珠江电厂全能值班培训专用系列教材-热力发电厂

1、珠江电厂全能值班培训专用系列教材热力发电厂珠江电厂内 容 提 要本教材阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用。重点介绍国产300MW大型机组以及热力系统。内容包括发电厂的热经济性分析，回热系统的计算及发电厂全面性热力系统等。各章均附有典型思考、计算题。本教材为珠江发电厂培训用“热力发电厂”专用教材，也可供该厂有关工程技术人员参考。目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc165862147 绪论 PAGEREF _Toc165862147 h 1 HYPERLINK l _Toc165862148 第一章 发电厂的热经济性 PAGEREF

2、 _Toc165862148 h 7 HYPERLINK l _Toc165862149 第一节发电厂热经济性的评价方法 PAGEREF _Toc165862149 h 7 HYPERLINK l _Toc165862150 效率分析法 PAGEREF _Toc165862150 h 7 HYPERLINK l _Toc165862151 作功能力分析法 PAGEREF _Toc165862151 h 8 HYPERLINK l _Toc165862152 两种热经济性评价方法的比较及其应用 PAGEREF _Toc165862152 h 8 HYPERLINK l _Toc165862153

3、 第二节凝汽式发电厂的热经济指标 PAGEREF _Toc165862153 h 9 HYPERLINK l _Toc165862154 第三节提高发电厂热经济性的途径 PAGEREF _Toc165862154 h 11 HYPERLINK l _Toc165862155 提高蒸汽初参数P0/t0 PAGEREF _Toc165862155 h 11 HYPERLINK l _Toc165862156 降低蒸汽终参数PC PAGEREF _Toc165862156 h 12 HYPERLINK l _Toc165862157 给水回热循环 PAGEREF _Toc165862157 h 14

4、 HYPERLINK l _Toc165862158 蒸汽再热循环 PAGEREF _Toc165862158 h 21 HYPERLINK l _Toc165862159 1.3.5 热电联产循环 PAGEREF _Toc165862159 h 24 HYPERLINK l _Toc165862160 第四节发电厂的原则性热力系统 PAGEREF _Toc165862160 h 25 HYPERLINK l _Toc165862161 原则性热力系统概述 PAGEREF _Toc165862161 h 25 HYPERLINK l _Toc165862162 编制发电厂原则性热力系统的主要步

5、骤 PAGEREF _Toc165862162 h 27 HYPERLINK l _Toc165862163 第二章 给水回热加热系统 PAGEREF _Toc165862163 h 31 HYPERLINK l _Toc165862164 第一节回热原则性热力系统 PAGEREF _Toc165862164 h 31 HYPERLINK l _Toc165862165 回热加热器的类型 PAGEREF _Toc165862165 h 31 HYPERLINK l _Toc165862166 表面式加热器的疏水连接方式 PAGEREF _Toc165862166 h 32 HYPERLINK

6、l _Toc165862167 回热加热器结构 PAGEREF _Toc165862167 h 33 HYPERLINK l _Toc165862168 轴封加热器（轴封冷却器） PAGEREF _Toc165862168 h 33 HYPERLINK l _Toc165862169 第二节回热原则性热力系统计算 PAGEREF _Toc165862169 h 34 HYPERLINK l _Toc165862170 计算的目的及基本公式 PAGEREF _Toc165862170 h 34 HYPERLINK l _Toc165862171 计算方法和步骤 PAGEREF _Toc16586

7、2171 h 34 HYPERLINK l _Toc165862172 热平衡式的拟定 PAGEREF _Toc165862172 h 35 HYPERLINK l _Toc165862173 常规热平衡的电算回热（机组）原则性热力系统 PAGEREF _Toc165862173 h 36 HYPERLINK l _Toc165862174 第三节除氧器 PAGEREF _Toc165862174 h 41 HYPERLINK l _Toc165862175 给水除氧的任务和方法 PAGEREF _Toc165862175 h 41 HYPERLINK l _Toc165862176 热力除氧

8、原理 PAGEREF _Toc165862176 h 41 HYPERLINK l _Toc165862177 除氧器的类型 PAGEREF _Toc165862177 h 42 HYPERLINK l _Toc165862178 除氧器运行 PAGEREF _Toc165862178 h 43 HYPERLINK l _Toc165862179 第三章：发电厂全面性热力系统及运行 PAGEREF _Toc165862179 h 45 HYPERLINK l _Toc165862180 第一节主蒸汽管道系统 PAGEREF _Toc165862180 h 46 HYPERLINK l _Toc

