热力发电厂课件01-3发电厂的动力循环

1´-2´-3´-4´-1´郎肯循环pvTS123

412341-2-3-4-1 卡诺循环

4´

3´

1´

2´

1´

2´

3´

4´第三节发电厂的动力循环第一章提高蒸汽初参数的经济性①提高初温t0ηt=wa/q0=1-(Tc/T0)

定压升温：整个循环的加热平均温度不断升高，工质高温侧温差传热的不可逆性减轻，循环热效率ηt提高，同时使排气干度X提高，减少低压缸排气湿汽损失，因而ηri提高ηi=ηt×

ηri如图第一章第三节发电厂的动力循环T’0T0STOX’X第一章第三节发电厂的动力循环②提高初压p0

定温升压：对应的饱和温度ts也随之升高，热效率ηt随之升高,尤其是初压较低初温较高时效果显著；但随着的p0提高，水的沸腾、汽化、过热三个吸热过程中，汽化潜热比重相对不断减少，而该压力下沸腾段吸热量比重相对增加，而过热段平均温度高于汽化段，汽化段平均温度又高于沸腾段，当初压提高一极限值时，整个平均加热温度T0av<T0av’时，ηt’<ηt。当t0=400℃

时极限压力约20MP以上，故从工程实际上讲，提高p0可增加ηt如图第一章第三节发电厂的动力循环P’0P0STOX’X第一章第三节发电厂的动力循环ShOh0t0p0hcaXWa=(h0-hca)max第一章第三节发电厂的动力循环③同时提高初温、初压P’0P0TOX’X第一章第三节发电厂的动力循环提高蒸汽初参数的限制

1）提高初温的限制

金属材料性能限制2）提高初压的限制

安全性、热经济性措施：（1）提高P0的同时采用蒸汽再热（2）提高P0的同时增大单机容量Pe=300MW200150100450500550600650P0OPt0第三节发电厂的动力循环第一章1）理论上的初参数选择

——配合参数（排汽湿度不超过最大允许值所对应初参数）初温由选用钢材确定初压在初温、排汽压力、排汽湿度、容量确定下选择

ri=wi/wa2）技术经济上的初参数选择

热经济性的提高

投资和维修增加、安全性降低回报>投资第三节发电厂的动力循环电厂用水量和供水系统的选择考虑一水多用、综合利用，提高重复水利用率，减少废水排放量冷却水系统的选择：开式供水和闭式供水①开式供水利用江河、湖泊、水库、海湾等水源取水，当地表水源充足且靠近厂址，供水高度不大时宜采用开式供水②闭式供水指凝汽器使用了的冷却水经冷却设施冷却降温后，由循环水泵再送往凝汽器重复使用的系统。第一章第三节发电厂的动力循环第一章第三节发电厂的动力循环第一章第三节发电厂的动力循环第一章第三节发电厂的动力循环1、降低蒸汽终参数pc对热经济性的影响（1）有利影响

t↑（

t=1-Tc/T1，wa↑）凝汽器火用损

Ec↓（2）不利影响Pc↓→叶片寿命↓→湿气损失↑→

ri↓Pc↓→vc↑→余速损失↑→

i↓结论：在极限背压以上，降低pc对热经济性有利第三节发电厂的动力循环第一章1）自然条件（理论限制）自然水温tc1；2）技术水平冷却水量和凝汽器面积都不可能无限大末级长叶片的设计和制造水平汽轮机背压pc由排汽饱和温度tc决定

tc=tc1

t

t

t—冷却水温升

t—凝汽器传热端差，

t=tc

tc2，tc决定因素：冷却水温、冷却水量、换热面积、换热面清洁度第三节发电厂的动力循环最佳蒸汽终参数1）设计最佳终参数以年计算费用最小时所对应的pc为最佳终参数。 根据该终参数确定凝汽器面积、冷却水量及循环水泵、冷却塔（循环供水时）的选型和配置等。2）运行最佳终参数汽轮机功率增加值与循环水泵耗功之差取得最大值时的pc第三节发电厂的动力循环第一章最佳运行真空第三节发电厂的动力循环第一章给水回热加热

