高初溫的限制）提高初溫的限制 金屬材料性能限制金屬材料性能限制2 2）提高初壓的限制）提高初壓的限制 安全性、熱經(jīng)濟(jì)性安全性、熱經(jīng)濟(jì)性措施：措施：（1 1）提高）提高P P0 0的同時采用蒸汽再熱的同時采用蒸汽再熱（2 2）提高）提高P P0 0的同時增大單機(jī)容量的同時增大單機(jī)容量PePe=300MW=300MW200200150150100100450 500 550 600 650450 500 550 600 650P P0 0OPOPt

26、 t0 01 1）理論上的初參數(shù)選擇）理論上的初參數(shù)選擇 配合參數(shù)（排汽濕度不超過最大允許值所對應(yīng)初參數(shù)）配合參數(shù)（排汽濕度不超過最大允許值所對應(yīng)初參數(shù)）n初溫由選用鋼材確定初溫由選用鋼材確定n初壓在初溫、排汽壓力、排汽初壓在初溫、排汽壓力、排汽 濕度、容量確定下選擇濕度、容量確定下選擇 h hr ri i=w=wi i/w/wa a2 2）技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的初參數(shù)選擇）技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的初參數(shù)選擇 熱經(jīng)濟(jì)性的提高熱經(jīng)濟(jì)性的提高 投資和維修增加、安全性降低投資和維修增加、安全性降低 回報(bào)回報(bào) 投資投資5 5、蒸汽初參數(shù)的選擇、蒸汽初參數(shù)的選擇 1 1、降低蒸汽終參數(shù)、降低蒸汽終參數(shù)p pc c對熱經(jīng)濟(jì)性的

27、影響對熱經(jīng)濟(jì)性的影響（1 1）有利影響）有利影響nh ht t（ h ht t =1-T =1-Tc c/T/T1 1，w wa a）n凝汽器火用損凝汽器火用損D DE Ec c （2 2）不利影響）不利影響nPcPc葉片壽命葉片壽命濕氣損失濕氣損失 h hr ri inPcPcvvc c余速損失余速損失 h hi i （三）蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響（三）蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響結(jié)論：結(jié)論：在極限背壓以上，降低在極限背壓以上，降低p pc c對熱經(jīng)濟(jì)性有利對熱經(jīng)濟(jì)性有利1122 2 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c1 1）自然條

28、件（理論限制）自然條件（理論限制）n自然水溫自然水溫t tc1c1； 2 2）技術(shù)水平）技術(shù)水平n冷卻水量和凝汽器面積都不可能無限大冷卻水量和凝汽器面積都不可能無限大n末級長葉片的設(shè)計(jì)和制造水平末級長葉片的設(shè)計(jì)和制造水平汽輪機(jī)背壓汽輪機(jī)背壓p pc c由排汽飽和溫度由排汽飽和溫度t tc c決定決定t tc c = = t tc1c1 D Dt t t t D Dt t冷卻水溫升冷卻水溫升 t t凝汽器傳熱端差，凝汽器傳熱端差， t t = =t tc c t tc2c2， t tc c決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱面積、換熱面清潔度決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱面積、換熱面清潔度2

29、2、降低蒸汽終參數(shù)的限制、降低蒸汽終參數(shù)的限制3 3、最佳蒸汽終參數(shù)、最佳蒸汽終參數(shù)1 1）設(shè)計(jì)最佳終參數(shù)）設(shè)計(jì)最佳終參數(shù) n以年計(jì)算費(fèi)用最小時所對應(yīng)的以年計(jì)算費(fèi)用最小時所對應(yīng)的pc為最佳終參數(shù)。為最佳終參數(shù)。根據(jù)該終參數(shù)確定凝汽器面積、冷卻水量及循環(huán)水根據(jù)該終參數(shù)確定凝汽器面積、冷卻水量及循環(huán)水泵、冷卻塔（循環(huán)供水時）的選型和配置等。泵、冷卻塔（循環(huán)供水時）的選型和配置等。2）運(yùn)行最佳終參數(shù)）運(yùn)行最佳終參數(shù) n汽輪機(jī)汽輪機(jī)功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差取得最大值功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差取得最大值時的時的p pc c最佳運(yùn)行真空最佳運(yùn)行真空三、回?zé)嵫h(huán)及其熱經(jīng)濟(jì)性三、回?zé)嵫h(huán)及其熱經(jīng)濟(jì)性給水