9、165862181 单元制主蒸汽管道系统 PAGEREF _Toc165862181 h 46 HYPERLINK l _Toc165862182 切换母管制主蒸汽管道系统 PAGEREF _Toc165862182 h 47 HYPERLINK l _Toc165862183 集中母管制主蒸汽管道系统 PAGEREF _Toc165862183 h 48 HYPERLINK l _Toc165862184 第二节再热机组的旁路系统 PAGEREF _Toc165862184 h 48 HYPERLINK l _Toc165862185 旁路系统的作用 PAGEREF _Toc16586218

10、5 h 49 HYPERLINK l _Toc165862186 旁路系统的型式 PAGEREF _Toc165862186 h 49 HYPERLINK l _Toc165862187 第三节给水管道系统 PAGEREF _Toc165862187 h 50 HYPERLINK l _Toc165862188 第四节发电厂的疏放水系统 PAGEREF _Toc165862188 h 51 HYPERLINK l _Toc165862189 疏放水来源及其疏水的重要性 PAGEREF _Toc165862189 h 51 HYPERLINK l _Toc165862190 疏水系统及其组成 P

11、AGEREF _Toc165862190 h 52 HYPERLINK l _Toc165862191 第五节发电厂全面性热力系统 PAGEREF _Toc165862191 h 53 HYPERLINK l _Toc165862192 理解和分析现代发电厂的全面性热力系统应注意以下几点： PAGEREF _Toc165862192 h 53 HYPERLINK l _Toc165862193 国产N 30016.67(170)/537/537型机组的发电厂全面性热力系统 PAGEREF _Toc165862193 h 55 HYPERLINK l _Toc165862194 第六节发电厂热力

12、设备的经济运行 PAGEREF _Toc165862194 h 59 HYPERLINK l _Toc165862195 经济运行的重要性 PAGEREF _Toc165862195 h 59 HYPERLINK l _Toc165862196 热力设备的动力特性和微增煤耗率的概念 PAGEREF _Toc165862196 h 59 HYPERLINK l _Toc165862197 第七节发电厂热力设备的经济运行 PAGEREF _Toc165862197 h 64 HYPERLINK l _Toc165862198 并列运行锅炉间的负荷经济分配 PAGEREF _Toc165862198

13、 h 64 HYPERLINK l _Toc165862199 并列运行的凝汽式汽轮机组间负荷的经济分配 PAGEREF _Toc165862199 h 65 HYPERLINK l _Toc165862200 并列运行单元机组间负荷的经济分配 PAGEREF _Toc165862200 h 67 HYPERLINK l _Toc165862201 全厂的经济调度 PAGEREF _Toc165862201 h 68 HYPERLINK l _Toc165862202 参 考 文 献： PAGEREF _Toc165862202 h 73 TOC o 1-3 h z u 绪论1.电力工业的作用

14、和地位中国的电力工业是关系国计民生的重要基础产业和公用事业，电力既是生活资料也是生产资料。安全、稳定和充足的电力供应，是国民经济健康稳定持续快速发展的重要前提条件。2.我国电力工业的建设成就中国电力工业始于1882年。新中国成立前，电力工业发展缓慢，1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。新中国成立后，电力工业得到快速发展，1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。1978年改革开放到2000年，我国发电装机和发电量先后超越法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，居世界第2位。1987年

15、发电装机突破1亿千瓦，1995年超过了2亿千瓦，2000年跨上3亿千瓦台阶。进入新世纪，电力工业进入历史上的高速发展阶段，2006年全国发电装机突破6亿千瓦。电力技术水平接近和达到国际先进水平。改革开放之前，我国发电设备只能生产12.5万千瓦和20万千瓦等级及以下的机组，输变电设备只能生产220千伏及以下的装置。随着电力工业的技术装备水平不断提高，我国成批量生产的30万千瓦和60万千瓦机组已成为国内的主力机型。目前,60万千瓦、90万千瓦超临界机组已经投产发电，国产百万千瓦级超超临界机组（30MPa）于2006年12月4日在山东邹城投产。通过引进国际先进技术，国内合作生产的30万千瓦大型循环流

