1、2022-7-301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指标n7发电厂热力系统2022-7-302提高初压和初温的限制TS15332255”44”4提高初压有利提高初压有利提高初温有利提高初温有利受到材料等各受到材料等各方面因素限制方面因素限制解决办法：解决办法：再热循环再热循环2022-7-303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行加热，经一次进行加热，经再热升高温度后的再热升
2、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，低压缸中继续作功，最后成为乏汽。最后成为乏汽。2022-7-304再热循环2022-7-305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两2022-7-306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增加了初次投资费用，使运行管理复杂增加了初次投资费用，使运行管理复
3、杂n应用应用：n初压超过初压超过14MPa时应用时应用n再热次数不超过再热次数不超过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%2022-7-307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行，而环的给水加热过程不在定温下进行，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。解决办法：应用回热循环解决办法：应用回热循环2022-7-308回热循环n极限回热循环极限回热循环n讨论以讨论以饱和蒸汽饱和蒸汽作作为工质的情况。考为工质的情况。考察
4、工作于察工作于T T1 1、T T2 2温温度界限间的度界限间的朗肯循朗肯循环环，若利用正在膨，若利用正在膨胀中的蒸汽对液体胀中的蒸汽对液体加热，使过程加热，使过程4-54-5不从外热源吸热。不从外热源吸热。n该循环具有与卡诺该循环具有与卡诺循环相同的热效率循环相同的热效率2022-7-309回热循环n回热循环效率回热循环效率ttctReqq121n回热循环一般采用有限级数的抽汽，抽汽级回热循环一般采用有限级数的抽汽，抽汽级数一般取决于新汽初压。数一般取决于新汽初压。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、低压一般采用中、低压一般采用34级级2022-7-301
5、0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，蒸汽进入汽轮机，膨胀至状态膨胀至状态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的状态为的状态为o2的饱的饱和水。状态由和水。状态由o2变到变到o1。水温相应由水温相应由t to2o2提提高到高到t to1o12022-7-3011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状态状态o2o2，抽出，抽出a2kga2kg进入进入回热加热器回
6、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-a2)kg主主凝结水。状态由凝结水。状态由22变变到到o2o2。t t2 2提高到提高到t to2o2n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状态功至状态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IIII2022-7-3012回热加热器热平衡n第一级加热器第一级加热器I212111211111)(1()(oooooooohhh
7、hhhhh为未知量解得2022-7-3013回热加热器热平衡n第二级加热器第二级加热器IIII22221222221222)(1()(1()(hhhhhhhhooooo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-a1 1-a-a2 22022-7-3014回热加热n多级抽汽回热循环的热效率比初终状态相同多级抽汽回热循环的热效率比初终状态相同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n回热级数不宜过多，高压一般采用回热级数不宜过多，高压一般采用46级，级，超高压一般采用超高压一般采用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，一般为锅热循环最有
8、利的给水温度不同，一般为锅炉压力下饱和温度的炉压力下饱和温度的6877%2022-7-3015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，可显著提高循环热效率，还带来一些其它有利的影响。些其它有利的影响。如对锅炉设备来说热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
9、提高汽轮机的最大设计功率2022-7-3016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冷源损失冷源损失，凝汽器内被冷却水带走的热量，即所谓凝汽器内被冷却水带走的热量，即所谓“冷冷源损失源损失”n现代凝汽式汽轮机发电厂虽然采用了高参数的新汽、抽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热效率汽回热循环和再热循环等项措施但其理想循环热效率仍然没有到达仍然没有到达50%50%n解决办法解决办法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
10、压力压力0.12MPa 温度为温度为104.80C，压力为，压力为0.6MPa时，温度为时，温度为1591922022-7-3017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，全部排出供工业或者部排出供工业或者生活方面应用。生活方面应用。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。压。一般为背压式一般为背压式汽轮机汽轮机2022-7-3018热电联产循环n热电联产循环：热电联产循环：1-2b-3b-5-6-1n朗肯循环：朗肯循环：1-2-3-5-6-1n热电联产循环效热电联产循环效率低于朗肯循环率低
