1、第一章热力发电厂动力循环第一章热力发电厂动力循环及其热经济性及其热经济性 热力发电厂热经济性的评价方法热力发电厂热经济性的评价方法发电厂的动力循环发电厂的动力循环凝汽式发电厂的主要热经济性指标凝汽式发电厂的主要热经济性指标 第一节第一节 热力发电厂热经济性的评价方法热力发电厂热经济性的评价方法发电厂中能量的转换过程（存在各种损失）发电厂中能量的转换过程（存在各种损失）化学能化学能 热能热能 机械能机械能 电能电能 （煤）（煤）（锅炉）（锅炉）（汽轮机）（汽轮机）（发电机）（发电机）发电厂热经济性的评价发电厂热经济性的评价通过能量转换过程中能量的通过能量转换过程中能量的利用程度利用程度或或损失大
2、小损失大小来衡量来衡量目的：目的：研究损失产生的部位、大小、原因及其相互关研究损失产生的部位、大小、原因及其相互关系，找出减少这些热损失的方法和相应措施系，找出减少这些热损失的方法和相应措施一、评价发电厂热经济性的两种方法：一、评价发电厂热经济性的两种方法：1 1 热量法、热效率法热量法、热效率法 基于热力学第一定律基于热力学第一定律 以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的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，常用于定量分析热经济性，常用于定量分析2 2 熵方法、熵方法、火用方法、做功能力法火用方法、做功能力法 基于热力学第一、二定律基于热力学第一、二定律 以燃料化学能的
3、做功能力被利用的程度来评价电厂以燃料化学能的做功能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，常用于定性分析的热经济性，常用于定性分析二、热量法二、热量法热量法以热量法以热效率热效率或或热损失率热损失率的大小衡量电厂的热经济性的大小衡量电厂的热经济性热效率反映热力设备将能量转换或输出有效能量的程度，热效率反映热力设备将能量转换或输出有效能量的程度，不同阶段热效率不同。不同阶段热效率不同。能量平衡关系：能量平衡关系：供给热量供给热量=有效利用热量有效利用热量+损失热量损失热量1001100供给热量损失热量供给热量有效利用热量热效率有再热的凝汽式发电厂循环系统图有再热的凝汽式发电厂循环系统图简单凝汽式发电
4、厂循环系统图简单凝汽式发电厂循环系统图GBTCbicp=bpimggmpQbQ0锅炉能量平衡关系：锅炉能量平衡关系：输入燃料热量输入燃料热量Qcp=锅炉热负荷锅炉热负荷Qb+锅炉热损失锅炉热损失Qb锅炉热损失锅炉热损失Qb：排烟损失、散热损失、未完全燃烧损失、排烟损失、散热损失、未完全燃烧损失、排污损失等排污损失等（1）锅炉）锅炉bcpQbQbh hz z D D 1cpQbQcpQbQBqbQbD D 1neth h0.90.94管道能量平衡关系：管道能量平衡关系：锅炉热负荷锅炉热负荷Qb=汽轮机热耗量汽轮机热耗量Q0+管道热损失管道热损失Qp（2）管道）管道bQpQbQQpD10h)1(p
5、bcpQpQphhzDGBTC0.980.99QbQ0p汽轮机能量平衡关系：汽轮机能量平衡关系：汽轮机热耗汽轮机热耗Q0=汽轮机内功率汽轮机内功率Wi+汽轮机冷源损失汽轮机冷源损失Qc冷源热损失冷源热损失Qc：凝汽器中汽轮机排汽的汽化潜热损失凝汽器中汽轮机排汽的汽化潜热损失 膨胀过程中的节流、排汽、内部损失膨胀过程中的节流、排汽、内部损失（3 3）汽轮机汽轮机010QcQQiWiDh)1(ipbcpQcQchhhzD0.450.450.470.47GTiQ0WiQc汽轮机机械能量平衡关系：汽轮机机械能量平衡关系：汽轮机内功率汽轮机内功率Wi=发电机轴端功率发电机轴端功率Pax+机械损失机械损失