16、化床锅炉发电设备、9F级联合循环燃气轮机、60万千瓦级压水堆核电站和70万千瓦三峡水轮机组等发电设备在性价比上已经具有了国际竞争力。2006年10月，中国成功进行可控核聚变装置实验。同时，国内制造厂家生产制造的500千伏交直流输变电设备已成为电网的骨干输电网架。西北750 千伏交流输变电示范工程和河南灵宝背靠背成套设备已建成投产。三峡水电站建成投产，超超临界火电机组及750千伏超高压输变电工程建设，初步实现全国联网，标志着我国电力技术水平上了一个新的台阶，不少已达到世界先进水平。电网电厂经营管理水平也有很大提高。稳步推进电力体制改革。 2002年12月29日，国家电力监管委员会、两大电网公司、

17、五大发电集团公司和四个辅业公司的相继成立（如图），标志着我国电力体制改革取得了决定性成绩。实现了 “厂网分开”和“政企分开”，电力工业竞争有序的局面已经形成。目前，改革的后续工作正按照积极稳妥的原则稳步推进。3.与工业发达国家相比差距较大人均装机容量：6亿/13亿=460W/人（世界平均500KW/人，发达国家2100 KW/人）；发电标准煤耗率：0.350kg/KWh（发达国家0.300 kg/KWh）最大单机参数及容量：1300MW双轴超临界23.54MPa/540/540（美国，1972）1200MW单轴超临界（前苏联）1000MW超超界30MPa/535/535（中国，2006）电力弹

18、性系数=电力消费的年平均增长率/GDP的年平均增长率：1.8（美国）、2.0（英国）1.6（德国）、1.5（法国）、1.42（中国,“十五”平均）。输电电压：765kV（美国，1969）；750kV（中国，2006）在国际上，大量建造的是百万千瓦级的核电机组，而且有压水堆和沸水堆两种主要的堆型，而我们国家至今为止没有真正生产过百万千瓦的核电机组，这就是差距。图01 国家电力公司构成4.“十一五”计划制定了一系列的政策与措施。首先，将进一步深化电力体制改革和电价改革。其次，为了优化地区布局，国家将会出台优惠政策，促进西部发展，实现西电东送。第三，还要研究制定可再生能源发电和清洁能源发电优惠政策。

19、第四，加强需求侧管理，引导用户经济合理用电，抑制峰谷差进一步扩大，提高电力系统效率。第五，注重环保和节水、节地，采用大型、高效机组，同步治理和改善生态环境。第六，加快项目前期工作，增加水电前期工作投入，提高项目前期储备水平，增强市场适应能力。第七，扩大电力设备供应能力，提高消化吸收能力，促进产业升级。第八，鼓励煤电一体化，加快大型煤矿建设，增加运输能力，保障发电燃料供应。电力行业“十一五”计划及2020年发展规划“十一五”期间电力发展的基本方针是：深化体制改革，加强电网建设，大力开发水电，优化发展煤电，积极发展核电，适当发展天然气发电，加快新能源开发，重视生态环境保护，提高能源效率。5.热力发

20、电厂的类型及对热力发电厂的要求表01热力发电厂的分类分类方法热力发电厂类型能源化石燃料发电厂/原子能发电厂/地热发电厂/太阳能发电厂/磁流体发电厂/垃圾发电厂电厂功能凝汽式发电厂/热电厂/热电冷三循环电厂/供电、热、煤气电厂/多功能热电厂原动机类型汽轮机发电厂/燃气轮机发电厂/内燃机发电厂/燃气-蒸汽联合循环发电厂单机容量小型（50MW以下）/中型（100-200MW）/大型（300MW及以上）电厂容量小容量电厂（200MW以下）/中等容量电厂（200-800MW）/大容量电厂（1000MW及以上）蒸汽初参数中低压发电厂3.43MPa以下/高压发电厂8.83Mpa/超高压发电厂12.75Mpa

