熱力學(xué)第七章-R1

1、第七章第七章 蒸汽動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)第七章第七章 蒸汽動(dòng)力循環(huán)蒸汽動(dòng)力循環(huán)水蒸氣：水蒸氣：火力發(fā)電、核電火力發(fā)電、核電低沸點(diǎn)工質(zhì)：低沸點(diǎn)工質(zhì)：氨、氟里昂氨、氟里昂太陽(yáng)能、余熱、地?zé)岚l(fā)電太陽(yáng)能、余熱、地?zé)岚l(fā)電動(dòng)力循環(huán)：動(dòng)力循環(huán)：以獲得功為目的以獲得功為目的元寶山火電廠元寶山火電廠大型坑口電站大型坑口電站( (陜西韓城電廠陜西韓城電廠) )德國(guó)德國(guó)1.35MW1.35MW核電站核電站首臺(tái)國(guó)產(chǎn)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)2020萬(wàn)千瓦機(jī)組萬(wàn)千瓦機(jī)組( (遼寧朝陽(yáng)電廠遼寧朝陽(yáng)電廠) )660MW660MW發(fā)電機(jī)內(nèi)部（邯鄲發(fā)電廠發(fā)電機(jī)內(nèi)部（邯鄲發(fā)電廠) )石橫發(fā)電廠石橫發(fā)電廠3030萬(wàn)千瓦機(jī)組集控室萬(wàn)千瓦機(jī)組集控室揚(yáng)州第

2、二發(fā)電廠揚(yáng)州第二發(fā)電廠600MW600MW監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)火電廠系統(tǒng)圖火電廠系統(tǒng)圖 四個(gè)主要裝置：四個(gè)主要裝置： 鍋爐鍋爐 汽輪機(jī)汽輪機(jī) 凝汽器凝汽器 給水泵給水泵7-1 郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)水蒸氣動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)水蒸氣動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng) 鍋鍋爐爐汽輪機(jī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵給水泵凝汽器凝汽器鍋爐設(shè)備圖鍋爐設(shè)備圖鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖凝汽器和冷卻塔系統(tǒng)圖凝汽器和冷卻塔系統(tǒng)圖冷卻塔實(shí)體圖冷卻塔實(shí)體圖水蒸氣動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化水蒸氣動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化鍋鍋爐爐汽輪機(jī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵給水泵凝汽器凝汽器郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)1234簡(jiǎn)化（理想化）：簡(jiǎn)化（理想化）：12 汽輪機(jī)汽輪機(jī) s 膨脹膨脹23 凝汽器凝

3、汽器 p 放熱放熱34 給水泵給水泵 s 壓縮壓縮41 鍋爐鍋爐 p 吸熱吸熱1342pv郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)pvpv圖圖12 汽輪機(jī)汽輪機(jī) s 膨脹膨脹23 凝汽器凝汽器 p 放熱放熱34 給水泵給水泵 s 壓縮壓縮41 鍋爐鍋爐 p 吸熱吸熱4321Tshs1324郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)TsTs和和hshs圖圖12 汽輪機(jī)汽輪機(jī) s 膨脹膨脹23 凝汽器凝汽器 p 放熱放熱34 給水泵給水泵 s 壓縮壓縮41 鍋爐鍋爐 p 吸熱吸熱hs1324郎肯循環(huán)功和熱的郎肯循環(huán)功和熱的計(jì)算計(jì)算 汽輪機(jī)作功：汽輪機(jī)作功：2121 ,hhws凝汽器中的定壓放熱量：凝汽器中的定壓放熱量：322hhq水泵絕熱壓縮耗功

4、：水泵絕熱壓縮耗功：3443 ,hhws鍋爐中的定壓吸熱量：鍋爐中的定壓吸熱量：411hhqhs1324郎肯循環(huán)熱效率的郎肯循環(huán)熱效率的計(jì)算計(jì)算 ,1 2,3 4nett11sswwwqq一般很小，一般很小，占占0.81%，忽略泵功忽略泵功 1213thhhh工程上常用工程上常用汽耗率汽耗率, 反映裝置經(jīng)濟(jì)性，設(shè)備尺寸反映裝置經(jīng)濟(jì)性，設(shè)備尺寸汽耗率：汽耗率：蒸汽動(dòng)力裝置每輸出蒸汽動(dòng)力裝置每輸出1kW.h 功量所消耗的蒸汽量功量所消耗的蒸汽量kgnet3600dw汽耗率的概念汽耗率的概念netw的單位是的單位是kJ/kg1kW=1 kJ/snet3600360013600kgkgkgkgdkJk