6、Qm 3600P 3600Paxax=W Wi i-Q Qm m（4）机械效率）机械效率0.965 0.965 0.99 0.99(1)mQmmbp iQcpzh hhhD36001PQaxmmWWiihD发电机能量平衡关系：发电机能量平衡关系：发电机输入功率发电机输入功率Pax=发电机输出功率发电机输出功率Pe+能量损失能量损失Qg（5）发电机）发电机0.95 0.95 0.98 0.98(1)gQggbp imQcpzh hh hhD13600QPgegPPaxaxhD全厂能量平衡关系：全厂能量平衡关系：发电机输出功率发电机输出功率Pe=全厂热耗量全厂热耗量Qcp-全厂能量损失全厂能量损失
7、Qj（6）全厂总效率）全厂总效率DcpjQcpQeP3600DcpjcpQcpjQgmipbcpQePcpzhhhhhh113600DcpjcpQcpjQgmipbcpQePcpzhhhhhh1136000.380.380.420.42全厂总能量损失全厂总能量损失Qj j=Qb b+Qp p+Qc c+Qm m +Qg g 火力发电厂的各项损失（火力发电厂的各项损失（%）项目项目高参数高参数超高超高参数参数超超临界参数临界参数Qb1098Qp10.50.5Qc57.552.550.5Qm0.50.50.5Qg0.50.50.5总能量损失总能量损失69.56360全厂总效率全厂总效率30.537
8、40热流图热流图DDcpjcpcpjeQQQBqP13600二、熵方法二、熵方法实际的动力过程是不可逆的，必然引起熵增实际的动力过程是不可逆的，必然引起熵增熵方法熵方法通过通过熵增（熵产）的计算来确定做功的损失熵增（熵产）的计算来确定做功的损失环境温度环境温度Tenen，则，则熵增熵增 s 引起的做功损失引起的做功损失 I 为：为：I=Ten en s 典型不可逆过程的做功能力损失典型不可逆过程的做功能力损失（1）有温差的换热过程有温差的换热过程 冷凝器、加热器冷凝器、加热器放热过程：熵减放热过程：熵减s a吸热过程：熵增吸热过程：熵增s b吸热量吸热量=放热量放热量换热过程换热过程熵增：熵增
9、：做功损失：做功损失：T、，I enenaaTdqITsTTTTDD DTenbabaaadqdqTdqsssTTTTTDD D D DaabbdqTsTsDDbTo过程熵增:s火用损E（2）不可逆绝热膨胀过程不可逆绝热膨胀过程 汽轮机汽轮机做功损失：做功损失：tentuITsD 不可逆绝热膨胀不可逆绝热膨胀 tuen（3）不可逆绝热压缩过程不可逆绝热压缩过程 水泵水泵做功损失：做功损失：tenITsD不可逆绝热压缩不可逆绝热压缩 en（4）节流过程节流过程 汽轮机进汽调节结构汽轮机进汽调节结构 做功损失：做功损失：有摩阻的流动有摩阻的流动 enpenpITsD（二）（二）凝汽式发电厂各种损失
10、及全厂总效率凝汽式发电厂各种损失及全厂总效率1 锅炉的做功能力损失锅炉的做功能力损失（1）锅炉的散热损失）锅炉的散热损失做功损失做功损失(1)bqqhD(1)IbbIqhIbIen（2）化学能转化为热能）化学能转化为热能熵熵增：增：做功损失：做功损失：00383bggqhhsssTTD0benbengqITsTTDIbIIIbIen（3）工质温差传热）工质温差传热熵熵增：增：做功损失：做功损失：锅炉中做功总损失：锅炉中做功总损失：III00308bgqsssssTDIIIIII08()benbenITsTssDIIIIIIbbbbIIIIIbIIIbIIIIbIen2 主蒸汽管道的做功能力损失
11、主蒸汽管道的做功能力损失熵熵增：增：做功损失：做功损失：10psssD10()penenpITssTsDIbIIIbIIIIbIenpI3 汽轮机内部做功能力损失汽轮机内部做功能力损失熵熵增：增：做功损失：做功损失：21tsssD 21()tenentITssTsDIbIIIbIIIIbIenpItI4 凝汽器中做功能力损失凝汽器中做功能力损失熵熵增：增：做功损失：做功损失：23()()ccensTTssD23()()ccenencITTssTsDIbIIIbIIIIbIenpItIcI5 汽轮机机械摩擦产生的做汽轮机机械摩擦产生的做 功能力损失功能力损失做功损失：做功损失：12()(1)cm