21、/亚临界压力发电厂16.18Mpa/超临界压力发电厂22.05Mpa/超超临界压力发电厂30MPa以上承担负荷性质带基本负荷电厂/带中间负荷电厂/调峰负荷电厂主设备布置室内布置/半露天布置/露天布置服务性质孤立发电厂/列车电站/企业自备发电厂/区域性发电厂电厂位置负荷中心电厂/坑口、路口、港口发电厂/煤源与负荷中心之间发电厂热力发电厂应满足的要求：提高发电厂的安全可靠性、可用率；提高电厂的经济性；注意提高机械化、自动化水平和劳动生产率；便于维修、施工和扩建；搞好环境保护。6.本课程的任务与作用任务：以热力发电厂整体为对象，重点研究汽轮机发电厂的热工转换理论基础极其热力设备和系统。在安全、经济、

22、满发的前提下，分析热力发电厂的经济效益。热经济性的分析以热力学第二定律（即熵方法）为基础，定量计算以热力学第一定律（即常规热平衡法）为基础。作用：培养学生分析、研究、解决热力发电厂生产实际问题的独立工作能力。7.本课程的内容及要求内容：以国产300MW大型火电机组为主。主要内容包括：发电厂的经济性、给水回热加热系统、除氧器系统、发电厂的原则性、全面性热力系统及发电厂热力设备的安全经济运行等。第一章 发电厂的热经济性在发电厂的发电成本中，燃料费用所占份额通常都在70左右。减少电厂能量转换过程中的各种能量损失，提高电厂设备对燃料热能的利用率(通常称其为热经济性)，具有特别重大的意义。评价热力发电厂

23、的热经济性，目的就是为了分析比较热力发电厂各种不同的热力循环型式、循环参数、热力系统连接方式的热经济性，以便在热力设备及热力系统的制造、安装、设计、运行和检修等工作中采取有效措施，减少燃料消耗，推进节能工作。评价发电厂经济性时，除了热经济性这一主要因素外，还应全面考虑其它有关因素。如设计时的投资效益等，采用全面技术经济比较的方法来确定设计方案。在电厂运行时，确定汽水控制参数及设备、系统的运行方式，还要考虑运行的安全可靠性及寿命的损耗等。发电厂热经济性的评价方法对发电厂的热经济性进行全面和正确的评价，是建立在热力学第一定律、第二定律的基础上的。发电厂热经济性的评价方法有效率分析法和作功能力法。1

24、.1.1效率分析法效率分析法是指通常采用的传统评价方法。该方法以效率的高低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标。效率是某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占总供给能量的百分数。效率分析法以热力学第定律为依据，其实质是能量的数量平衡，所以又可称其效率为第一定律效率。我们也把这种分析方法称为第一定律分析法，它具有直观、计算方便、简捷等优点，目前被世界各国广泛应用于定量计算。对任一热力系统或设备，根据热力学第一定律可写出其能量平衡式：供给的热量=有效利用的热量+损失热效率=有效利用的热量/供给的热量=1-损失/供给的热量作功能力分析法作功能力分析法是以热力学第定律和第二定律为基础，从能量

25、的作功能力角度出发，把能量分为有作功能力和无作功能力两部分，重在研究各个热力过程中作功能力的变化。由热力学可知，实际的热力过程都是不可逆的，不可逆过程必然会引起作功能力损失，其损失的大小取决于设备的完善程度。作功能力分析法就是以作功能力损失的大小或对作功能力的有效利用程度来作为评价动力设备热经济件的指标。一般采用熵分析法。火电厂任一热力系统的热功能量转换过程都是不可逆的，会引起熵增。作功能力分析法通过计算热力过程熵产S的大小，来评价热经济性。两种热经济性评价方法的比较及其应用效率分析法（或热量）法表明能量数量转换的结果，不能区分能量损失的高低；而做功能力分析法（或熵方法）以过程的不可逆性为准，

26、能够区分能量的品质。如图11为某孤立系统加热器，根据热量法：热效率=吸热量Q/放热量Q=1，没有任何能量损失；根据熵方法：孤立系统不可逆熵产S=热源熵产-Q/T1+冷源熵产Q/T2即： S =Q（1/T2-1/T1）0温差越大，不可逆损失越大。由此可以看出，在评价一个热力系统的热经济性时，须根据效率分析法及做功能力分析法综合考量，即在高效率的情况下，使系统不可逆损失最小。本课程定量计算采用热量法，定性分析采用熵方法。图11 两种热经济性评价方法的比较凝汽式发电厂的热经济指标为定量评价凝汽式发电厂的热经济性，世界各国目前均采用效率分析法制订全厂和汽轮发电机组的热经济性指标，这些指标一般可分为三类

