熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性

1、熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠單元二單元二 發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性發(fā)電廠能量轉換過程的各種熱損失和效率發(fā)電廠能量轉換過程的各種熱損失和效率凝汽式發(fā)電廠的主要經(jīng)濟指標凝汽式發(fā)電廠的主要經(jīng)濟指標提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的途徑提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的途徑發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法發(fā)電廠中能量的轉換過程（存在各種損失）發(fā)電廠中能量的轉換過程（存在各種損失）化學能化學能 熱能熱能 機械能機械能 電能電能 （煤）（煤） （鍋爐）（鍋爐） （汽輪機）（汽輪機） （發(fā)電機）（發(fā)電機）發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價通過能量轉換過程中

2、能量的通過能量轉換過程中能量的利用程度利用程度或或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、原因及其相互關研究損失產(chǎn)生的部位、大小、原因及其相互關系，找出減少這些熱損失的方法和相應措施系，找出減少這些熱損失的方法和相應措施熱力發(fā)電廠1 1 熱量法、熱效率法熱量法、熱效率法 基于熱力學第一定律基于熱力學第一定律 以燃料化學能從數(shù)量上被利用的程度來評價電以燃料化學能從數(shù)量上被利用的程度來評價電廠的熱經(jīng)濟性，常用于定量分析廠的熱經(jīng)濟性，常用于定量分析2 2 熵方法、火用方法、做功能力法熵方法、火用方法、做功能力法 基于熱力學第一、二定律基于熱力學第一、二定律 以燃料化學能的做

3、功能力被利用的程度來評價以燃料化學能的做功能力被利用的程度來評價電廠的熱經(jīng)濟性，常用于定性分析電廠的熱經(jīng)濟性，常用于定性分析熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法熱力發(fā)電廠熱量法熱量法熱量法以熱效率或熱損失率的大小衡量電廠的熱熱量法以熱效率或熱損失率的大小衡量電廠的熱經(jīng)濟性經(jīng)濟性熱效率反映熱力設備將能量轉換或輸出有效能量熱效率反映熱力設備將能量轉換或輸出有效能量的程度，不同階段熱效率不同。的程度，不同階段熱效率不同。能量平衡關系：能量平衡關系：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熱力發(fā)電廠

4、1發(fā)電廠能量轉換過程的熱損失和效率發(fā)電廠能量轉換過程的熱損失和效率GBTCbQ0QetcpBQQ bpimgiPaxPePbh0hcahch fwh 熱力發(fā)電廠1 1、鍋爐設備中的能量損失、鍋爐設備中的能量損失 2 2、管道的散熱損失、管道的散熱損失 3 3、冷源損失、冷源損失4 4、汽輪機中的能量損失、汽輪機中的能量損失5 5、機械損失、機械損失6 6、發(fā)電機中的能量損失、發(fā)電機中的能量損失 發(fā)電廠的總效率：發(fā)電廠的總效率：gmritipbcp)( 目前，現(xiàn)代化的大型凝汽式發(fā)電廠的總效率接近目前，現(xiàn)代化的大型凝汽式發(fā)電廠的總效率接近4040，但是個別設備比較陳舊的電廠，效率還不到但是個別設備

5、比較陳舊的電廠，效率還不到2424。主要是。主要是因為冷源損失太大。因為冷源損失太大。熱力發(fā)電廠（1）鍋爐效率）鍋爐效率鍋爐能量平衡關系：鍋爐能量平衡關系：輸入燃料熱量輸入燃料熱量Qcp = 鍋爐熱負荷鍋爐熱負荷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、未完全燃燒損排煙損失、散熱損失、未完全燃燒損 失、排污損失等失、排污損失等netfwbbnetbbBQhhDBQQ)( 0.90.94熱力發(fā)電廠（2）管道效率）管道效率管道能量平衡關系：管道能量平衡關系：鍋爐熱負荷鍋爐熱負荷Q Qb b = = 汽輪機熱耗量汽輪機熱耗量Q Q0 0 + +管道熱損失管道熱損

6、失Q Qp pGBTC0QbQpfwbfw0fwbhfw00b0phhhhhhDhhDQQ)()(0.980.99熱力發(fā)電廠（3）循環(huán)熱效率）循環(huán)熱效率pvTS123 412341-2-3-4-11-2-3-4-1 卡諾循環(huán)卡諾循環(huán) 4 3 1 2 1 2 3 4 1 1 -2-2 -3-3 -4-4 -1-1 朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)熱力發(fā)電廠（3）循環(huán)熱效率）循環(huán)熱效率avavttTTqqqqqqw1212121111 fwcafwfwca0tthhhhhhhhhhqw 000c1)()(0.400.45GBTC熱力發(fā)電廠（4） 汽輪機內效率汽輪機內效率汽輪機能量平衡關系：汽輪機能量平衡關系：汽輪