12、enmIhhTshDIbIIIbIIIIbIenpItIcImI6 发电机的做功能力损失发电机的做功能力损失 做功损失：做功损失：12()(1)ggmengIhhTsh hDIbIIIbIIIIbIenpItIcImIgI7 凝汽式发电厂做功能力损失凝汽式发电厂做功能力损失 做功损失：做功损失：全厂效率：全厂效率：cpbptcmgIIIIIIIIbIIIbIIIIbIenpItIcImIgI3600ecpqPI1cpcpIqh 能流图能流图cpbptcmgIIIIIIIIbI()PItDmIgItIIIIIIbbII()PIpDrcII四、火用四、火用 方法方法1 1火用火用 效率与火用效率与
13、火用 损损能量平衡关系能量平衡关系：供给的可用能供给的可用能=有效利用的可用能有效利用的可用能+火用火用 损损火用火用 效率效率exex100供给的可用能有效利用的可用能exh火用火用 平衡方程的图解平衡方程的图解火用火用 损：损：()()inqiouteneeeweTsD D热力设备eqeinwieouteD 电厂典型热力设备的火用电厂典型热力设备的火用 损及火用损及火用 效率效率 设设 备备 特特 点点 比比火用火用损损E（kJ/kg）火用火用效率效率ex（%）汽轮机汽轮机 eq=0 outinteweE D D1 outinitexeew h h 锅炉、换热器锅炉、换热器 wi=0 ou
14、tqinbeeeE D D qinoutbexeee h h 管道管道 eq=0,wi=0 outinpeeE D D inoutpexee h h 凝汽式电厂纯凝汽工况运行时的火用凝汽式电厂纯凝汽工况运行时的火用 损分布损分布火用火用 流图流图 小结：小结：1 热量法与作功能力法计算的全厂总效率相同；热量法与作功能力法计算的全厂总效率相同；2 损失分析不同：损失分析不同：热量法：从热损失的角度分析热量法：从热损失的角度分析 作功能力法：从做功能力损失的角度分析作功能力法：从做功能力损失的角度分析3 用途：用途：热量法：定量分析，指导工程实际热量法：定量分析，指导工程实际 作功能力法：作功能力
15、法：定性分析，指导技术革新定性分析，指导技术革新二二 凝汽式发电厂的主要热经济指标凝汽式发电厂的主要热经济指标n能耗（汽耗量、热耗量、煤耗量）能耗（汽耗量、热耗量、煤耗量）n能耗率（汽耗率、热耗率、煤耗率）能耗率（汽耗率、热耗率、煤耗率）n热效率热效率1、能耗、能耗反映生产电功率反映生产电功率Pe所消耗的能量所消耗的能量电厂热耗电厂热耗Qcp 、电厂煤耗电厂煤耗Bcp、汽轮机热耗汽轮机热耗Q0、汽轮机汽耗汽轮机汽耗D0 功率方程式：功率方程式：3600Pe =Bqnetbpimg=Bqnetcp=Qcpcp =Q0img=Q0e =D0wimg kJ/h发电厂热耗量：发电厂热耗量：发电厂煤耗量
16、：发电厂煤耗量：汽轮发电机组热耗量：汽轮发电机组热耗量：汽轮发电机组汽耗量：汽轮发电机组汽耗量：注意注意能耗指标与产量有关，只能表明能耗指标与产量有关，只能表明Pe为一定时的热经济性；为一定时的热经济性；当当q q0 0不同时，即使不同时，即使P Pe e一定，一定，D D0 0也不能作为热经济指标。也不能作为热经济指标。3 6 0 0ecpn etcpPBqh3600Pe =Bqnetbpimg=Bqnetcp=Qcpcp =Q0img=Q0e=D0wimg3 6 0 0ecpn etcpPQB qheePQh36000gmiewPDhh360002、能耗率、能耗率反映每生产反映每生产1kW
