1 热电厂动力循环及其热经济性

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第一章热力发电厂动力循环

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第一节热力发电厂热经济性的评价方法热量法〔热效率法〕

——热力学第肯定律

以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，常用于定量分析

做功技能法〔熵方法、火用方法〕——热力学第二定律

以燃料化学能的做功技能被利用的程度来评价电厂的热经济性，常用于定性分析

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一、热量法——通过热量的利用程度〔热效率〕或损失大小〔热量

损失、热量损失率〕来评价电厂和热力设备的热经济性

供应总能量有效利用能量

损失能量

热量守衡：供应热量=有效利用热量+损失热量

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Q

简约凝汽式发电厂循环系统图

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有再热的凝汽式发电厂循环系统图

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(1)锅炉效率hb锅炉能量平衡关系：输入燃料热量Qcp=锅炉热负荷Qb+锅炉热损失△Qb

Qb

BQcp

△Qb

h

b

=

Q

b

=

Q

排烟损失、散热损失、未完全燃烧损失、排污损失b

Qcp

Bqnet

=1-

DQbQcp

0.9~0.94

zb=

DQbQcp

=1-hb

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hp=Q0

Qb

DQp=1-DQpQb0.98~0.99zp==h(1-hp)bQcp

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Qzc=D=hhp(1-hi)bQcp

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zm=DQm=hbhphi(1-h

Qm)

cp

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DQ

zg

g==h

Qcpbhphihm(1-hg)

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(6)全厂总效率全厂能量平衡关系：全厂热耗量Qcp

hcp+=发电机输出功率Pe=全厂能量损失Σ△QjQcp3600Pe=hbhphihmhg0.24~0.42hcp=QcpDQj=hbhphihmhgcpDQ△Qb+=△Q-+△Qc+△Qm+△Qg1pjcpQcp=1-DQjzcp=Q=Σzj0.58~0.76cpcp=1-zjQcp=1-zjcpcp

3600Pe

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火力发电厂的各项损失(%)项目高参数超高参数超临界参数

锅炉△Qb管道△Qp汽轮机冷源△Qc

10157.5

90.552.5

80.550.5

汽轮机机械△Qm发电机△Qg总能量损失全厂总效率

0.50.569.530.5

0.50.56337

0.50.56040

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热流图

3600Pe=Bq1-DQj=Qcp-DQj

cpcp

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二、熵方法

实际的动力过程是不可逆的，必定引起熵增

熵方法——通过熵增〔熵产〕的计算来确定做功的损失环境温度Ten，那么熵增△s引起的做功损失I为：I=Ten

△s

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典型不可逆过程的做功技能损失〔1〕有温差的换热过程——锅炉、冷凝器、加热器放热过程：熵减△sa

吸热过程：熵增△sb

放热量=吸热量dq=aDsa=bDsb

换热过程熵增：

dqdqDTdqDs=Dsb-Dsa=-=baaa-DTITen

DTdq做功损失：I=TenDs=TenaTa-DT

分析：△T↑，I↑

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p012过程熵增:△s(2)不可逆绝热膨胀过程火用损△E

pc

——汽轮机做功损失：

T

1

p0p1

It=TenDstu

2aΔstu

2

Tens

不可逆绝热膨胀

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——水泵

做功损失：TIt=TenDs不可逆绝热压缩

s

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s

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〔二〕凝汽式发电厂各种损失及全厂总效率

做功技能损失部位

锅炉Ib

管道Ip