7、機熱耗汽輪機熱耗Q0=汽輪機內功率汽輪機內功率Wi+汽輪機冷源損失汽輪機冷源損失Qc冷源熱損失冷源熱損失Qc ：凝汽器中汽輪機排汽的汽化潛熱損失凝汽器中汽輪機排汽的汽化潛熱損失 膨脹過程中的節(jié)流、排汽、內部損失膨脹過程中的節(jié)流、排汽、內部損失GTiQ0WiQccaciairihhhhPP 000.870.870.900.90ritcacfwcafwciihhhhhhhhhhhhQP 000000036000.350.350.490.49熱力發(fā)電廠（5）機械效率）機械效率汽輪機機械能量平衡關系：汽輪機機械能量平衡關系：汽輪機內功率汽輪機內功率Pi=發(fā)電機軸端功率發(fā)電機軸端功率Pax +機械損失機

8、械損失QmiaxmPP 0.965 0.965 0.99 0.99熱力發(fā)電廠（6）發(fā)電機效率）發(fā)電機效率發(fā)電機能量平衡關系：發(fā)電機能量平衡關系：發(fā)電機輸入功率發(fā)電機輸入功率Pax=發(fā)電機輸出功率發(fā)電機輸出功率Pe+能量損能量損失失QgaxegPP 0.950.950.980.98熱力發(fā)電廠scpcpcpecpbqQP12336003600 （7）全廠總效率）全廠總效率鍋爐鍋爐管道管道朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)汽輪機設備汽輪機設備發(fā)電機發(fā)電機bptri機械機械mgetBQbQ0QiaP3600iP3600axP3600eP3600ebPq epPq ecaPq eriPq emPq egPq gmritp

9、bcp 50.35熱力發(fā)電廠（8）發(fā)電廠的熱平衡）發(fā)電廠的熱平衡ricacgmcpbgmricapbcpqqqqqqqqqqqqqqq36003600 項目項目高參數(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)qb1098qp10.50.5qc57.552.550.5qmqg總能量損失總能量損失69.56360全廠總效率全廠總效率30.53740火力發(fā)電廠的各項損失（火力發(fā)電廠的各項損失（% %）熱力發(fā)電廠2 凝汽式發(fā)電廠的主要經(jīng)濟指標凝汽式發(fā)電廠的主要經(jīng)濟指標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

10、、熱耗率、煤耗率）能耗率（汽耗率、熱耗率、煤耗率）n熱效率熱效率工程中的意義工程中的意義: : 衡量電廠熱經(jīng)濟性的好壞。衡量電廠熱經(jīng)濟性的好壞。熱力發(fā)電廠(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B汽輪機熱耗汽輪機熱耗Q0、 汽輪機汽耗汽輪機汽耗D0 pb0bbnetcpQQBQQ cpnetepbnetbnetbQPQQQQB36000 )(00fw0hhDQ gmc0eegmc0hhPDPhhD)(36003600)(00 熱力發(fā)電廠(2) 能耗率能耗率反映每生產(chǎn)反映每生產(chǎn)1kW.h1kW.h電能所消耗的能量電能所消耗的能

11、量發(fā)電廠熱耗率發(fā)電廠熱耗率q qcpcp發(fā)電廠煤耗率發(fā)電廠煤耗率b b汽輪機熱耗率汽輪機熱耗率q q0 0汽輪機汽耗率汽輪機汽耗率d d0 0 pb0cpecpcpqPQq 3600pbnet0cpneteQqQPBb 3600)(00fw00ehhdPQq )(360000c0gmehhPDd 熱力發(fā)電廠(3) 煤耗率煤耗率千克標準煤低位發(fā)熱量千克標準煤低位發(fā)熱量29270kJ/kg發(fā)電標準煤耗率發(fā)電標準煤耗率cpcpsb0.123292703600 供電標準煤耗率供電標準煤耗率ncpsn.b1230 )(baps 1熱力發(fā)電廠3 提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的途徑提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的途徑(1)(1)

12、、提高蒸汽初參數(shù)、提高蒸汽初參數(shù) （提高初溫、初壓）（提高初溫、初壓）(2)(2)、降低蒸汽終參數(shù)（降低背壓）、降低蒸汽終參數(shù)（降低背壓）(3)(3)、采用給水回熱、采用給水回熱(4)(4)、采用蒸汽中間再過熱、采用蒸汽中間再過熱i(5)(5)、熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電聯(lián)產(chǎn)提高熱能有效利用程度提高熱能有效利用程度熱力發(fā)電廠提高初溫（提高初溫（t t0 0) )的熱經(jīng)濟性分析的熱經(jīng)濟性分析u 提高初溫對提高初溫對 t t的影響的影響t t0 0， t tu 提高初溫對提高初溫對 r ri i的影響的影響t t0 0，排汽濕度排汽濕度， r ri i t t0 0，漏汽損失漏汽損失， r ri i (1)蒸