17、.h电能所消耗的能量电能所消耗的能量发电厂热耗率发电厂热耗率q qcp发电厂煤耗率发电厂煤耗率bcp汽轮机热耗率汽轮机热耗率q q汽轮机汽耗率汽轮机汽耗率d cpcpeBbPcpcpeQqP0eQqP0eDdPcpcpsbhh123.0292703600标准煤标准煤 q1=29270kJ/kg发电标准煤耗率发电标准煤耗率供电标准煤耗率供电标准煤耗率ncpsnbh123.0)1(apsb3、热效率、热效率（1 1）凝汽式汽轮机的绝对内效率）凝汽式汽轮机的绝对内效率i i 汽轮机能量平衡式：汽轮机能量平衡式：绝对内效率绝对内效率i i：W Wi i汽轮机汽耗为汽轮机汽耗为D D0 0时实际内功率时
18、实际内功率 W Wa a汽轮机汽耗为汽轮机汽耗为D D0 0时理想内功率时理想内功率i i汽轮机的绝对内效率汽轮机的绝对内效率t t汽轮机的理想热效率汽轮机的理想热效率riri汽轮机的相对内效率汽轮机的相对内效率Q0WiQCCGT00iaiitriaWWWQQWhh h0icQWQ D以以1kg1kg新汽为基准新汽为基准汽轮机能量能量平衡：汽轮机能量能量平衡：比热耗比热耗q q0 0 ：比内功比内功w wi i ：q qc c比冷源热损失：比冷源热损失：内效率内效率i i：ciqwqD0001qqqwciiDh000DQq0DWwii0DQqccDD示例：计算图示系统中汽轮机的内效率示例：计算
19、图示系统中汽轮机的内效率 （忽略汽水损失）（忽略汽水损失）计算过程：计算过程：（1 1）汽轮机热耗）汽轮机热耗Q Q0 0、比热耗比热耗q q0 0 rhrhfwfwrhrhqDhhDhDqDhDQ)(000000（2 2）汽轮机实际做功量）汽轮机实际做功量W Wi i、比比内功内功w wi i rhrhfwfwrhrhqahhhqahq)(000cczjjrhrhihDhDqDhDW100cczjjrhrhihahaqahw10（3 3）汽轮机内效率）汽轮机内效率i i 、净内效率净内效率0QWiih0qwiih0QWWpuinih2 2、汽轮发电机组的绝对电效率、汽轮发电机组的绝对电效率e
20、egmieeQPhhhh03600汽轮发电机组的热耗率汽轮发电机组的输出功eh)3600(gmieWPhh3 3、管道效率、管道效率p pbpQQ0hhkJhhDqDhhDhDhDqDhDQfwbbbrhrhfwbbfwfwbbbrhrhbbb/)()(11)(11)(4 4、凝汽式电厂热效率、凝汽式电厂热效率cpcp （全厂热效率）全厂热效率）全厂净热效率（扣除厂用电功率的电厂效率）全厂净热效率（扣除厂用电功率的电厂效率）cpeecpQPBqP360036001hepbgmipbhhhhhhhh)1()(36001apcpapencpBqPPhh平均厂用电率为平均厂用电率为8.2%8.2%1
21、25200MW125200MW机组电厂：机组电厂：8.5%8.5%；300MW300MW及以上机组电厂：及以上机组电厂：4.7%5.5%4.7%5.5%；中小容量机组电厂：中小容量机组电厂：9%12%9%12%。三三 发电厂的动力循环发电厂的动力循环（一）朗肯循环及其热经济性（一）朗肯循环及其热经济性1 1-2-2-3-3-4-4-1-1 郎肯循环郎肯循环pvTS123 412341-2-3-4-11-2-3-4-1 卡诺循环卡诺循环 4 3 1 2 1 2 3 400111acctwqTqqTh 1 1 提高初温（提高初温（t t0 0)的热经济性分析的热经济性分析（1 1）提高初温对提高初
22、温对h ht t的影响的影响t t0 0，h ht t（2 2）提高初温对提高初温对h hr ri i的影响的影响 t t0 0，排汽湿度排汽湿度，h hr ri i t t0 0，漏汽损失漏汽损失，h hr ri i （二）蒸汽初参数对电厂热经济性的影响（二）蒸汽初参数对电厂热经济性的影响1122345TsT0T0T1T1p pc c结论：结论：t t0 0，h ht t和和h hr ri i，因此，因此，h hi iitrihhh00111acctwqTqqTh 2 2、提高初压（、提高初压（p p0 0)的热经济性分析的热经济性分析（1 1）提高初压对）提高初压对h ht t 的影响的影
