[工学]电厂热动力ppt课件

1、火力发电厂n1概述n2再热循环n3回热循环n4热电联产循环n5凝汽式发电厂能量损失n6凝汽式发电厂主要经济技术目的n7发电厂热力系统提高初压和初温的限制T高初压有利提高初压有利提高初温有利提高初温有利遭到资料等各遭到资料等各方面要素限制方面要素限制处理方法：处理方法：再热循环再热循环再热循环n再热循环再热循环: :就是指新就是指新蒸汽在汽轮机内作蒸汽在汽轮机内作了一部分功以后从了一部分功以后从汽轮机中全部引出汽轮机中全部引出来送到再热器中再来送到再热器中再一次进展加热，经一次进展加热，经再热升高温度后的再热升高温度后的蒸汽又送回汽轮机蒸汽又送回汽轮机低压缸中继续作功，

2、低压缸中继续作功，最后成为乏汽。最后成为乏汽。再热循环n朗肯循环：朗肯循环：n 1-b-c-4-5-6-1n再热循环：再热循环：n 1-b-a-2-4-5-6-1再热循环n再热循环热效率tbabatRehbabaabhhhhhhhhqwhhhhqhhhhhhhhw)()()()()()()()()()(21211011212102循环热效率包括两部分工质在循环中的系热量部分缸做功之和再热循环所做的功为两再热循环n特点：特点：n减轻了凝结水泵、给水泵、循环水泵以及凝减轻了凝结水泵、给水泵、循环水泵以及凝汽器负担汽器负担n添加了初次投资费用，使运转管理复杂添加了初次投资费用，使运转管理复杂n运用：

3、运用：n初压超越初压超越14MPa时运用时运用n再热次数不超越再热次数不超越2次次n一次再热可以提高循环热效率一次再热可以提高循环热效率34.5%回热循环n朗肯循环与卡诺循环不同在于：朗肯循朗肯循环与卡诺循环不同在于：朗肯循环的给水加热过程不在定温下进展，而环的给水加热过程不在定温下进展，而且平均吸热温度较最高温度低得较多。且平均吸热温度较最高温度低得较多。对循环热效率的提高不利。对循环热效率的提高不利。处理方法：运用回热循环处理方法：运用回热循环回热循环n极限回热循环极限回热循环n讨论以饱和蒸讨论以饱和蒸汽作为工质的汽作为工质的情况。调查任情况。调查任务于务于T1T1、T2T2温温度界限间的

4、朗度界限间的朗肯循环，假设肯循环，假设利用正在膨胀利用正在膨胀中的蒸汽对液中的蒸汽对液体加热，使过体加热，使过程程4-54-5不从外不从外热源吸热。热源吸热。n该循环具有与该循环具有与卡诺循环一样卡诺循环一样的热效率的热效率回热循环n回热循环效率回热循环效率ttctReqq121n回热循环普通采用有限级数的抽汽，抽汽级回热循环普通采用有限级数的抽汽，抽汽级数普通取决于新汽初压。数普通取决于新汽初压。n国产亚临界国产亚临界300MW汽轮机组抽汽有汽轮机组抽汽有8级级n中、低压普通采用中、低压普通采用34级级回热循环n多级抽汽回热循环多级抽汽回热循环两级抽汽回热循环热力系统图n1kg蒸汽进入汽轮机

5、，蒸汽进入汽轮机，膨胀至形状膨胀至形状o1，抽出，抽出a1kg进入回热加热器进入回热加热器I，在其中放热变成在其中放热变成a1kg凝凝结水。并加热结水。并加热(1-a1)kg来自来自II的形状为的形状为o2的的饱和水。形状由饱和水。形状由o2变变到到o1。水温相应由。水温相应由to2提高到提高到to1回热循环n剩余剩余(1-a1)kg(1-a1)kg蒸汽在汽蒸汽在汽轮机中继续膨胀做功至轮机中继续膨胀做功至形状形状o2o2，抽出，抽出a2kga2kg进入进入回热加热器回热加热器IIII，在其中，在其中放热变成放热变成a2kga2kg凝结水。凝结水。并加热并加热(1-a1-a2)kg(1-a1-a

6、2)kg主主凝结水。形状由凝结水。形状由2 2变到变到o2o2。 t2 t2提高到提高到to2to2n剩余剩余(1-a1-a2)kg(1-a1-a2)kg蒸汽蒸汽在汽轮机中继续膨胀做在汽轮机中继续膨胀做功至形状功至形状2 2，然后从汽，然后从汽轮机排出，进入凝汽器轮机排出，进入凝汽器放变成饱和水。由凝结放变成饱和水。由凝结水泵打入水泵打入IIII回热加热器热平衡n第一级加热器第一级加热器I212111211111)(1 ()(oooooooohhhhhhhh为未知量解得回热加热器热平衡n第二级加热器第二级加热器IIII22221222221222)(1 ()(1 ()(hhhhhhhhoooo

