[工學(xué)]電廠熱動(dòng)力ppt課件

1、火力發(fā)電廠n1概述n2再熱循環(huán)n3回?zé)嵫h(huán)n4熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n5凝汽式發(fā)電廠能量損失n6凝汽式發(fā)電廠主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)目的n7發(fā)電廠熱力系統(tǒng)提高初壓和初溫的限制T高初壓有利提高初壓有利提高初溫有利提高初溫有利遭到資料等各遭到資料等各方面要素限制方面要素限制處理方法：處理方法：再熱循環(huán)再熱循環(huán)再熱循環(huán)n再熱循環(huán)再熱循環(huán): :就是指新就是指新蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)作了一部分功以后從了一部分功以后從汽輪機(jī)中全部引出汽輪機(jī)中全部引出來(lái)送到再熱器中再來(lái)送到再熱器中再一次進(jìn)展加熱，經(jīng)一次進(jìn)展加熱，經(jīng)再熱升高溫度后的再熱升高溫度后的蒸汽又送回汽輪機(jī)蒸汽又送回汽輪機(jī)低壓缸中繼續(xù)作功，

2、低壓缸中繼續(xù)作功，最后成為乏汽。最后成為乏汽。再熱循環(huán)n朗肯循環(huán)：朗肯循環(huán)：n 1-b-c-4-5-6-1n再熱循環(huán)：再熱循環(huán)：n 1-b-a-2-4-5-6-1再熱循環(huán)n再熱循環(huán)熱效率tbabatRehbabaabhhhhhhhhqwhhhhqhhhhhhhhw)()()()()()()()()()(21211011212102循環(huán)熱效率包括兩部分工質(zhì)在循環(huán)中的系熱量部分缸做功之和再熱循環(huán)所做的功為兩再熱循環(huán)n特點(diǎn)：特點(diǎn)：n減輕了凝結(jié)水泵、給水泵、循環(huán)水泵以及凝減輕了凝結(jié)水泵、給水泵、循環(huán)水泵以及凝汽器負(fù)擔(dān)汽器負(fù)擔(dān)n添加了初次投資費(fèi)用，使運(yùn)轉(zhuǎn)管理復(fù)雜添加了初次投資費(fèi)用，使運(yùn)轉(zhuǎn)管理復(fù)雜n運(yùn)用：

3、運(yùn)用：n初壓超越初壓超越14MPa時(shí)運(yùn)用時(shí)運(yùn)用n再熱次數(shù)不超越再熱次數(shù)不超越2次次n一次再熱可以提高循環(huán)熱效率一次再熱可以提高循環(huán)熱效率34.5%回?zé)嵫h(huán)n朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)不同在于：朗肯循朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)不同在于：朗肯循環(huán)的給水加熱過(guò)程不在定溫下進(jìn)展，而環(huán)的給水加熱過(guò)程不在定溫下進(jìn)展，而且平均吸熱溫度較最高溫度低得較多。且平均吸熱溫度較最高溫度低得較多。對(duì)循環(huán)熱效率的提高不利。對(duì)循環(huán)熱效率的提高不利。處理方法：運(yùn)用回?zé)嵫h(huán)處理方法：運(yùn)用回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán)n極限回?zé)嵫h(huán)極限回?zé)嵫h(huán)n討論以飽和蒸討論以飽和蒸汽作為工質(zhì)的汽作為工質(zhì)的情況。調(diào)查任情況。調(diào)查任務(wù)于務(wù)于T1T1、T2T2溫溫度界限間的

4、朗度界限間的朗肯循環(huán)，假設(shè)肯循環(huán)，假設(shè)利用正在膨脹利用正在膨脹中的蒸汽對(duì)液中的蒸汽對(duì)液體加熱，使過(guò)體加熱，使過(guò)程程4-54-5不從外不從外熱源吸熱。熱源吸熱。n該循環(huán)具有與該循環(huán)具有與卡諾循環(huán)一樣卡諾循環(huán)一樣的熱效率的熱效率回?zé)嵫h(huán)n回?zé)嵫h(huán)效率回?zé)嵫h(huán)效率ttctReqq121n回?zé)嵫h(huán)普通采用有限級(jí)數(shù)的抽汽，抽汽級(jí)回?zé)嵫h(huán)普通采用有限級(jí)數(shù)的抽汽，抽汽級(jí)數(shù)普通取決于新汽初壓。數(shù)普通取決于新汽初壓。n國(guó)產(chǎn)亞臨界國(guó)產(chǎn)亞臨界300MW汽輪機(jī)組抽汽有汽輪機(jī)組抽汽有8級(jí)級(jí)n中、低壓普通采用中、低壓普通采用34級(jí)級(jí)回?zé)嵫h(huán)n多級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)多級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)兩級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)熱力系統(tǒng)圖n1kg蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)