27、：直接说明热经济性的热效率和能耗率（单位发电量的能耗）；说明与产量（Pe或Wi）和热经济性有关的单位时间能耗；反映能量生产关系的功率方程。图12（a） 简单凝汽式电厂热力循环示意图图12（b） 朗肯循环T-S图热力发电厂都是以某种热力循环为基础，由热功转换获得电能的。我们以图12为例来说明简单凝汽式电厂的热力循环及热经济性指标的计算方法。其工作过程如下：4561完成给水在锅炉中的定压加热（省煤器）、汽化（水冷壁）及过热（过热器）；12是过热蒸汽在汽轮机中的等熵膨胀作功过程；23是排汽在凝汽器中定压凝结放热过程；34是凝结水在水泵中的等熵压缩过程。根据热效率定义：热效率有效利用的能量/供给的能量

28、，我们可以写出锅炉热效率：；主蒸汽管道效率：；汽轮机绝对内效率：；机械效率：；发电机效率：根据全厂热平衡，我们首先可以写出该机组功率方程：全厂效率：；煤耗的三个指标：煤耗量：煤耗率：标准煤耗率：机组热耗的两个指标：功率方程：热耗量：热耗率：机组汽耗的两个指标：功率方程：汽耗量： 汽耗率：提高发电厂热经济性的途径我们知道提高火电厂热经济性的关键是减少冷源损失QC。所以减小冷源损失的主要技术措施就是提高火电厂热经济性的途径。表11给出了组成全厂效率的各分效率的变化范围，不难看出，汽轮机绝对内效率i是影响热力发电厂热经济性的关键因素。故提高发电厂热经济性的途径要立足于使i逼近同温限下卡诺循环的热效率

29、。热效率锅炉效率管道效率汽轮机绝对内效率机械效率电机效率全厂效率变化范围0.99表11 热力发电厂热效率的变化范围提高发电厂热经济性的途径包括以下几个方面：提高蒸汽初参数；降低蒸汽终参数；采用蒸汽中间再热；采用回热加热；热电联产。1.3.1提高蒸汽初参数P0/t01.3.1.1吸热平均温度的概念：所谓吸热平均温度即T-s图上定压吸热线4561的积分平均值。图13 吸热平均温度图示1.3.1.2提高蒸汽初参数对热经济性的影响初温T0提高（初压不变），循环吸热平均温度增加，理想循环热效率t提高。但受到材料限制；初压P0提高（初温不变），循环吸热平均温度增加，循环热效率t提高。但使高压缸漏汽损失增加

30、，相对内效率ri减小。可通过提高汽轮机流量加以改善；同时提高初压使汽轮机低压缸湿汽损失增加，相对内效率ri减小。采用再热可以使其得到改善。如图14所示。图14 提高蒸汽初参数热经济性分析1.3.2降低蒸汽终参数PC图15 降低蒸汽终参数热经济性分析1.3.2.1降低蒸汽终参数PC对热经济性的影响排汽压力Pc降低（初参数P0/t0不变），则循环放热温度tc下降，理想循环热效率t提高；排汽压力Pc降低（初参数P0/t0不变），排汽比容Vc增加，若排汽面积一定，则余速损失增加，相对内效率ri降低；1.3.2.2 极限真空：当Pc降低带来的理想比内功wa的增加等于余速损失增量时，就达到极限真空。再降低

31、背压，i也不会增大。1.3.2.3降低终参数的限制冷凝器实际能够达到的排汽温度tc由下式确定图16 冷凝器温度变化但受到自然条件twi及冷却水量G、换热器面积A等技术条件的限制。1.3.2.4最佳终参数设计最佳终参数（汽轮机的冷端优化设计）年费用：minK（Pc）=f（冷凝面积A，冷却水流量G，水泵，冷却塔等）最佳运行真空：如图17所示，在汽轮机末级尺寸，冷凝器面积已定的情况下，背压降低汽轮机功率的增加与水泵多耗功的差值达到最大时对应的压力。图17 冷凝器最佳运行真空1.3.3给水回热循环回热的意义：如图18所示，回热即将汽轮机作过功的一部分蒸抽出加热给水。图18 给水回热加热图图19 抽汽比