11、于朗肯循环2022-7-3019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：可以评价热电联产经济性120qqwKn理想情况下理想情况下K=1，一般情况，一般情况K=0.7n两座电厂两座电厂K相同，经济性不一定相同相同，经济性不一定相同2022-7-3020热电联产循环n供热电能生产率供热电能生产率20qwn供热电能生产率大，则供热气流在汽轮发电供热电能生产率大，则供热气流在汽轮发电机中所发电能多机
12、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 或者同时给出或者同时给出K和和t2022-7-3021热电联产循环n调节抽汽式汽轮机发电厂调节抽汽式汽轮机发电厂n热电厂倘若仅仅选用背压热电厂倘若仅仅选用背压式汽轮机，则对用户的电式汽轮机，则对用户的电能需求量与供热需求量之能需求量与供热需求量之间不能互相协调，往往彼间不能互相协调，往往彼此牵制。此牵制。n采用调节抽汽式汽轮机，采用调节抽汽式汽轮机，同时调节供热用的抽汽量同时调节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保持不变发电量保持不变。2022-7-3022凝汽式发电厂各项能
13、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（一般发电厂总效率（一般2737%）gmoitpbpl262022-7-3023热流图2022-7-3024凝汽式发电厂主要经济技术指标n 发电厂的技术经济指标，是衡量电厂技术装发电厂的技术经济指标，是衡量电厂技术装备好坏以及管理水平高低的标志。备好坏以及管理水平高低的标志。n确定技术经济指标目的确定技术经济指标目的:了解生产的
14、质量和分了解生产的质量和分析研究进一步改善技术经济状况的方向。析研究进一步改善技术经济状况的方向。n凝汽式发电厂的主要经济技术指标凝汽式发电厂的主要经济技术指标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2022-7-3025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消耗的燃料总能量之比时期内所消耗的燃料总能量之比yDwelplBQP3600n发电厂总效率与汽轮机进汽参数、排汽压力，发电厂总效率与汽轮机进汽参数、排汽压力，
15、单机容量以及运行管理水平等因素有关。单机容量以及运行管理水平等因素有关。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2022-7-3026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(1kw(1kwh h电能电能)所需要的煤耗量，常以符号所需要的煤耗量，常以符号b b表示表示n供电煤耗率：供电煤耗率：指发电厂对外每输出指发电厂对外每输出1kw1kwh h电能所电能所需要的煤耗量。需要的煤耗量。)./(3600hkWkgBQPBbyDwpleln凝汽式发电厂的发电煤耗为：凝汽式发电厂的发电煤耗为：与总效率和燃料低
16、位发热量有关与总效率和燃料低位发热量有关2022-7-3027煤耗率n发电标准煤耗率)./(123.029308360029308hkWkgQbbplplyDwn标准煤n总效率越高，标准煤耗率越低总效率越高，标准煤耗率越低 n标准煤耗率是表征火力发电厂生产技术的标准煤耗率是表征火力发电厂生产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指标指标n我国我国0.330.43,好一些的达到好一些的达到0.312022-7-3028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，自然不可能全部都供应外界用户，必须电能，自然
17、不可能全部都供应外界用户，必须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行时所必需消耗掉的电这一部分发电厂本身运行时所必需消耗掉的电能，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2022-7-
18、3029厂用电率n厂用电率厂用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%2022-7-3030装机容量的年利用小时数n装机容量装机容量：火力发电厂全厂所装有的汽轮发电：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工作小时数，代表该厂全部机组在全年内平均的工作小时数，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
19、数字，T T值的大值的大小反映了机组的利用情况小反映了机组的利用情况。T T值过小值过小，表明厂，表明厂内设备未能充分发挥作用，存在浪费。内设备未能充分发挥作用，存在浪费。T T值过值过大大，表明全厂全年内安排大、小修的时间太短，表明全厂全年内安排大、小修的时间太短，势必降低机组运行的可靠性。势必降低机组运行的可靠性。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 5500550075007500之间之间。2022-7-3031发电厂热力系统简介发电厂热力系统简介n发电厂的原则性热力系统发电厂的原则性热力系统n组成：组成：由锅炉由锅炉-蒸汽管
20、连接系统、凝汽设备系统、蒸汽管连接系统、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局部系统。局部系统。n规定的符号表示出工质通过时发生状态变化的各种规定的符号表示出工质通过时发生状态变化的各种热力设备热力设备(包括锅炉设备、汽轮机、凝汽器、给水包括锅炉设备、汽轮机、凝汽器、给水回热加热器、除氧器、凝结水泵，给水泵以及加热回热加热器、除氧器、凝结水泵，给水泵以及加热器的疏水泵等器的疏水泵等)，有时标明工质通过各主要设备时，有时标明工质通过各主要设备时的流量和参数。的流量和参数。n同型设备在图上一般只画出一个。供备用的主、辅同型设备在图上一般只画出一个。供备用的主、辅设备及各种管道附件和阀门等表示在设备及各种管道附件和阀门等表示在全面性热力系全面性热力系统图统图中中2022-7-30322022-7-3033谢谢！