13、汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響itri,ootcriTTx結論：結論： t t0 0， t t和和 r ri i，因此，因此， i iooc熱力發(fā)電廠n 提高初壓（提高初壓（p p0 0) )的熱經(jīng)濟性分析的熱經(jīng)濟性分析(1)蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響,ootcriPTx但 提高初壓，可以提高提高初壓，可以提高平平均吸熱溫度均吸熱溫度，從而提高，從而提高循環(huán)熱效率，但卻使乏循環(huán)熱效率，但卻使乏汽干度降低，對汽輪機汽干度降低，對汽輪機相對內效率相對內效率、安全運行安全運行不利不利(x0.850.88) 發(fā)展方向發(fā)展方向：越來越高：越來

14、越高 中壓中壓高壓高壓超高壓超高壓亞臨亞臨界界超臨界超臨界超超臨界超超臨界ooc熱力發(fā)電廠(1)蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響1122 2 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c p p0 0，v v0 0，漏汽損失，漏汽損失， r ri i p p0 0，濕度損失，濕度損失， r ri i 結論：提高結論：提高p0，對，對 i的影響，視的影響，視 t和和 ri的變化情況定的變化情況定熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠(1)蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響 大容量機組大容量機組 初參數(shù)初參數(shù)，

15、 i i 小容量機組小容量機組 初參數(shù)初參數(shù)， i i高參數(shù)必須是大容量高參數(shù)必須是大容量熱力發(fā)電廠(1)蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響提高蒸汽初參數(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)濟性安全性、熱經(jīng)濟性措施：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的同時增大單機容量的同時增大單機容量Pe=300MWPe=300MW200200150150100100450 500 550 600 6

16、50450 500 550 600 650P P0 0OPOPt t0 0熱力發(fā)電廠蒸汽初參數(shù)的選擇蒸汽初參數(shù)的選擇(1)蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響1 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初參數(shù)）配合參數(shù)（排汽濕度不超過最大允許值所對應初參數(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 r ri i=w=wi i/w/wa a2 2）技術經(jīng)濟上的初參數(shù)選擇）技術經(jīng)濟上的初參數(shù)選擇 熱經(jīng)濟性的提高熱經(jīng)濟性的提高 投資和

17、維修增加、安全性降低投資和維修增加、安全性降低 回報回報 投資投資熱力發(fā)電廠(1)蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響高參數(shù)必須是大容量！熱力發(fā)電廠(2)蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響(凝汽器中的乏汽壓力，即汽輪機背壓凝汽器中的乏汽壓力，即汽輪機背壓) tcccTTP)(或 降低終壓可以降低降低終壓可以降低平均平均放熱溫度放熱溫度，從而提高熱效，從而提高熱效率率 。oTcToTcT不利影響不利影響P Pc c葉片壽命葉片壽命濕氣損失濕氣損失 r ri iP Pc cv vc c余速損失余速損失 i i 熱力發(fā)電廠降低蒸汽終參數(shù)的限制降低蒸汽

18、終參數(shù)的限制(2)蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響1 1）自然條件（理論限制）自然條件（理論限制）n自然水溫自然水溫t t1 1； 2 2）技術水平）技術水平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末級長葉片的設計和制造水平末級長葉片的設計和制造水平汽輪機背壓汽輪機背壓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 t1 1 t t t t t 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 t2 2， t tc c決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱

19、面積、換熱面清潔度決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱面積、換熱面清潔度熱力發(fā)電廠最佳蒸汽終參數(shù)最佳蒸汽終參數(shù)(2)蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽終參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響1 1）設計最佳終參數(shù)）設計最佳終參數(shù) n以年計算費用最小時所對應的以年計算費用最小時所對應的p pc c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)水泵、冷卻根據(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。塔（循環(huán)供水時）的選型和配置等。2 2）運行最佳終參數(shù)）運行最佳終參數(shù) n汽輪機功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差取得最大值時的汽輪機功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差

20、取得最大值時的p pc c熱力發(fā)電廠(3)給水回熱加熱給水回熱加熱給水回熱加熱給水回熱加熱 汽輪機某些中間級抽出部分蒸汽，送入回熱加熱器對汽輪機某些中間級抽出部分蒸汽，送入回熱加熱器對鍋爐給水進行加熱的過程鍋爐給水進行加熱的過程目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟性目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟性（一）回熱的熱經(jīng)濟性（一）回熱的熱經(jīng)濟性 1 1、回熱的意義、回熱的意義 (1)(1) Wij無冷源損失，當無冷源損失，當Wi不不變時，可減少變時，可減少Wic部分的冷部分的冷源損失，從而使整個裝置的源損失，從而使整個裝置的冷源損失冷源損失 ， 。rtijiciwwwijwicw熱力發(fā)電廠(

21、3)給水回熱加熱給水回熱加熱（二）給水回熱加熱的意義（二）給水回熱加熱的意義1 1）汽輪機進入凝汽器的凝汽量減少，冷源損失降低；）汽輪機進入凝汽器的凝汽量減少，冷源損失降低；2 2）提高鍋爐給水溫度，工質的平均吸熱溫度提高；）提高鍋爐給水溫度，工質的平均吸熱溫度提高；3 3）抽汽加熱給水的傳熱溫差小，做功能力損失小。）抽汽加熱給水的傳熱溫差小，做功能力損失小。不利：回熱抽汽存在作功不足，不利：回熱抽汽存在作功不足，w wi i減小，減小，D D0 0增大，削增大，削弱了弱了D Dc c的減小的減小熱力發(fā)電廠（三）給水回熱過程主要參數(shù)（三）給水回熱過程主要參數(shù)(3)給水回熱加熱給水回熱加熱回熱主