7、o为未知量解得n向冷源放热部分为向冷源放热部分为1-a1-a21-a1-a2回热加热n多级抽汽回热循环的热效率比初终形状一样多级抽汽回热循环的热效率比初终形状一样的单朗肯循环的热效率高的单朗肯循环的热效率高n推导过程：略推导过程：略n回热级数不宜过多，高压普通采用回热级数不宜过多，高压普通采用46级，级，超高压普通采用超高压普通采用68级。不同级数抽汽回级。不同级数抽汽回热循环最有利的给水温度不同，普通为锅热循环最有利的给水温度不同，普通为锅炉压力下饱和温度的炉压力下饱和温度的6877%回热加热n抽汽回热其他效果抽汽回热其他效果n抽汽回热，可显著提高循环热效率，还带来一抽汽回热，可显著提高循环

8、热效率，还带来一些其它有利的影响。如对锅炉设备来说热些其它有利的影响。如对锅炉设备来说热负荷减小了，此时虽然汽耗率由于每千克新汽负荷减小了，此时虽然汽耗率由于每千克新汽作功减少而有所增大，但热耗率却因循环热效作功减少而有所增大，但热耗率却因循环热效率的提高而明显地降低了，因此锅炉设备的受率的提高而明显地降低了，因此锅炉设备的受热面可以减少一些。热面可以减少一些。n可以提高汽轮机的最大设计功率可以提高汽轮机的最大设计功率热电联产循环n热电联产循环热电联产循环n既发电又供热的动力循环既发电又供热的动力循环n冷源损失，凝汽器内被冷却水带走的热量，即所谓冷源损失，凝汽器内被冷却水带走的热量，即所谓“冷

9、源损失冷源损失n现代凝汽式汽轮机发电厂虽然采用了高参数的新汽、现代凝汽式汽轮机发电厂虽然采用了高参数的新汽、抽汽回热循环和再热循环等项措施但其理想循环抽汽回热循环和再热循环等项措施但其理想循环热效率依然没有到达热效率依然没有到达50%n处理方法处理方法n提高乏气压力，利用乏气供热提高乏气压力，利用乏气供热n乏气压为乏气压为3.45kPa 乏气温度乏气温度 26330C压力压力0.12MPa 温度为温度为104.80C，压力为，压力为0.6MPa时，时，温度为温度为159192热电联产循环n当蒸汽在汽轮机中当蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功到某绝热膨胀做功到某一规定压力后，全一规定压力后，全部排出供工

10、业或者部排出供工业或者生活方面运用。生活方面运用。n通常汽轮机排汽压通常汽轮机排汽压力高于力高于1 1个工程大气个工程大气压。普通为背压式压。普通为背压式汽轮机汽轮机热电联产循环n热电联产循环：热电联产循环：n1-2b-3b-5-6-1n朗肯循环：朗肯循环：n1-2-3-5-6-1n热电联产循环效热电联产循环效率低于朗肯循环率低于朗肯循环热电联产循环n热电联产循环效率不能完全表名燃料发热量的热电联产循环效率不能完全表名燃料发热量的有效利用程度，因此时乏汽所放出的热量不再有效利用程度，因此时乏汽所放出的热量不再损失掉。损失掉。n热量利用系数热量利用系数K：可以评价热电联产经济性：可以评价热电联产

11、经济性120qqwKn理想情况下理想情况下K=1，普通情况，普通情况K=0.7n两座电厂两座电厂K一样，经济性不一定一样一样，经济性不一定一样热电联产循环n供热电能消费率供热电能消费率20qwn供热电能消费率大，那么供热气流在汽轮发供热电能消费率大，那么供热气流在汽轮发电机中所发电能多电机中所发电能多n全面评价电厂热经济性时，应同时给出全面评价电厂热经济性时，应同时给出K和和n 或者同时给出或者同时给出K和和t热电联产循环n调理抽汽式汽轮机发电厂调理抽汽式汽轮机发电厂n热电厂倘假设仅仅选用背热电厂倘假设仅仅选用背压式汽轮机，那么对用户压式汽轮机，那么对用户的电能需求量与供热需求的电能需求量与供

12、热需求量之间不能相互协调，往量之间不能相互协调，往往彼此牵制。往彼此牵制。n采用调理抽汽式汽轮机，采用调理抽汽式汽轮机，同时调理供热用的抽汽量同时调理供热用的抽汽量和汽轮机总的进汽量以使和汽轮机总的进汽量以使发电量坚持不变。发电量坚持不变。凝汽式发电厂各项能量损失n损失主要包括：损失主要包括：n一.锅炉设备中的能量损失。锅炉效率9094%n二.管道散热损失。管道效率99%左右n三.汽轮机能量损失。汽轮机效率8790%左右n四.冷源损失。汽轮机相对内效率4045%左右n五.发电机中能量损失。发电机效率98%左右n发电厂总效率普通发电厂总效率普通2737%gmoitpbpl26热流图凝汽式发电厂主