23、响提高初压对提高初压对w wa a的影响：存在一个极限压力的影响：存在一个极限压力当当p p0 0达到极限压力时，达到极限压力时，h ht t最高。最高。之后增大之后增大p p0 0 ，h ht t反而减小。反而减小。Pc=4kpahswaP0=22MPA,20,14,90.1MPa 初压对初压对WaWa 的影响的影响极限压力范围内：极限压力范围内：p p0 0，h h0 0，D Dh h，h ht t不同温度下的极限压力不同温度下的极限压力p p0 0与与h ht t1122 2 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c （2 2）提高初压对提高
24、初压对h hr ri i 的影响的影响 p p0 0，v v0 0，漏汽损失漏汽损失，h hr ri i p p0 0，湿度损失湿度损失，h hr ri i 结论：结论：提高提高p p0 0，对，对h hi i的影响，视的影响，视h ht t和和h hr ri i的变化情况定的变化情况定3 3 蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响 大容量机组大容量机组 初参数初参数，h hi i 小容量机组小容量机组 初参数初参数，h hi i高参数必须是大容量高参数必须是大容量4 4、提高蒸汽初参数的限制、提高蒸汽初参数的限制 1 1）提高初温的限制）提高初温的限制 金属材料性能
25、限制金属材料性能限制2 2）提高初压的限制）提高初压的限制 安全性、热经济性安全性、热经济性措施：措施：（1 1）提高）提高P P0 0的同时采用蒸汽再热的同时采用蒸汽再热（2 2）提高）提高P P0 0的同时增大单机容量的同时增大单机容量PePe=300MW=300MW200200150150100100450 500 550 600 650450 500 550 600 650P P0 0OPOPt t0 01 1）理论上的初参数选择）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）配合参数（排汽湿度不超过最大允许值所对应初参数）n初温由选用钢材确定初温由选用钢材确定n
26、初压在初温、排汽压力、排汽初压在初温、排汽压力、排汽 湿度、容量确定下选择湿度、容量确定下选择 h hr ri i=w wi i/w/wa a2 2）技术经济上的初参数选择技术经济上的初参数选择 热经济性的提高热经济性的提高 投资和维修增加、安全性降低投资和维修增加、安全性降低 回报回报 投资投资5 5、蒸汽初参数的选择、蒸汽初参数的选择 1 1、降低蒸汽终参数、降低蒸汽终参数p pc c对热经济性的影响对热经济性的影响（1 1）有利影响）有利影响nh ht t（h ht t=1-T=1-Tc c/T/T1 1，w wa a）n凝汽器火用损凝汽器火用损D DE Ec c （2 2）不利影响不利
27、影响nPcPc叶片寿命叶片寿命湿气损失湿气损失 h hr ri inPcPcvvc c余速损失余速损失 h hi i（三）蒸汽终参数对电厂热经济性的影响（三）蒸汽终参数对电厂热经济性的影响结论：结论：在极限背压以上，降低在极限背压以上，降低p pc c对热经济性有利对热经济性有利1122 2 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c1 1）自然条件（理论限制）自然条件（理论限制）n自然水温自然水温t tc1c1；2 2）技术水平技术水平n冷却水量和凝汽器面积都不可能无限大冷却水量和凝汽器面积都不可能无限大n末级长叶片的设计和制造水平末级长叶片的设计