22、要參數(shù)回熱主要參數(shù): :1 1、回熱加熱（抽汽）級數(shù)、回熱加熱（抽汽）級數(shù)Z Z2 2、回熱加熱分配（回熱加熱在各級中焓升的分配）、回熱加熱分配（回熱加熱在各級中焓升的分配）3 3、給水溫度、給水溫度t tfwfwh 熱力發(fā)電廠,:,;iiZZ是 的遞增函數(shù)即1,:,izziiiZ 是收斂級數(shù)即采用一次回熱，經(jīng)濟性的提高最明顯，采用二次回熱，采用一次回熱，經(jīng)濟性的提高最明顯，采用二次回熱，經(jīng)濟性提高的較少，采用三次回熱，經(jīng)濟性提高的就更經(jīng)濟性提高的較少，采用三次回熱，經(jīng)濟性提高的就更少了。少了。 增加回熱級數(shù)意味著回熱系統(tǒng)設備投資費用大為增加，增加回熱級數(shù)意味著回熱系統(tǒng)設備投資費用大為增加，因

23、此回熱級數(shù)不宜過多，否則反而會提高發(fā)電成本。一因此回熱級數(shù)不宜過多，否則反而會提高發(fā)電成本。一般中小機組采用般中小機組采用4 46 6級，大機組級，大機組6 68 8級。級。 回熱加熱（抽汽）級數(shù)回熱加熱（抽汽）級數(shù)Z Z熱力發(fā)電廠（1 1）t tfwfw一定時，回熱級數(shù)一定時，回熱級數(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，使回熱抽汽做功部分高壓抽汽，使回熱抽汽做功，從而使，從而使 i i； （2 2）回熱級數(shù)）回熱級數(shù)z z，各加熱器中的換熱溫差，各加熱器中的換熱溫差， E Er r，當級，當級數(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

24、時，將不存在換熱溫差，亦不存在 E Er r； （3 3）回熱級數(shù)）回熱級數(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， i i增長率增長率 i i是遞減；是遞減； （5 5）實際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時，對）實際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時，對 I I影響不大影響不大回熱加熱（抽汽）級數(shù)回熱加熱（抽汽）級數(shù)Z Z熱力發(fā)電廠最佳回熱分配最佳回熱分配 在給定總給水溫升（在給定總給水溫升（t tfwfw-t-tc c）和加熱器級數(shù)）和加熱器級數(shù) Z Z以后，以后，怎樣把總的加熱溫升分配到各個加熱器中去，在眾多的怎樣把總的加熱溫升分配到各個加熱器中去，在眾多的分配

25、方案中，有一種最佳分配，它的熱效率最高，經(jīng)濟分配方案中，有一種最佳分配，它的熱效率最高，經(jīng)濟性最高。性最高。fwhchh 熱力發(fā)電廠總原則總原則：給水應加熱到最有利的給水溫度，使凝汽器中：給水應加熱到最有利的給水溫度，使凝汽器中熱量損失為最小，蒸汽在汽輪機內的可用焓降達到最大。熱量損失為最小，蒸汽在汽輪機內的可用焓降達到最大。最佳回熱分配最佳回熱分配實質實質: : 在給水溫度在給水溫度t tfwfw和加熱級數(shù)和加熱級數(shù)Z Z一定時一定時, ,尋求一種熱尋求一種熱交換不可逆損失總和為最小的分配方式。交換不可逆損失總和為最小的分配方式。目的目的: : 最終目的是確定汽輪機的抽汽口位置。最終目的是確

26、定汽輪機的抽汽口位置。方法方法：（三種）：（三種）熱力發(fā)電廠(1)(1)(1)(1)1()jw jjwjjjw jjqhqhqqhq 最佳回熱分配：最佳回熱分配：焓降分配法焓降分配法(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中前一級至本級汽輪機中的焓降的焓降)(1)(1)11wjjwjjjjjhqhqhhh 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 zwhhhhhz 等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=汽輪機各級組的焓降汽輪機各級組的焓降)11zzhhh 最佳回熱分配最佳回熱分配熱力發(fā)電廠最佳給水溫度最佳給水溫度回

27、熱循環(huán)汽輪機絕對內效率為最大值時對應的給水溫度回熱循環(huán)汽輪機絕對內效率為最大值時對應的給水溫度 當當p1 ，tfw ，可使，可使qo=（ho-hfw） ，但抽，但抽 汽作功（汽作功（ho-hj） ，do ；Z Z不變不變 當當p1 ，tfw ，使，使qo=（ho-hfw） ，但抽汽，但抽汽 作功（作功（ho-hj） ，do ；必然存在一最佳值必然存在一最佳值 )p(topopfw1或或Z 時，時， ，這是因為，這是因為Z ，不可逆因素不可逆因素 ，故，故 opfwt opfwt熱力發(fā)電廠不同級數(shù)的抽汽回熱循環(huán)，其最有利的給水溫度是不同的，回不同級數(shù)的抽汽回熱循環(huán)，其最有利的給水溫度是不同的，回