32、内功图示1.3.3.1采用回热加热对热经济指标的影响(1)回热使i提高根据汽轮机绝对内效率的定义，参照图18我们可以写出：循环绝对内效率=（凝汽作功+抽汽作功）/（凝汽吸热+抽汽作功）其中：iR-相应朗肯循环绝对内效率Ar-动力系数，抽汽与凝汽作功之比R-回热循环与朗肯循环绝对内效率之比讨论：回热式汽轮机的绝对内效率i总是高于相应纯凝汽式汽轮机的绝对内效率iR(2)回热使汽耗量D0、汽耗率d增加回热机组的比内功=纯凝汽作功-回热抽汽作功不足图110 抽汽作功不足图示即： （3）回热使比内功减小由功率方程：则：即：回热使汽耗量D0增加。-抽汽作功不足汽耗增加系数；Dco-相应的朗肯循环汽耗量，k

33、g/h。汽耗率：即：回热使汽耗率d增加。（4）回热使比热耗q0减小有再热时：无再热时：采用回热使给水焓hfw大大增加，但也使汽耗率d增大，故使比热耗降低。1.3.3.2回热基本参数对回热经济性的影响影响给水回热循环热经济性的三个给水回热参数是回热加热的分配、相应最佳给水温度tfw和给水回热加热级数z；图111 回热加热基本参数分析（1）回热加热级数z设：j级加热器给水吸热量：抽汽放热量：No.1加热器热平衡：No.2加热器热平衡：依次类推，对冷凝器：汽轮机绝对内效率：假设各加热器放热量qj及吸热量hwj均相等，即各级加热平均分配，则：图112将锅炉省煤器作为0级加热器T-S图其中：，当循环参数

34、一定时M为定值。讨论：（1）i是z的递增函数；（2）i是收敛级数,（2）最佳回热分配使机组绝对循环热效率i达最大值的回热分配称理论上最佳回热分配。最佳回热分配的推导如下：图113 z与i、i的关系对i求极值以获得最佳回热分配，令：当循环初参数一定时 （h1在变）则：同理：若进一步简化，忽略某些次要因素，则可得出以下三种最佳回热分配通式。(a)焓降分配法设qj=0，即忽略q随hw的变化，则：即将每一级加热器内水的焓升等于上级至本级蒸汽在汽轮机中的焓降。(b)平均分配法设qj=0，且qj均相等，则即各级加热器内水的焓升相等。(c)等焓降分配法由（b）外推到（a），则即每一级加热器中水的焓升等于汽轮

35、机的各级焓降。(d)几何级数分配法即各加热器的绝对温度按几何级数进行分配。(3)最佳给水温度tfwop使回热循环的绝对内效率为最大时所对应的给水温度，也叫热力学最佳给水温度。当汽轮机抽汽级数Z一定时：tfw提高，热耗率q0=（h0-tfw）下降；p1提高使内功wI减小，汽轮机汽耗率d=3600/wimg增加；汽轮机热耗率q=dq0，I=wi/q0存在一最佳值；当tfw=tc，则全部凝汽，或tfw=tso，则全部抽汽（不作功）时，回热抽汽作功为零，故热经济性不会提高；最佳给水温度通过相应各级回热最佳分配方式来获得。平均分配法：焓降分配法：几何分配法：工程上的技术经济最佳值应考虑汽轮机的结构及全厂

36、投资的影响。1.3.4蒸汽再热循环蒸汽再热循环是指利用汽轮机作过功的蒸汽来加热锅炉给水的方法。如图114所示再热的目的主要体现在两个方面：提高膨胀终了干度；提高机组热经济性。1.3.4.1再热参数的合理选择再热的热经济性与再热参数图114 蒸汽再热循环再热循环=基本循环+附加循环其中：Arh=wa/wa，为附加循环动力系数。则再热循环热效率的相对提高为：讨论：（1）若t，则热经济性提高； （2）若=t，则热经济性不变； （3）若Pec汽耗特性：汽耗率特性 ：Dn、Dn-空载汽耗量t/h；X汽轮机空载系数，即汽轮机的空载汽耗量与经济功率的汽耗量之比，平均为45；f-汽轮机负荷系数，为机组负荷P与