5、，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)，膨脹至形狀膨脹至形狀o1，抽出，抽出a1kg進(jìn)入回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)入回?zé)峒訜崞鱅，在其中放熱變成在其中放熱變成a1kg凝凝結(jié)水。并加熱結(jié)水。并加熱(1-a1)kg來(lái)自來(lái)自II的形狀為的形狀為o2的的飽和水。形狀由飽和水。形狀由o2變變到到o1。水溫相應(yīng)由。水溫相應(yīng)由to2提高到提高到to1回?zé)嵫h(huán)n剩余剩余(1-a1)kg(1-a1)kg蒸汽在汽蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹做功至輪機(jī)中繼續(xù)膨脹做功至形狀形狀o2o2，抽出，抽出a2kga2kg進(jìn)入進(jìn)入回?zé)峒訜崞骰責(zé)峒訜崞鱅III，在其中，在其中放熱變成放熱變成a2kga2kg凝結(jié)水。凝結(jié)水。并加熱并加熱(1-a1-a2)kg(1-a1-a

6、2)kg主主凝結(jié)水。形狀由凝結(jié)水。形狀由2 2變到變到o2o2。 t2 t2提高到提高到to2to2n剩余剩余(1-a1-a2)kg(1-a1-a2)kg蒸汽蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹做在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹做功至形狀功至形狀2 2，然后從汽，然后從汽輪機(jī)排出，進(jìn)入凝汽器輪機(jī)排出，進(jìn)入凝汽器放變成飽和水。由凝結(jié)放變成飽和水。由凝結(jié)水泵打入水泵打入IIII回?zé)峒訜崞鳠崞胶鈔第一級(jí)加熱器第一級(jí)加熱器I212111211111)(1 ()(oooooooohhhhhhhh為未知量解得回?zé)峒訜崞鳠崞胶鈔第二級(jí)加熱器第二級(jí)加熱器IIII22221222221222)(1 ()(1 ()(hhhhhhhhoooo

7、o為未知量解得n向冷源放熱部分為向冷源放熱部分為1-a1-a21-a1-a2回?zé)峒訜醤多級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)的熱效率比初終形狀一樣多級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)的熱效率比初終形狀一樣的單朗肯循環(huán)的熱效率高的單朗肯循環(huán)的熱效率高n推導(dǎo)過(guò)程：略推導(dǎo)過(guò)程：略n回?zé)峒?jí)數(shù)不宜過(guò)多，高壓普通采用回?zé)峒?jí)數(shù)不宜過(guò)多，高壓普通采用46級(jí)，級(jí)，超高壓普通采用超高壓普通采用68級(jí)。不同級(jí)數(shù)抽汽回級(jí)。不同級(jí)數(shù)抽汽回?zé)嵫h(huán)最有利的給水溫度不同，普通為鍋熱循環(huán)最有利的給水溫度不同，普通為鍋爐壓力下飽和溫度的爐壓力下飽和溫度的6877%回?zé)峒訜醤抽汽回?zé)崞渌Ч槠責(zé)崞渌Ч鹡抽汽回?zé)?，可顯著提高循環(huán)熱效率，還帶來(lái)一抽汽回?zé)?，可顯著提高循環(huán)