28、熱級數(shù)愈多時理論上最有利的給水溫度愈高。熱級數(shù)愈多時理論上最有利的給水溫度愈高。 一般說來，實際最有利的給水溫度，大致為鍋爐壓力下飽和一般說來，實際最有利的給水溫度，大致為鍋爐壓力下飽和溫度的溫度的68687777。最佳給水溫度最佳給水溫度熱力發(fā)電廠抽汽回熱的其它效果抽汽回熱的其它效果鍋爐鍋爐 受熱面可以減少一些受熱面可以減少一些 汽輪機汽輪機 前面幾級的流量增大，后面幾級的流量減少，前面幾級的流量增大，后面幾級的流量減少，對汽輪機有利。對汽輪機有利。 凝汽器凝汽器 換熱面積可以減少換熱面積可以減少 應用回熱，對機組有利無弊?，F(xiàn)代電廠無一例外應用回熱，對機組有利無弊。現(xiàn)代電廠無一例外都采用回熱

29、循環(huán)都采用回熱循環(huán)熱力發(fā)電廠抽汽回熱的其它效果抽汽回熱的其它效果熱力發(fā)電廠(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱（一）再熱循環(huán)的提出（一）再熱循環(huán)的提出 如上所述，提高蒸汽的初壓力，可以提高如上所述，提高蒸汽的初壓力，可以提高朗肯循環(huán)的熱效率，但如果蒸汽的初溫度不能朗肯循環(huán)的熱效率，但如果蒸汽的初溫度不能同時提高，則蒸汽在汽輪機內膨脹終了時的干同時提高，則蒸汽在汽輪機內膨脹終了時的干度降低，影響汽輪機的安全運行。因此，度降低，影響汽輪機的安全運行。因此，為了為了提高蒸汽的初壓又不致使乏氣的干度過低，常提高蒸汽的初壓又不致使乏氣的干度過低，常采用蒸汽中間再過熱的方法。采用蒸汽中間再過熱的方法。熱力發(fā)電廠

30、 如圖所示如圖所示, , 新蒸汽在高壓新蒸汽在高壓汽輪機中膨脹作功到某一汽輪機中膨脹作功到某一中間壓力以后中間壓力以后, , 全部抽出全部抽出導入鍋爐中的再熱器，吸導入鍋爐中的再熱器，吸收煙氣放出的熱量，然后收煙氣放出的熱量，然后再導入低壓汽輪機繼續(xù)膨再導入低壓汽輪機繼續(xù)膨脹作功到終壓力脹作功到終壓力 ，這種循，這種循環(huán)稱為蒸汽再熱循環(huán)，簡環(huán)稱為蒸汽再熱循環(huán)，簡稱稱再熱循環(huán)再熱循環(huán)。(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱熱力發(fā)電廠 一次再熱循環(huán)在一次再熱循環(huán)在T-sT-s圖中的圖中的表示如圖所示表示如圖所示 。可以看出，?？梢钥闯觯羝?jīng)中間再過熱以后，蒸汽經(jīng)中間再過熱以后，其乏汽的干度明顯地提高其乏

31、汽的干度明顯地提高了。再熱循環(huán)的吸熱平均了。再熱循環(huán)的吸熱平均溫度將高于基本的朗肯循溫度將高于基本的朗肯循環(huán)，使整個再熱循環(huán)的熱環(huán)，使整個再熱循環(huán)的熱效率有所提高。效率有所提高。(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱熱力發(fā)電廠（二）中間再熱參數(shù)（二）中間再熱參數(shù)(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱n再熱對汽輪機相對內效率的影響再熱對汽輪機相對內效率的影響再熱使排汽濕度再熱使排汽濕度，濕度損失，濕度損失， ri ri n再熱對汽輪機理想熱效率的影響再熱對汽輪機理想熱效率的影響當附加循環(huán)吸熱過程的平均溫度當附加循環(huán)吸熱過程的平均溫度T Trhrh大于基本循環(huán)吸熱過程平均溫度大于基本循環(huán)吸熱過程平均溫度T T0

32、0 ， t tST124365abc熱力發(fā)電廠(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱n再熱后蒸汽溫度再熱后蒸汽溫度t trhrht trhrh越高，熱經(jīng)濟性越好，但受材料限制，常取越高，熱經(jīng)濟性越好，但受材料限制，常取 t trhrh=t=t0 0n2 2、再熱后蒸汽壓力、再熱后蒸汽壓力p prhrh存在一個最佳再熱壓力存在一個最佳再熱壓力當當 t trhrh = = t t0 0， p prhrh= =（18%26%18%26%）p p0 0再熱后前有抽汽，再熱后前有抽汽，p prhrh= =（18%26%18%26%）p p0 0再熱后前無抽汽，再熱后前無抽汽，p prhrh= =（18%26%1