37、经济负荷Pec之比；rd、rd微增汽耗率微增汽耗率为每增加单位功率时汽耗量的变化率，即汽耗特性曲线的斜率：实际汽耗特性为曲线。为便于分析，常线性化为直线，在30100额定负荷范围内其误差不超过1，即：综合上述各式和图可以得知：微增汽耗率rd为汽耗特性曲线的斜率，线性化后为一定值，它与Dn无关，与（Dec-Dn）有关。线性化以后对应的汽耗率曲线为两段上下凹的曲线，且当P时，drd(rd)，故其渐近线分别为rd、rd，如图39所示。汽耗率D为单位功率的平均汽耗量，它是个综合性指标，rd为定值，decx/f为变动值，与Dn有关。当f=1时，decx/f为最小；当f1时，该值逐渐加大；空负荷时，即P0

38、，则d。故汽轮机组在很小负荷下工作是非常不经济的，一般Pmin=25-40%Pr。3热耗特性使用汽耗特性只能初步估算汽轮机在不同负荷下的热经济性，为正确估算热经济性，还应使用汽轮机组的热耗特性，因为热耗特性反映了给水温度随负荷而变化的关系。非再热的凝汽式汽轮机的热耗特性为：类似于汽耗特性线性化后有： 空载热耗：微增热耗率： （二）锅炉设备的动力特性锅炉设备的动力特性是指锅炉消耗的标准煤耗量与锅炉的蒸发量B=f(Db)之间的关系，还与锅炉效率b，燃料消耗量B等有关，其关系为：b=f(Db),B=f(Db)。图310 锅炉设备的动力特性曲线锅炉设备的煤耗特性B=f(Db)，B=f(Qb)，其能量损

39、失相应为锅炉微增煤耗率：发电厂热力设备的经济运行并列运行锅炉间的负荷经济分配发电厂锅炉的并列运行有两方面的条件：首先所有锅炉产生的蒸汽都应并入发电厂主汽母管中；其次为所有锅炉都应燃烧同一种燃料。并列运行锅炉间负荷经济分配的任务，是根据发电厂厂负荷需要得到定总蒸汽量D时，使电厂总燃料消耗量B为最少。图311所示为两台并列运行锅炉的能量平衡图。设总蒸汽量为D=D1+D2，总的燃料消耗量为B=B1+B2，B1和B2分别为能量转换过程中锅炉的热损失。如把负荷D1视为变值则得D2=D-D1，因为此时发电厂总蒸汽消耗量D已经是给定定值，总负荷是不变的。所以dD2dD1，为了求得燃料消耗量B为最小，取B对D

40、1的阶导数等于零，即图311 两台并列运行锅炉能量平衡图 或： 则：上式说明，为实现并列运行锅炉间的负荷经济分配，两台锅炉的微增煤耗率r b应相等，此时负荷分配是最经济的，同理对于多台锅炉微增煤耗率rb应相等，即按微增煤耗率相等的原则分配负荷，其表达式为：如图312所示给出三台并列运行锅炉间的负荷分配。图上的三台炉微增煤耗率rb曲线是根据各台锅炉的热力持性曲线求出。总微增煤耗率特性曲线是将三台的微增煤耗率特性曲线叠加。并得出总特性曲线与全厂总蒸汽量D之间的关系，从而进行并列运行锅炉问的负荷分配。图312 并列运行锅炉间的负荷分配电厂负荷一定时，对应的总蒸汽量为D，根据等微增率分配负荷的原则，相

41、应三台锅炉的蒸汽负荷分别为Dl、D2D3；若电厂负荷降低，其总蒸汽量降至D”，则三台锅炉的蒸汽负荷相应分别降至D1”、D2”、D3”。在分配负荷时还必须留意各台锅炉稳定燃烧的最小蒸汽负荷值，应大于该锻炉的最低负荷。并列运行的凝汽式汽轮机组间负荷的经济分配发电厂凝汽式汽轮机组并列运行有两方面的条件：首先是发电厂发出的电能应并列输入电力系统，其次是所有汽轮机的蒸汽都取自主蒸汽母管。因此，汽轮机组间的负荷经济分配必须具有蒸汽母管制电厂，其任务是在电力系统电力中调所给定发电厂负荷一定条件下，使得电厂总的蒸汽消耗量为最小。由于汽轮机组的微增汽耗率和微增热耗率曲线是不连续的，或线性化后为两根水平直线，视为