8、熱效率，還帶來(lái)一些其它有利的影響。如對(duì)鍋爐設(shè)備來(lái)說(shuō)熱些其它有利的影響。如對(duì)鍋爐設(shè)備來(lái)說(shuō)熱負(fù)荷減小了，此時(shí)雖然汽耗率由于每千克新汽負(fù)荷減小了，此時(shí)雖然汽耗率由于每千克新汽作功減少而有所增大，但熱耗率卻因循環(huán)熱效作功減少而有所增大，但熱耗率卻因循環(huán)熱效率的提高而明顯地降低了，因此鍋爐設(shè)備的受率的提高而明顯地降低了，因此鍋爐設(shè)備的受熱面可以減少一些。熱面可以減少一些。n可以提高汽輪機(jī)的最大設(shè)計(jì)功率可以提高汽輪機(jī)的最大設(shè)計(jì)功率熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n既發(fā)電又供熱的動(dòng)力循環(huán)既發(fā)電又供熱的動(dòng)力循環(huán)n冷源損失，凝汽器內(nèi)被冷卻水帶走的熱量，即所謂冷源損失，凝汽器內(nèi)被冷卻水帶走的熱量，即所謂“冷

9、源損失冷源損失n現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠雖然采用了高參數(shù)的新汽、現(xiàn)代凝汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠雖然采用了高參數(shù)的新汽、抽汽回?zé)嵫h(huán)和再熱循環(huán)等項(xiàng)措施但其理想循環(huán)抽汽回?zé)嵫h(huán)和再熱循環(huán)等項(xiàng)措施但其理想循環(huán)熱效率依然沒(méi)有到達(dá)熱效率依然沒(méi)有到達(dá)50%n處理方法處理方法n提高乏氣壓力，利用乏氣供熱提高乏氣壓力，利用乏氣供熱n乏氣壓為乏氣壓為3.45kPa 乏氣溫度乏氣溫度 26330C壓力壓力0.12MPa 溫度為溫度為104.80C，壓力為，壓力為0.6MPa時(shí)，時(shí)，溫度為溫度為159192熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n當(dāng)蒸汽在汽輪機(jī)中當(dāng)蒸汽在汽輪機(jī)中絕熱膨脹做功到某絕熱膨脹做功到某一規(guī)定壓力后，全一規(guī)定壓力后，全部排出供工

10、業(yè)或者部排出供工業(yè)或者生活方面運(yùn)用。生活方面運(yùn)用。n通常汽輪機(jī)排汽壓通常汽輪機(jī)排汽壓力高于力高于1 1個(gè)工程大氣個(gè)工程大氣壓。普通為背壓式壓。普通為背壓式汽輪機(jī)汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)：熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)：n1-2b-3b-5-6-1n朗肯循環(huán)：朗肯循環(huán)：n1-2-3-5-6-1n熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)效熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)效率低于朗肯循環(huán)率低于朗肯循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)效率不能完全表名燃料發(fā)熱量的熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)效率不能完全表名燃料發(fā)熱量的有效利用程度，因此時(shí)乏汽所放出的熱量不再有效利用程度，因此時(shí)乏汽所放出的熱量不再損失掉。損失掉。n熱量利用系數(shù)熱量利用系數(shù)K：可以評(píng)價(jià)熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性：可以評(píng)價(jià)熱電聯(lián)產(chǎn)

11、經(jīng)濟(jì)性120qqwKn理想情況下理想情況下K=1，普通情況，普通情況K=0.7n兩座電廠兩座電廠K一樣，經(jīng)濟(jì)性不一定一樣一樣，經(jīng)濟(jì)性不一定一樣熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n供熱電能消費(fèi)率供熱電能消費(fèi)率20qwn供熱電能消費(fèi)率大，那么供熱氣流在汽輪發(fā)供熱電能消費(fèi)率大，那么供熱氣流在汽輪發(fā)電機(jī)中所發(fā)電能多電機(jī)中所發(fā)電能多n全面評(píng)價(jià)電廠熱經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)給出全面評(píng)價(jià)電廠熱經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)給出K和和n 或者同時(shí)給出或者同時(shí)給出K和和t熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)n調(diào)理抽汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠調(diào)理抽汽式汽輪機(jī)發(fā)電廠n熱電廠倘假設(shè)僅僅選用背熱電廠倘假設(shè)僅僅選用背壓式汽輪機(jī)，那么對(duì)用戶壓式汽輪機(jī)，那么對(duì)用戶的電能需求量與供熱需求的電能需求量與供