28、和制造水平汽轮机背压汽轮机背压p pc c由排汽饱和温度由排汽饱和温度t tc c决定决定t tc c =t tc1c1 D Dt t t t D Dt t冷却水温升冷却水温升 t t凝汽器传热端差，凝汽器传热端差，t t=t tc c t tc2c2，t tc c决定因素：冷却水温、冷却水量、换热面积、换热面清洁度决定因素：冷却水温、冷却水量、换热面积、换热面清洁度2 2、降低蒸汽终参数的限制、降低蒸汽终参数的限制3 3、最佳蒸汽终参数、最佳蒸汽终参数1 1）设计最佳终参数）设计最佳终参数 n以年计算费用最小时所对应的以年计算费用最小时所对应的pc为最佳终参数。为最佳终参数。根据该终参数确定
29、凝汽器面积、冷却水量及循环水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。泵、冷却塔（循环供水时）的选型和配置等。2）运行最佳终参数）运行最佳终参数 n汽轮机汽轮机功率增加值与循环水泵耗功之差取得最大值功率增加值与循环水泵耗功之差取得最大值时的时的p pc c最佳运行真空最佳运行真空 图 3-8 最 佳 运 行 真 空 三、回热循环及其热经济性三、回热循环及其热经济性给水回热加热给水回热加热 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行加热的过程目的：减少冷源热损失，提高电厂
30、的热经济性目的：减少冷源热损失，提高电厂的热经济性TS123546897S81234567ABa aA A a aB B（一）给水回热加热的意义（一）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；）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；）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。）抽汽加热给水的传热温差小，做功能力损失小。不利：不利：回热抽汽存在作功不足，回热抽汽存在作功不足，w wi i减小，减小，D D0 0增大，削弱了增大，削弱了D Dc c的减小的减小（二）给水回热加热
31、的热经济性（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：单级回热汽轮机的绝对内效率：1kg0D0h1jcjhjDcDjcch单级回热循环的汽流分配单级回热循环的汽流分配00000()()1()()1jjccrRiriiRjjccrihhhhwAqhhhhAhhh同参数朗肯循环的汽同参数朗肯循环的汽轮机的绝对内效率轮机的绝对内效率回热式汽轮机回热式汽轮机的动力系数的动力系数00()()Rccicchhhhh00()()jjrcchhAhh0RriiAhh分析：分析：riAh多级无再热的回热循环，汽轮机的绝对内效率：多级无再热的回热循环，汽轮机的绝对内效率：0010001()()11()
32、()zjjccRiriizRrijjcchhhhwAqAhhhhhhh00()()Rccicchhhhh010()()zjjrcchhAhh回热抽汽做内回热抽汽做内功之和功之和 凝汽流做内功凝汽流做内功ciwriw 回热抽汽做功比：回热抽汽做功比：，分析分析：回热抽汽在汽轮机中的做功量回热抽汽在汽轮机中的做功量 ，ihririwXwriwrXih（三）影响回热过程热经济性的因素（三）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；锅炉给水温度；3 回热加热级数回热加热级数非再热机组全混合式加热器回热系统