——汽轮机某些中间级抽出部分蒸汽，送入回热加热器对锅炉给水进行加热的过程目的：减少冷源热损失，提高电厂的热经济性TS123546897ⅡS81234567ABⅠaA

aB

第三节发电厂的动力循环第一章给水回热加热的意义1）汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少，冷源损失降低；2）提高锅炉给水温度，工质的平均吸热温度提高；3）抽汽加热给水的传热温差小，做功能力损失小。不利：回热抽汽存在作功不足，wi减小，D0增大，削弱了Dc的减小第三节发电厂的动力循环第一章（二）给水回热加热的热经济性单级回热汽轮机的绝对内效率：单级回热循环的汽流分配同参数朗肯循环的汽轮机的绝对内效率回热式汽轮机的动力系数分析：多级无再热的回热循环，汽轮机的绝对内效率：回热抽汽做内功之和凝汽流做内功回热抽汽做功比： ↑

，↑分析：回热抽汽在汽轮机中的做功量↑，

↑影响回热过程热经济性的因素

1多级回热给水总焓值（温升）在各加热器间的分配

2锅炉给水温度；

3回热加热级数第三节发电厂的动力循环第一章回热系统焓升分配焓降分配法(每一级加热器焓升=前一级至本级汽轮机中的焓降)平均分配法(各级加热器中的焓升相等)等焓降分配法(每级加热器焓升=汽轮机各级组的焓降)第三节发电厂的动力循环第一章最佳给水温度

——回热循环汽轮机绝对内效率为最大值时对应的给水温度

因此： 最小，最大

做功不足系数，再热前：

再热后：第三节发电厂的动力循环第一章

给水温度tfw1、抽汽压力↓，做功不足系数Yj↑，汽耗量D0=D0R

+YjDj↑，汽耗率d

=D0/Pe↑，工质吸热量q0↓，发电机组热耗率q=dq0、汽轮机内效率

i受双重影响；2、锅炉内的换热温差↓，相应的火用损↓；3、回热加热器内换热温差↑，相应的火用损

Er↑；4、与总火用损最小对应的最佳给水温度tfwop；5、通常给水温度tfw=（0.65—0.75）tfwop第三节发电厂的动力循环第一章回热级数、给水温度与回热经济性单级回热多级回热给水加热级数Z1、tfw一定时，回热级数z增加，可充分利用低压抽汽代替部分高压抽汽，使回热抽汽做功↑，从而使

i↑；2、回热级数z↑，各加热器中的换热温差↓，

Er↓，当级数z为无穷多级时，将不存在换热温差，亦不存在

Er；3、回热级数z↑，最佳给水温度↑；4、随z的增长，

i增长率

i是递减；5、实际给水温度稍偏离最佳给水温度时，对

I影响不大

第三节发电厂的动力循环第一章第三节发电厂的动力循环第一章蒸汽中间再热

——将汽轮机高压部分做过功的蒸汽从汽轮机某一中间级引出，送到锅炉的再器加热，提高温度后送回汽轮机继续做功目的：提高电厂的热经济性，适应大机组发展4123baST124365abc第三节发电厂的动力循环第一章1、再热对汽轮机相对内效率的影响 再热使排汽湿度↓，湿度损失↓，

ri↑2、再热对汽轮机理想热效率的影响当附加循环吸热过程的平均温度Trh大于基本循环吸热过程平均温度T0，

t↑蒸汽中间再热的热经济性ST124365abc第三节发电厂的动力循环第一章1、再热后蒸汽温度trh

trh越高，热经济性越好，但受材料限制，常取trh=t02、再热后蒸汽压力prh

存在一个最佳再热压力当trh=t0，prh=（18%—26%）p0再热后前有抽汽，prh=（18%—26%）p0再热后前无抽汽，prh=（18%—26%）p0再热参数的合理选择ST124365ba第三节发电厂的动力循环第一章利用锅炉烟道中烟气加热蒸汽 可加热蒸汽到500—6000C

热经济性提高6%—8%用途：电厂中再热主要手段烟气再热

(a)

烟气再热第三节发电厂的动力循环第一章利用新汽或抽汽加热再热蒸汽

再热后汽温较低 热经