12、熱需求量之間不能相互協(xié)調(diào)，往量之間不能相互協(xié)調(diào)，往往彼此牽制。往彼此牽制。n采用調(diào)理抽汽式汽輪機(jī)，采用調(diào)理抽汽式汽輪機(jī)，同時(shí)調(diào)理供熱用的抽汽量同時(shí)調(diào)理供熱用的抽汽量和汽輪機(jī)總的進(jìn)汽量以使和汽輪機(jī)總的進(jìn)汽量以使發(fā)電量堅(jiān)持不變。發(fā)電量堅(jiān)持不變。凝汽式發(fā)電廠各項(xiàng)能量損失n損失主要包括：損失主要包括：n一.鍋爐設(shè)備中的能量損失。鍋爐效率9094%n二.管道散熱損失。管道效率99%左右n三.汽輪機(jī)能量損失。汽輪機(jī)效率8790%左右n四.冷源損失。汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率4045%左右n五.發(fā)電機(jī)中能量損失。發(fā)電機(jī)效率98%左右n發(fā)電廠總效率普通發(fā)電廠總效率普通2737%gmoitpbpl26熱流圖凝汽式發(fā)電廠主

13、要經(jīng)濟(jì)技術(shù)目的n 發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的，是衡量電廠技術(shù)配備好壞以及管理程度高低的標(biāo)志。n確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的目的:了解消費(fèi)的質(zhì)量和分析研討進(jìn)一步改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)情況的方向。n凝汽式發(fā)電廠的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)目的凝汽式發(fā)電廠的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)目的n發(fā)電廠總效率發(fā)電廠總效率n煤耗率煤耗率n廠用電率廠用電率n裝機(jī)容量的年利用小時(shí)數(shù)裝機(jī)容量的年利用小時(shí)數(shù)n汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的熱耗率汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的熱耗率發(fā)電廠總效率發(fā)電廠總效率n發(fā)電廠總效率：指發(fā)電廠發(fā)出的電能與同一發(fā)電廠總效率：指發(fā)電廠發(fā)出的電能與同一時(shí)期內(nèi)所耗費(fèi)的燃料總能量之比時(shí)期內(nèi)所耗費(fèi)的燃料總能量之比yDwelplBQP3600n發(fā)電廠總效率與汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)、排汽壓

14、力，發(fā)電廠總效率與汽輪機(jī)進(jìn)汽參數(shù)、排汽壓力，單機(jī)容量以及運(yùn)轉(zhuǎn)管理程度等要素有關(guān)。單機(jī)容量以及運(yùn)轉(zhuǎn)管理程度等要素有關(guān)。n此公式適用于單臺(tái)和多臺(tái)機(jī)組此公式適用于單臺(tái)和多臺(tái)機(jī)組2323適用于單機(jī)適用于單機(jī)煤耗率n 煤耗率煤耗率 n發(fā)電煤耗率發(fā)電煤耗率: :指發(fā)電廠每發(fā)出指發(fā)電廠每發(fā)出1 1度電度電(1kwh(1kwh電電能能) )所需求的煤耗量，常以符號(hào)所需求的煤耗量，常以符號(hào)b b表示表示n供電煤耗率：指發(fā)電廠對(duì)外每輸出供電煤耗率：指發(fā)電廠對(duì)外每輸出1kwh1kwh電能電能所需求的煤耗量。所需求的煤耗量。)./(3600hkWkgBQPBbyDwpleln凝汽式發(fā)電廠的發(fā)電煤耗為：凝汽式發(fā)電廠的發(fā)

15、電煤耗為：與總效率和燃料低位發(fā)熱量有關(guān)與總效率和燃料低位發(fā)熱量有關(guān)煤耗率n發(fā)電規(guī)范煤耗率)./(123. 029308360029308hkWkgQbbplplyDwn標(biāo)準(zhǔn)煤n總效率越高，規(guī)范煤耗率越低總效率越高，規(guī)范煤耗率越低 n規(guī)范煤耗率是表征火力發(fā)電廠消費(fèi)技術(shù)的規(guī)范煤耗率是表征火力發(fā)電廠消費(fèi)技術(shù)的完善程度及其經(jīng)濟(jì)效果最常用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)完善程度及其經(jīng)濟(jì)效果最常用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)目的目的n我國(guó)我國(guó)0.330.43,好一些的到達(dá)好一些的到達(dá)0.31廠用電率n為了實(shí)現(xiàn)各種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，發(fā)電廠所發(fā)出的為了實(shí)現(xiàn)各種能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，發(fā)電廠所發(fā)出的電能，自然不能夠全部都供應(yīng)外界用戶，必需電能，自然不能夠全部都供應(yīng)