33、8%26%）p p0 0ST124365ba熱力發(fā)電廠煙氣再熱煙氣再熱利用鍋爐煙道中煙氣加熱蒸汽利用鍋爐煙道中煙氣加熱蒸汽可加熱蒸汽到可加熱蒸汽到5006005006000 0C C熱經(jīng)濟性提高熱經(jīng)濟性提高6%8%6%8%用途：電廠中再熱主要手段用途：電廠中再熱主要手段(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱 (a) 煙氣再熱煙氣再熱 熱力發(fā)電廠(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱蒸汽再熱蒸汽再熱利用新汽或抽汽加熱再熱蒸汽利用新汽或抽汽加熱再熱蒸汽再熱后汽溫較低再熱后汽溫較低熱經(jīng)濟性提高熱經(jīng)濟性提高3%4%3%4%用途：再熱溫度調節(jié)（與煙氣再用途：再熱溫度調節(jié)（與煙氣再熱同時使用）熱同時使用）核電站核電站 (

34、b) 蒸汽再熱蒸汽再熱 熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠再熱對回熱經(jīng)濟性影響再熱對回熱經(jīng)濟性影響 兩點兩點: : 一是會使回熱的熱經(jīng)濟效果減弱一是會使回熱的熱經(jīng)濟效果減弱, , 二是影響回熱的最佳分配。二是影響回熱的最佳分配。(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠 顯然，抽汽的過熱顯然，抽汽的過熱度愈高，不可逆?zhèn)鳠釗p度愈高，不可逆?zhèn)鳠釗p失愈大。所以，再熱增失愈大。所以，再熱增加了蒸汽過熱度，增加加了蒸汽過熱度，增加了不可逆?zhèn)鳠釗p失，從了不可逆?zhèn)鳠釗p失，從而削弱了回熱的熱經(jīng)濟而削弱了回熱的熱經(jīng)濟性。性。T再熱對回熱熱經(jīng)濟性的影響再熱對回熱熱經(jīng)濟性的影響(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱熱力發(fā)電廠熱力

35、發(fā)電廠 再熱對回熱分配的影響主要反映在鍋爐給水溫度再熱對回熱分配的影響主要反映在鍋爐給水溫度和再熱后第一級抽汽壓力的選擇上。和再熱后第一級抽汽壓力的選擇上。 目前在各級回熱加熱分配上，由于高壓缸排汽過目前在各級回熱加熱分配上，由于高壓缸排汽過熱度低，而下一級再熱后的蒸汽過熱度高，一般是熱度低，而下一級再熱后的蒸汽過熱度高，一般是采用增大高壓缸排汽的抽汽，使這一級加熱器的給采用增大高壓缸排汽的抽汽，使這一級加熱器的給水焓升為相鄰下一級的給水焓升的水焓升為相鄰下一級的給水焓升的1.6倍。其倍。其目的是減少給水加熱過程的不可逆損失，從而提高目的是減少給水加熱過程的不可逆損失，從而提

36、高回熱經(jīng)濟效果?；責峤?jīng)濟效果。再熱對回熱分配的影響再熱對回熱分配的影響(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠盡管蒸汽中間再熱對給水回熱效果帶來不利影盡管蒸汽中間再熱對給水回熱效果帶來不利影響，但現(xiàn)代高參數(shù)大容量機組均同時采用蒸汽中響，但現(xiàn)代高參數(shù)大容量機組均同時采用蒸汽中間再熱和給水回熱加熱，因為二者都可以提高熱間再熱和給水回熱加熱，因為二者都可以提高熱經(jīng)濟性，節(jié)省燃料。如果中間再熱和給水回熱配經(jīng)濟性，節(jié)省燃料。如果中間再熱和給水回熱配合參數(shù)選擇合理，則熱經(jīng)濟性會更高。合參數(shù)選擇合理，則熱經(jīng)濟性會更高。(4)蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱熱力發(fā)電廠(5) 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)（一）熱電聯(lián)合生

37、產(chǎn)（一）熱電聯(lián)合生產(chǎn)熱電分產(chǎn)熱電分產(chǎn) 只生產(chǎn)電能或熱能一種能量只生產(chǎn)電能或熱能一種能量 分散供熱、分產(chǎn)電分散供熱、分產(chǎn)電集中供熱、分產(chǎn)電集中供熱、分產(chǎn)電熱力發(fā)電廠(5) 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn) 同時生產(chǎn)電能和熱能同時生產(chǎn)電能和熱能熱電聯(lián)產(chǎn)優(yōu)點：熱電聯(lián)產(chǎn)優(yōu)點： 先發(fā)電，再供熱；先發(fā)電，再供熱； 發(fā)電和供熱兩種形式同時存在發(fā)電和供熱兩種形式同時存在 按質用能按質用能 節(jié)約能源，環(huán)保有利節(jié)約能源，環(huán)保有利熱力發(fā)電廠熱電聯(lián)產(chǎn)典型系統(tǒng)圖熱電聯(lián)產(chǎn)典型系統(tǒng)圖 BTGBGNCNhGTC型汽輪機型汽輪機B型、型、N型汽輪機型汽輪機(5) 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)熱力發(fā)電廠4 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱

38、力系統(tǒng)一、一、熱力系統(tǒng)概念熱力系統(tǒng)概念熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)將熱力設備按照熱力循環(huán)的順序用管將熱力設備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個有機整體道和附件連接起來的一個有機整體 熱力系統(tǒng)圖熱力系統(tǒng)圖根據(jù)發(fā)電廠熱力循環(huán)的特征，將熱根據(jù)發(fā)電廠熱力循環(huán)的特征，將熱力部分的主、輔設備及其管道附件按力部分的主、輔設備及其管道附件按功能有序連接成一個整體的線路圖功能有序連接成一個整體的線路圖發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的兩種基本型式：發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的兩種基本型式：發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)熱力發(fā)電廠發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 以規(guī)定的符號表示工質按

39、某種熱力循環(huán)順序流經(jīng)的以規(guī)定的符號表示工質按某種熱力循環(huán)順序流經(jīng)的各種熱力設備之間聯(lián)系的線路圖各種熱力設備之間聯(lián)系的線路圖目的：目的：表明能量轉換與利用的基本過程，反映發(fā)電廠表明能量轉換與利用的基本過程，反映發(fā)電廠能量轉換過程的技術完善程度和熱經(jīng)濟性能量轉換過程的技術完善程度和熱經(jīng)濟性 特點：特點：簡捷、清晰，無相同或備用設備簡捷、清晰，無相同或備用設備 應用：應用：決定系統(tǒng)組成、發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性決定系統(tǒng)組成、發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性 4 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)熱力發(fā)電廠二、二、 發(fā)電廠型式和容量確定發(fā)電廠型式和容量確定 4 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 只有電負荷：建凝

40、汽式電廠只有電負荷：建凝汽式電廠 有供熱需要：建熱電聯(lián)產(chǎn)；有供熱需要：建熱電聯(lián)產(chǎn)； 燃煤：燃煤： 建在燃料產(chǎn)地附近或礦口發(fā)電廠；建在燃料產(chǎn)地附近或礦口發(fā)電廠； 有天然氣：有天然氣： 燃氣燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠 熱力發(fā)電廠主要設備選擇原則主要設備選擇原則 銘牌出力銘牌出力汽輪機在額定進汽和再熱參數(shù)工況下，排汽壓力汽輪機在額定進汽和再熱參數(shù)工況下，排汽壓力為為11.8kpa，補水率為，補水率為3%時，汽輪發(fā)電機組的保證出力時，汽輪發(fā)電機組的保證出力汽輪發(fā)電機組保證最大連續(xù)出力（汽輪發(fā)電機組保證最大連續(xù)出力（TMCR）汽輪機在通過銘牌出力所保證的進汽量、額定主蒸汽和汽輪機在通過銘牌出力

41、所保證的進汽量、額定主蒸汽和再熱蒸汽工況下，在正常的排汽壓力（再熱蒸汽工況下，在正常的排汽壓力（4.9kpa）下，補）下，補水率為水率為0%時，機組能保證達到的出力時，機組能保證達到的出力 汽輪發(fā)電機組調節(jié)汽門全開時最大計算出力（汽輪發(fā)電機組調節(jié)汽門全開時最大計算出力（VWO）汽輪機調節(jié)汽門全開時通過計算最大進汽量和額定的主汽輪機調節(jié)汽門全開時通過計算最大進汽量和額定的主蒸汽、再熱蒸汽參數(shù)工況下，并在正常排汽壓力蒸汽、再熱蒸汽參數(shù)工況下，并在正常排汽壓力（4.9kpa）和補水率）和補水率0%條件下計算所能達到的出力條件下計算所能達到的出力 其他：其他： 汽輪發(fā)電機組在調節(jié)汽門全開和所有給水加熱

42、器全部投汽輪發(fā)電機組在調節(jié)汽門全開和所有給水加熱器全部投運之下，超壓運之下，超壓5%連續(xù)運行的能力，以適應調峰的需要連續(xù)運行的能力，以適應調峰的需要 熱力發(fā)電廠汽輪機組汽輪機組 （1 1）汽輪機容量）汽輪機容量 最大機組容量不宜超過系統(tǒng)總容量的最大機組容量不宜超過系統(tǒng)總容量的10%10%； 大容量電力系統(tǒng)，選用高效率的大容量電力系統(tǒng)，選用高效率的300MW300MW、600MW600MW機組機組 （2 2）汽輪機參數(shù)）汽輪機參數(shù) 采用高效率大容量中間再熱式汽輪機組；采用高效率大容量中間再熱式汽輪機組； 大型凝汽式火電廠汽輪機組采用亞臨界和超臨界：大型凝汽式火電廠汽輪機組采用亞臨界和超臨界：30