30、回?zé)峒訜峤o水回?zé)峒訜?汽輪機(jī)某些中間級抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t給水進(jìn)汽輪機(jī)某些中間級抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t給水進(jìn)行加熱的過程行加熱的過程目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性TS123546897S81234567ABa aA A a aB B （一）給水回?zé)峒訜岬囊饬x（一）給水回?zé)峒訜岬囊饬x1）汽輪機(jī)進(jìn)入凝汽器的凝汽量減少，冷源損失降低；）汽輪機(jī)進(jìn)入凝汽器的凝汽量減少，冷源損失降低；2）提高鍋爐給水溫度，工質(zhì)的平均吸熱溫度提高；）提高鍋爐給水溫度，工質(zhì)的平均吸熱溫度提高；3）抽汽加熱給水的傳熱溫差小，做功能力損失小。）抽汽加熱給

31、水的傳熱溫差小，做功能力損失小。不利：不利：回?zé)岢槠嬖谧鞴Σ蛔?，回?zé)岢槠嬖谧鞴Σ蛔悖瑆 wi i減小，減小，D D0 0增大，削弱了增大，削弱了D Dc c的減小的減小（二）給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟(jì)性（二）給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟(jì)性單級回?zé)崞啓C(jī)的絕對內(nèi)效率：單級回?zé)崞啓C(jī)的絕對內(nèi)效率：1kg0D0h1jcjhjDcDjcch單級回?zé)嵫h(huán)的汽流分配單級回?zé)嵫h(huán)的汽流分配00000()()1()()1jjccrRiriiRjjccrihhhhwAqhhhhAhhh同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率輪機(jī)的絕對內(nèi)效率回?zé)崾狡啓C(jī)回?zé)崾狡啓C(jī)的動力系數(shù)的動力系數(shù)00()()Rccicch

32、hhhh00()()jjrcchhAhh0RriiAhh分析：分析：riAh多級無再熱的回?zé)嵫h(huán)，汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率：多級無再熱的回?zé)嵫h(huán)，汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率：0010001()()11()()zjjccRiriizRrijjcchhhhwAqAhhhhhhh00()()Rccicchhhhh010()()zjjrcchhAhh回?zé)岢槠鰞?nèi)回?zé)岢槠鰞?nèi)功之和功之和 凝汽流做內(nèi)功凝汽流做內(nèi)功ciwriw 回?zé)岢槠龉Ρ龋夯責(zé)岢槠龉Ρ龋?， 分析分析：回?zé)岢槠谄啓C(jī)中的做功量回?zé)岢槠谄啓C(jī)中的做功量 ， ihririwXwriwrXih（三）影響回?zé)徇^程熱經(jīng)濟(jì)性的因素（三）影響回?zé)徇^程熱經(jīng)濟(jì)

33、性的因素 1 多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配 2 鍋爐給水溫度；鍋爐給水溫度；3 回?zé)峒訜峒墧?shù)回?zé)峒訜峒墧?shù)非再熱機(jī)組全混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)非再熱機(jī)組全混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)h1h2h3hw1hw2hw3hw41kg123)1(1)1 (21)1 (3211 1號加熱器：號加熱器：1 1q q1 1=(1- =(1- 1 1) )h hw1w11 1= = h hw1w1/(q/(q1 1+ + h hw1w1), 1- ), 1- 1 1= q1/(q= q1/(q1 1+ + h hw1w1) )2 2號加熱器：號加熱器：2 2q q2

34、 2=(1-=(1-1 1- - 2 2) )h hw2w22 2= (1-= (1-1 1) )h hw2w2/(q/(q2 2+ + h hw2w2) )1-1-1 1- - 2 2=q1/(q=q1/(q1 1+ + h hw1w1) )* *q2/(qq2/(q2 2+ + h hw2w2) )1多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配同理：同理：DDDDDDDDDDDDDzwjjjzjccwwwwwwwwwwwwhqqhqqhqqhqhhqqhqhhqhqqhqhhq11222111212221112221222122111111111

35、1111)(1)()1 ()1 (2#1 ,)1 (依此類推可得凝汽系數(shù)加熱器熱平衡式fwcccciihhqqqqqqqwDD0000011hDDzwjjjwbchqqhqq1001(1)(1)(1)(1)1()jw jjwjjjw jjqhqhqqhq DD D最佳回?zé)岱峙洌鹤罴鸦責(zé)岱峙洌红式捣峙浞式捣峙浞? (每一級加熱器焓升每一級加熱器焓升= =前一級至本級汽輪機(jī)中的焓降前一級至本級汽輪機(jī)中的焓降) )(1)(1)11wjjw jjjjjhqhqhhhD D D平均分配法平均分配法( (各級加熱器中的焓升相等各級加熱器中的焓升相等) )(1)01bcwzw zwhhhhhzD D D等