16、外界用戶，必需扣除一部分用來(lái)帶動(dòng)本廠的各種輔助設(shè)備扣除一部分用來(lái)帶動(dòng)本廠的各種輔助設(shè)備( (諸諸如：燃料運(yùn)輸設(shè)備、磨煤機(jī)，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，如：燃料運(yùn)輸設(shè)備、磨煤機(jī)，送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵以及灰渣泵等給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵以及灰渣泵等等等) )，及供應(yīng)廠房照明。，及供應(yīng)廠房照明。n這一部分發(fā)電廠本身運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所必需耗費(fèi)掉的電這一部分發(fā)電廠本身運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所必需耗費(fèi)掉的電能，總稱為能，總稱為“廠用電。廠用電。n所謂廠用電率，就是指發(fā)電廠的廠用電量占同所謂廠用電率，就是指發(fā)電廠的廠用電量占同時(shí)期發(fā)電廠總發(fā)電量的百分比，以時(shí)期發(fā)電廠總發(fā)電量的百分比，以K K表示表示廠用電率n廠用電率廠用

17、電率發(fā)電廠總發(fā)電量發(fā)電廠用電量pleldpleldWWWWK, 0, 0%100n凝汽式發(fā)電廠凝汽式發(fā)電廠K取取515%裝機(jī)容量的年利用小時(shí)數(shù)n裝機(jī)容量：火力發(fā)電廠全廠所裝有的汽輪發(fā)電裝機(jī)容量：火力發(fā)電廠全廠所裝有的汽輪發(fā)電機(jī)組的總?cè)萘繖C(jī)組的總?cè)萘縩火力發(fā)電廠的全年發(fā)電量與裝機(jī)容量火力發(fā)電廠的全年發(fā)電量與裝機(jī)容量 之比值之比值代表該廠全部機(jī)組在全年內(nèi)平均的任務(wù)小時(shí)數(shù)，代表該廠全部機(jī)組在全年內(nèi)平均的任務(wù)小時(shí)數(shù)，稱為該廠裝機(jī)容量的稱為該廠裝機(jī)容量的“年利用小時(shí)數(shù)年利用小時(shí)數(shù)“。n常以常以T T表示，是一個(gè)小于表示，是一個(gè)小于87608760的數(shù)字，的數(shù)字，T T值的大值的大小反映了機(jī)組的利用情況。

18、小反映了機(jī)組的利用情況。T T值過(guò)小，闡明廠值過(guò)小，闡明廠內(nèi)設(shè)備未能充分發(fā)揚(yáng)作用，存在浪費(fèi)。內(nèi)設(shè)備未能充分發(fā)揚(yáng)作用，存在浪費(fèi)。T T值過(guò)值過(guò)大，闡明全廠全年內(nèi)安排大、小修的時(shí)間太短，大，闡明全廠全年內(nèi)安排大、小修的時(shí)間太短，勢(shì)必降低機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。勢(shì)必降低機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。n我國(guó)多數(shù)火力發(fā)電廠裝機(jī)容量的年利用小時(shí)數(shù)我國(guó)多數(shù)火力發(fā)電廠裝機(jī)容量的年利用小時(shí)數(shù)大都介于大都介于 5500 550075007500之間。之間。發(fā)電廠熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)介發(fā)電廠熱力系統(tǒng)簡(jiǎn)介n發(fā)電廠的原那么性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的原那么性熱力系統(tǒng)n組成：由鍋爐組成：由鍋爐- -蒸汽管銜接系統(tǒng)、凝汽設(shè)備系統(tǒng)、蒸汽管銜接系統(tǒng)、凝汽設(shè)備系統(tǒng)、給水回?zé)嵯到y(tǒng)、除氧器系統(tǒng)以及化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)等給水回?zé)嵯到y(tǒng)、除氧器系統(tǒng)以及化學(xué)補(bǔ)充水系統(tǒng)等部分系統(tǒng)。部分系統(tǒng)。n規(guī)定的