42、一个常数。因此，不能应用等微增率分配的原则。具体分配的原则是：按微增汽耗率的大小，从微增汽耗率由小到大的顺序依次分配，使之接近微增率相等分配原理。图313三台并列运行的凝汽式汽轮发电机组的汽耗特性曲线和微增汽耗率曲线图313所示为三台并列运行的凝汽式汽轮发电机组的汽耗特性曲线和微增汽耗率曲线，且其微增汽耗率特性具有如下关系：在PPec时rd(3)rd(1)rd(2)，在PPec时，rd(2)rd(1)rd(3)。按微增汽耗率由小至大的顺序，总负荷分配如图314所示，先由3号机由最小允许负荷Pmin加载至经济负荷Pec(1),然后1号机由最小允许负荷Pmin加载至经济负荷Pec(1),2号机由最

43、小Pmin负荷加载至其最大负荷Pmax(2),负荷再增加时，1号机和3号机分别由经济负荷Pec(1)和Pec(3)依次增加到它们的额定负荷,使发电厂达到最大负荷运行。如果发电厂减负荷时，就依照上述增加负荷的顺序，反向减少电厂负荷。并列运行单元机组间负荷的经济分配图314 三台汽轮机最经济承载特性(一)单元机组供电投增煤耗率run的特性单元机组供电微增煤耗率run的特性,应考虑单元机组的厂用汽和厂用电消耗，即：； 单元机组供电微增煤耗率run为：单元机组供电微增煤耗率run由组成单元的锅炉、汽轮发电机组、所有厂用蒸汽、厂用辅助设备的厂用电和变压器(变压器微增电耗率因变化不大取1)等的微增能耗组成

44、。图315(a)、(b)所示为单元机组供电微增煤耗率特性曲线，图315(a)为有过载阀的单元机组ru(1)，图315(b)为无过载阀的单元机组ru(2)。曲线主要受锅炉和汽轮机微增能耗的影响，是一条连续向上凹的曲线。图315 并列运行各单元机组的负荷分配(二)单元机组问负荷的经济分配并列运行单几机组是指燃用相同质量的燃料，各单元机组发出的电能应并列输入同电网，其负荷经济分配的目的是在一定的电负荷下，其燃料消耗量为最小，因为单元机组微增煤耗率是随负荷的增加而增加的，因此可以应用等微增燃料率的原则进行其负荷分配，即：图315(c)所示为并列运行的两单元机组的微增燃料率特性，图中横坐标列出电厂总功率

45、P(kW)，电厂载负荷P”时，按等微增燃料消耗率分配的原则1号机载P1”、2号机载P2”，此时P”P1”+P2”kW，当电厂负荷下降P时，1、2号分别载P1、P2，此时P=P1+P2。全厂的经济调度发电厂的负荷在很大范围内变化，例如在正常工作日。由于工业负荷和生活照明负荷的投入将出现一昼夜两次用电高峰负荷。但深夜、双休日和节假日的负荷则很小。为适应电网负荷的变化并提高电网和电厂运行的经济性，提出全厂的经济调度的问题。其内容较广泛，可以包括以下几个方面：1增减运行机组的负荷或启停机组当全厂负荷变动时，可采取增加、减少正在运行机组负荷的方式，也可采取起动、停止机组远行方式来适应负荷的变动，具体采用何种方式应通过经济比较确定，即核对全厂煤耗量影响的大小来确定。机组的煤耗分为两部分，即与机组负荷无关的空载煤耗量Bn和与机组负荷有关的煤耗量，其数学表达式为：根据积分中值定理只要rjf(Pj)是连续函数，即可求得微增煤耗率的平均值Rav，则：全厂若有m台机组投入运行，其总煤量B为：则： 其中： 于是全厂总煤耗量为： 如电厂负荷减少停用机组可减少该机组的空载煤耗量，但停用机组的负荷转移至其他运行机组，使全厂平均微增煤耗率有所增加，则全厂煤耗量变为B只有在空载煤耗量的减少大于变载煤耗量的增加，停用这台机组才是经济的。周期地启动或停用机组，还应考虑机组起停热损失所附