36、焓降分配法等焓降分配法( (每級加熱器焓升每級加熱器焓升= =汽輪機(jī)各級組的焓降汽輪機(jī)各級組的焓降) )11zzhhhD D D2最佳給水溫度最佳給水溫度回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率為最大值時對應(yīng)的給水溫度回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率為最大值時對應(yīng)的給水溫度因此：因此：最小，最小， 最大最大做功不足系數(shù)做功不足系數(shù)：再熱前：再熱前：再熱后：再熱后：03 6 0 0()ifwmgdhhhhh0()fwdhhih0jcrhjcrhhhqYhhq0jcjcrhhhYhhqfwo pt提高給水溫度提高給水溫度t tfwfw的影響的影響：n抽汽壓力抽汽壓力，做功不足系數(shù)，做功不足系數(shù)Y Yj j，汽耗量，汽耗量

37、D D0 0 = D= D0 0R R + Y+ Yj jD Dj j，汽，汽耗率耗率d d = D= D0 0/P/Pe e，工質(zhì)吸熱量，工質(zhì)吸熱量q q0 0，發(fā)電機(jī)組熱耗率，發(fā)電機(jī)組熱耗率q = dqq = dq0 0 、汽輪機(jī)內(nèi)效率汽輪機(jī)內(nèi)效率h hi i受雙重影響；受雙重影響；n鍋爐內(nèi)的換熱溫差鍋爐內(nèi)的換熱溫差，相應(yīng)的火用損，相應(yīng)的火用損；n回?zé)峒訜崞鲀?nèi)換熱溫差回?zé)峒訜崞鲀?nèi)換熱溫差，相應(yīng)的火用損，相應(yīng)的火用損D DE Er r；n與總火用損最小對應(yīng)的最佳給水溫度與總火用損最小對應(yīng)的最佳給水溫度t tfwfwopop；n通常通常給水溫度給水溫度 t tfwfw= =（0.650.650

38、.750.75）t tfwfwopop回?zé)峒墧?shù)、給水溫度與回?zé)峤?jīng)濟(jì)性回?zé)峒墧?shù)、給水溫度與回?zé)峤?jīng)濟(jì)性 單級回?zé)釂渭壔責(zé)岫嗉壔責(zé)岫嗉壔責(zé)?3 給水加熱級數(shù)給水加熱級數(shù)Z（1 1）t tfwfw一定時，回?zé)峒墧?shù)一定時，回?zé)峒墧?shù)z z增加，可充分利用低壓抽汽代替增加，可充分利用低壓抽汽代替部分高壓抽汽，使回?zé)岢槠龉Σ糠指邏撼槠?，使回?zé)岢槠龉Γ瑥亩?，從而使h hi i； （2 2）回?zé)峒墧?shù)）回?zé)峒墧?shù)z z，各加熱器中的換熱溫差，各加熱器中的換熱溫差，D DE Er r，當(dāng)級，當(dāng)級數(shù)數(shù)z z為無窮多級時，將不存在換熱溫差，亦不存在為無窮多級時，將不存在換熱溫差，亦不存在D DE Er r； （3 3

39、）回?zé)峒墧?shù)）回?zé)峒墧?shù)z z，最佳給水溫度，最佳給水溫度； （4 4）隨）隨z z的增長，的增長，h hi i增長率增長率 h hi i是遞減；是遞減； （5 5）實(shí)際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時，對）實(shí)際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時，對h hI I影響不大影響不大 表表3 3- -3 3 國國產(chǎn)產(chǎn)凝凝汽汽式式機(jī)機(jī)組組的的初初參參數(shù)數(shù)、容容量量、回回?zé)釤峒壖墧?shù)數(shù)、給給水水溫溫度度 初 參 數(shù) 容 量 回 熱 級 數(shù) 給 水 溫 度 熱 效 率 相 對 增 長 p0 t0/trh Pe tfw MPa ata MW z hi RiRiihhh % 2.35 24 390 0.75， 1.5， 3.0 13 105 67 3.43 35 435 6， 12， 25 35 145175 89 8.83 90 535 50， 100 67 205225 1113 12.75 130 535/535 200 8 220250 1415 13.24 135 550/550 125 7 220250 16.18 165 535/535 300， 600 8 250280 1516