13、要经济技术目的n 发电厂的技术经济目的，是衡量电厂技术配备好坏以及管理程度高低的标志。n确定技术经济目的目的:了解消费的质量和分析研讨进一步改善技术经济情况的方向。n凝汽式发电厂的主要经济技术目的凝汽式发电厂的主要经济技术目的n发电厂总效率发电厂总效率n煤耗率煤耗率n厂用电率厂用电率n装机容量的年利用小时数装机容量的年利用小时数n汽轮机发电机组的热耗率汽轮机发电机组的热耗率发电厂总效率发电厂总效率n发电厂总效率：指发电厂发出的电能与同一发电厂总效率：指发电厂发出的电能与同一时期内所耗费的燃料总能量之比时期内所耗费的燃料总能量之比yDwelplBQP3600n发电厂总效率与汽轮机进汽参数、排汽压

14、力，发电厂总效率与汽轮机进汽参数、排汽压力，单机容量以及运转管理程度等要素有关。单机容量以及运转管理程度等要素有关。n此公式适用于单台和多台机组此公式适用于单台和多台机组2323适用于单机适用于单机煤耗率n 煤耗率煤耗率 n发电煤耗率发电煤耗率: :指发电厂每发出指发电厂每发出1 1度电度电(1kwh(1kwh电电能能) )所需求的煤耗量，常以符号所需求的煤耗量，常以符号b b表示表示n供电煤耗率：指发电厂对外每输出供电煤耗率：指发电厂对外每输出1kwh1kwh电能电能所需求的煤耗量。所需求的煤耗量。)./(3600hkWkgBQPBbyDwpleln凝汽式发电厂的发电煤耗为：凝汽式发电厂的发

15、电煤耗为：与总效率和燃料低位发热量有关与总效率和燃料低位发热量有关煤耗率n发电规范煤耗率)./(123. 029308360029308hkWkgQbbplplyDwn标准煤n总效率越高，规范煤耗率越低总效率越高，规范煤耗率越低 n规范煤耗率是表征火力发电厂消费技术的规范煤耗率是表征火力发电厂消费技术的完善程度及其经济效果最常用的技术经济完善程度及其经济效果最常用的技术经济目的目的n我国我国0.330.43,好一些的到达好一些的到达0.31厂用电率n为了实现各种能量转换过程，发电厂所发出的为了实现各种能量转换过程，发电厂所发出的电能，自然不能够全部都供应外界用户，必需电能，自然不能够全部都供应

16、外界用户，必需扣除一部分用来带动本厂的各种辅助设备扣除一部分用来带动本厂的各种辅助设备( (诸诸如：燃料运输设备、磨煤机，送风机、引风机，如：燃料运输设备、磨煤机，送风机、引风机，给水泵、凝结水泵、循环水泵以及灰渣泵等给水泵、凝结水泵、循环水泵以及灰渣泵等等等) )，及供应厂房照明。，及供应厂房照明。n这一部分发电厂本身运转时所必需耗费掉的电这一部分发电厂本身运转时所必需耗费掉的电能，总称为能，总称为“厂用电。厂用电。n所谓厂用电率，就是指发电厂的厂用电量占同所谓厂用电率，就是指发电厂的厂用电量占同时期发电厂总发电量的百分比，以时期发电厂总发电量的百分比，以K K表示表示厂用电率n厂用电率厂用

17、电率发电厂总发电量发电厂用电量pleldpleldWWWWK, 0, 0%100n凝汽式发电厂凝汽式发电厂K取取515%装机容量的年利用小时数n装机容量：火力发电厂全厂所装有的汽轮发电装机容量：火力发电厂全厂所装有的汽轮发电机组的总容量机组的总容量n火力发电厂的全年发电量与装机容量火力发电厂的全年发电量与装机容量 之比值之比值代表该厂全部机组在全年内平均的任务小时数，代表该厂全部机组在全年内平均的任务小时数，称为该厂装机容量的称为该厂装机容量的“年利用小时数年利用小时数“。n常以常以T T表示，是一个小于表示，是一个小于87608760的数字，的数字，T T值的大值的大小反映了机组的利用情况。

18、小反映了机组的利用情况。T T值过小，阐明厂值过小，阐明厂内设备未能充分发扬作用，存在浪费。内设备未能充分发扬作用，存在浪费。T T值过值过大，阐明全厂全年内安排大、小修的时间太短，大，阐明全厂全年内安排大、小修的时间太短，势必降低机组运转的可靠性。势必降低机组运转的可靠性。n我国多数火力发电厂装机容量的年利用小时数我国多数火力发电厂装机容量的年利用小时数大都介于大都介于 5500 550075007500之间。之间。发电厂热力系统简介发电厂热力系统简介n发电厂的原那么性热力系统发电厂的原那么性热力系统n组成：由锅炉组成：由锅炉- -蒸汽管衔接系统、凝汽设备系统、蒸汽管衔接系统、凝汽设备系统、给水回热系统、除氧器系统以及化学补充水系统等给水回热系统、除氧器系统以及化学补充水系统等部分系统。部分系统。n规定的