33、非再热机组全混合式加热器回热系统h1h2h3hw1hw2hw3hw41kg123)1(1)1(21)1(3211 1号号加热器：加热器：1 1q q1 1=(1-=(1-1 1)h hw1w11 1=h hw1w1/(q/(q1 1+h hw1w1),1-),1-1 1=q1/(q=q1/(q1 1+h hw1w1)2 2号加热器：号加热器：2 2q q2 2=(1-=(1-1 1-2 2)h hw2w22 2=(1-=(1-1 1)h hw2w2/(q/(q2 2+h hw2w2)1-1-1 1-2 2=q1/(q=q1/(q1 1+h hw1w1)*q2/(qq2/(q2 2+h hw2w
34、2)1多级回热给水总焓值（温升）在各加热器间的分配多级回热给水总焓值（温升）在各加热器间的分配同理：同理：DDDDDDDDDDDDDzwjjjzjccwwwwwwwwwwwwhqqhqqhqqhqhhqqhqhhqhqqhqhhq112221112122211122212221221111111111111)(1)()1()1(2#1,)1(依此类推可得凝汽系数加热器热平衡式fwcccciihhqqqqqqqwDD0000011hDDzwjjjwbchqqhqq1001(1)(1)(1)(1)1()jw jjwjjjw jjqhqhqqhq DD D最佳回热分配：最佳回热分配：焓降分配法焓降分
35、配法(每一级加热器焓升每一级加热器焓升=前一级至本级汽轮机中的焓降前一级至本级汽轮机中的焓降)(1)(1)11wjjw jjjjjhqhqhhhD D D平均分配法平均分配法(各级加热器中的焓升相等各级加热器中的焓升相等)(1)01bcwzw zwhhhhhzD D D等焓降分配法等焓降分配法(每级加热器焓升每级加热器焓升=汽轮机各级组的焓降汽轮机各级组的焓降)11zzhhhD D D2最佳给水温度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：因此：最小，最小，最大最大做功不足系数做功不足系数：再热前：再热前：再热后：再热后：
36、03 6 0 0()ifwmgdhhhhh0()fwdhhih0jcrhjcrhhhqYhhq0jcjcrhhhYhhqfwo pt提高给水温度提高给水温度t tfwfw的影响的影响：n抽汽压力抽汽压力，做功不足系数做功不足系数Y Yj j，汽耗量汽耗量D D0 0=D=D0 0R R +Y Yj jD Dj j，汽汽耗率耗率d d =D=D0 0/P/Pe e，工质吸热量工质吸热量q q0 0，发电机组热耗率发电机组热耗率q=dqq=dq0 0、汽轮机内效率汽轮机内效率h hi i受受双重影响；双重影响；n锅炉内的换热温差锅炉内的换热温差，相应的火用损，相应的火用损；n回热加热器内换热温差回
37、热加热器内换热温差，相应的火用损，相应的火用损D DE Er r；n与总火用损最小对应的最佳给水温度与总火用损最小对应的最佳给水温度t tfwfwopop；n通常通常给水温度给水温度 t tfwfw=（0.650.750.650.75）t tfwfwopop回热级数、给水温度与回热经济性回热级数、给水温度与回热经济性 单级回热单级回热多级回热多级回热 3 给水加热级数给水加热级数Z（1 1）t tfwfw一定时，回热级数一定时，回热级数z z增加，可充分利用低压抽汽代替增加，可充分利用低压抽汽代替部分高压抽汽，使回热抽汽做功部分高压抽汽，使回热抽汽做功，从而使，从而使h hi i；（2 2）回
38、热级数回热级数z z，各加热器中的换热温差各加热器中的换热温差，D DE Er r，当级当级数数z z为无穷多级时，将不存在换热温差，亦不存在为无穷多级时，将不存在换热温差，亦不存在D DE Er r；（3 3）回热级数回热级数z z，最佳给水温度最佳给水温度；（4 4）随）随z z的增长，的增长，h hi i增长率增长率 h hi i是递减；是递减；（5 5）实际给水温度稍偏离最佳给水温度时，对实际给水温度稍偏离最佳给水温度时，对h hI I影响不大影响不大 表表3 3-3 3 国国产产凝凝汽汽式式机机组组的的初初参参数数、容容量量、回回热热级级数数、给给水水温温度度 初 参 数 容 量 回