43、0MW300MW、600MW600MW、800MW800MW、1000MW1000MW（3 3）汽輪機臺數(shù)）汽輪機臺數(shù) 汽輪發(fā)電機組臺數(shù)汽輪發(fā)電機組臺數(shù)4 46 6臺，機組容量等級不超過兩種；臺，機組容量等級不超過兩種； 同容量機、爐采用同一制造廠的同一型式同容量機、爐采用同一制造廠的同一型式 熱力發(fā)電廠鍋爐鍋爐 （1 1）鍋爐參數(shù)）鍋爐參數(shù) 鍋爐過熱器出口額定蒸汽壓力；鍋爐過熱器出口額定蒸汽壓力； 過熱器出口額定蒸汽溫度；過熱器出口額定蒸汽溫度； 再熱蒸汽管道、再熱器的壓力降；再熱蒸汽管道、再熱器的壓力降； 再熱器出口額定蒸汽溫度再熱器出口額定蒸汽溫度（2 2）鍋爐型式）鍋爐型式 采用煤粉爐

44、；采用煤粉爐； 水循環(huán)方式：自然循環(huán)、強制循環(huán)、直流水循環(huán)方式：自然循環(huán)、強制循環(huán)、直流 （3 3）鍋爐容量與臺數(shù)）鍋爐容量與臺數(shù) 凝汽式發(fā)電廠一般一機配一爐；凝汽式發(fā)電廠一般一機配一爐； 聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠，保證鍋爐最小穩(wěn)定燃燒的負荷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠，保證鍋爐最小穩(wěn)定燃燒的負荷 熱力發(fā)電廠4 發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)三、原則性熱力系統(tǒng)舉例三、原則性熱力系統(tǒng)舉例SGH7H6H5H3H2H1BHPLPLPLPCDCPDEH8H4TPTDBDFPDE-除鹽裝置SG-軸封冷卻器TP-前置泵FP-給水泵TD-凝汽式小汽輪機H1，H2，H3-高壓加熱器H5，H6，H7，H8-低壓加熱器N300-16.

45、7/538/538N300-16.7/538/538機組的發(fā)電廠原則機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)性熱力系統(tǒng)熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例原則性熱力系統(tǒng)舉例國產(chǎn)國產(chǎn)N30016.18550550型亞臨界型亞臨界參數(shù)中間再熱式汽參數(shù)中間再熱式汽輪機，配輪機，配100016.77555型直流型直流鍋爐的發(fā)電廠原則鍋爐的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)圖性熱力系統(tǒng)圖熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例原則性熱力系統(tǒng)舉例 該機組有八級不調整抽汽，回熱系統(tǒng)為三臺高壓加熱器、四該機組有八級不調整抽汽，回熱系統(tǒng)為三臺高壓加熱器、四臺低壓加熱器、一臺除氧器。三臺高壓加熱器都設置內置式蒸臺低壓加熱器、一臺除氧器。三臺高壓加熱器都設置內置

46、式蒸汽冷卻器和疏水冷卻器、疏水逐級自流至除氧器。除氧器為滑汽冷卻器和疏水冷卻器、疏水逐級自流至除氧器。除氧器為滑壓運行，給水系統(tǒng)采用汽動調速給水泵壓運行，給水系統(tǒng)采用汽動調速給水泵FP，主給水泵，主給水泵FP前設前設電動前置泵電動前置泵TP。驅動小汽輪機。驅動小汽輪機TD為凝汽式，其排汽進入主機為凝汽式，其排汽進入主機凝汽器凝汽器CC，正常工況汽源為第五段抽汽，正常工況汽源為第五段抽汽(部分機組現(xiàn)已改為第部分機組現(xiàn)已改為第四段抽汽四段抽汽)。H5低壓加熱器設有內置式蒸汽冷卻器，除低壓加熱器設有內置式蒸汽冷卻器，除H7低壓低壓加熱器采用疏水泵加熱器采用疏水泵DP外，其余低壓加熱器均采用疏水逐級自外，其余低壓加熱器均采用疏水逐級自流方式，流方式，H8低壓加熱器放在凝汽器頸部，其疏水自流入熱井。低壓加熱器放在凝汽器頸部，其疏水自流入熱井。由于直流鍋爐沒有排污，為保證鍋爐的汽水品質，對凝結水需由于直流鍋爐沒有排污，為保證鍋爐的汽水品質，對凝結水需要全部精處理，故設有凝結水除鹽設備要全部精處理，故設有凝結水除鹽設備DE，因，因DE采用低壓系采用低壓系統(tǒng)，故裝設相應的凝升泵統(tǒng)，故裝設相應的凝升泵BP?；瘜W補充水進入凝汽器。該機組?；瘜W補充水進入凝汽器。該機組在額定工況時的熱耗率在額定工況時的熱耗率q為為8189.38kJ(kWh)。熱力發(fā)電廠熱力發(fā)電廠 上圖為引進型國產(chǎn)上圖為引進型國產(chǎn)N