39、 热 级 数 给 水 温 度 热 效 率 相 对 增 长 p0 t0/trh Pe tfw MPa ata MW z hi RiRiihhh%2.35 24 390 0.75，1.5，3.0 13 105 67 3.43 35 435 6，12，25 35 145175 89 8.83 90 535 50，100 67 205225 1113 12.75 130 535/535 200 8 220250 1415 13.24 135 550/550 125 7 220250 16.18 165 535/535 300，600 8 250280 1516 24.22 247 538/566 60
40、0 8 280290 该行系由美国引进机组的参数 四、蒸汽中间再热循环及其热经济性四、蒸汽中间再热循环及其热经济性蒸汽中间再热蒸汽中间再热 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，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：目的：提高电厂的热经济性，适应大机组发展提高电厂的热经济性，适应大机组发展4123再再 热热 器器baST124365abc1、再热对汽轮机相对内效率的影响、再热对汽轮机相对内效率的影响 再热使排汽湿度再热使排汽湿度，湿度损失，湿度损失，h hriri
41、2、再热对汽轮机理想热效率的影响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当附加循环吸热过程的平均温度T Trhrh大于基本循环吸热过程平均温度大于基本循环吸热过程平均温度T T0 0，h ht t（一）蒸汽中间再热的热经济性（一）蒸汽中间再热的热经济性ST124365abc1、再热后蒸汽温度、再热后蒸汽温度t trhrht trhrh越高，热经济性越好，但受材料限制，常取越高，热经济性越好，但受材料限制，常取 t trhrh=t=t0 02、再热后蒸汽压力再热后蒸汽压力p prhrh存在一个最佳再热压力存在一个最佳再热压力当当 t trhrh=t t0 0，p prhrh=（1
42、8%26%18%26%）p p0 0再热后前有抽汽再热后前有抽汽，p prhrh=（18%26%18%26%）p p0 0再热后前无抽汽再热后前无抽汽，p prhrh=（18%26%18%26%）p p0 0（二）（二）再热参数的合理选择再热参数的合理选择ST124365ba1、烟气再热、烟气再热利用锅炉烟道中烟气加热蒸汽利用锅炉烟道中烟气加热蒸汽可加热蒸汽到可加热蒸汽到5006000C热经济性提高热经济性提高6%8%用途：电厂中再热主要手段用途：电厂中再热主要手段（三）（三）再热的方法再热的方法 (a)烟气再热烟气再热 2、蒸汽再热蒸汽再热利用新汽或抽汽加热再热蒸汽利用新汽或抽汽加热再热蒸汽
43、再热后汽温较低再热后汽温较低热经济性提高热经济性提高3%4%用途：再热温度调节（与烟气再热用途：再热温度调节（与烟气再热同时使用）同时使用）核电站核电站 (b)蒸汽再热蒸汽再热 载热质再热载热质再热 3、中间载热质再热中间载热质再热（四（四）再热对回热经济性的影响再热对回热经济性的影响1、再热对回热热经济性的影响再热对回热热经济性的影响再热使做功增加再热使做功增加 ，新蒸汽流量，新蒸汽流量 ，回热抽汽温，回热抽汽温度和焓值度和焓值 ，抽汽量，抽汽量 ，抽汽做功，抽汽做功 ，凝汽汽，凝汽汽流做功流做功，冷源损失，冷源损失，热效率，热效率抽汽点过热度抽汽点过热度，加热器传热温差，加热器传热温差，不可逆损失，不可逆损失增大增大2、再热对回热分配的影响再热对回热分配的影响影响给水温度及再热后第一级抽汽压力的选择影响给水温度及再热后第一级抽汽压力的选择