5、JkWhkJwhhsh郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)與卡諾循環(huán)比較與卡諾循環(huán)比較sT6421 41098753 q2相同；相同； q1卡諾卡諾 q1朗肯朗肯 卡諾卡諾 朗肯朗肯； 等溫等溫吸熱吸熱41難實(shí)現(xiàn)難實(shí)現(xiàn) 11點(diǎn)點(diǎn)x太小太小,不利于不利于汽機(jī)強(qiáng)度；汽機(jī)強(qiáng)度； 12-9兩兩相區(qū)難壓縮；相區(qū)難壓縮； wnet卡諾卡諾小小1112對(duì)比同溫限對(duì)比同溫限1234對(duì)比對(duì)比5678或者或者9-10-11-12sp1, t1, p2654321如何提高如何提高郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)的熱效率的熱效率1213thhhh影 響 熱 效 率影 響 熱 效 率的參數(shù)？的參數(shù)？TsT654321 1 6 5 4 2蒸汽初壓對(duì)蒸汽初壓

6、對(duì)郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)熱效率的影響熱效率的影響t1 , p2不變不變，p1優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： ，汽輪機(jī)出口汽輪機(jī)出口尺寸小尺寸小1Tt2v缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)強(qiáng)度要求高對(duì)強(qiáng)度要求高 不不利于汽利于汽輪機(jī)安全。一般輪機(jī)安全。一般要求出口干度大要求出口干度大于于0.85 0.882xsT654321 1 2蒸汽初溫對(duì)蒸汽初溫對(duì)郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)熱效率的影響熱效率的影響優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： ，有利于汽機(jī)有利于汽機(jī)安全。安全。1Tt2x缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)耐熱及強(qiáng)度要對(duì)耐熱及強(qiáng)度要求高，目前最高求高，目前最高初溫一般在初溫一般在550左右左右 汽機(jī)出口汽機(jī)出口尺寸大尺寸大2vp1 , p2不變不變，t1sT654321 2乏汽壓

7、力乏汽壓力對(duì)對(duì)郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)熱效率的影響熱效率的影響優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 2Tt缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：受環(huán)境溫度限制，受環(huán)境溫度限制，現(xiàn)在大型機(jī)組現(xiàn)在大型機(jī)組p2為為0.00350.005MPa，相應(yīng)的飽和溫度約為相應(yīng)的飽和溫度約為27 33 ，已接近事，已接近事實(shí)上可能達(dá)到的最低實(shí)上可能達(dá)到的最低限度。冬天熱效率高限度。冬天熱效率高p1 , t1不變不變，p2 4 3蒸汽動(dòng)力循環(huán)冷卻水系統(tǒng)蒸汽動(dòng)力循環(huán)冷卻水系統(tǒng)蒸汽動(dòng)力循環(huán)冷卻水系統(tǒng)實(shí)體蒸汽動(dòng)力循環(huán)冷卻水系統(tǒng)實(shí)體國(guó)產(chǎn)鍋爐、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)鍋爐、汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的初參數(shù)簡(jiǎn)表初參數(shù)簡(jiǎn)表低參數(shù)中參數(shù) 高參數(shù) 超高參數(shù) 亞臨界參數(shù)汽輪機(jī)進(jìn)汽壓力MPa1.33.59

8、.013.516.5汽輪機(jī)進(jìn)汽溫度340435535550, 535550, 535發(fā)電機(jī)功率 P/ kW15003000600025000510萬(wàn) 12.5萬(wàn),20萬(wàn)20萬(wàn),30萬(wàn),60萬(wàn)7-2 實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)分析實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)分析sT532 241114非理想因素：非理想因素：給水泵不可逆給水泵不可逆( 3 4 )汽機(jī)不可逆汽機(jī)不可逆( 1 2 )汽機(jī)汽門(mén)節(jié)流汽機(jī)汽門(mén)節(jié)流( 1 1 ) 蒸汽管道摩擦降蒸汽管道摩擦降壓，散熱壓，散熱(11) 實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)分析方法實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)分析方法熱一律：熱一律：熱效率分析法熱效率分析法熱二律：熱二律：熵分析法熵分析法 Ex分析法分析法實(shí)際蒸汽動(dòng)

9、力循環(huán)實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱效率法熱效率法sT532 241114忽略泵功忽略泵功43hh可逆循環(huán)可逆循環(huán)效率效率12t13hhhh汽機(jī)相對(duì)汽機(jī)相對(duì)內(nèi)效率內(nèi)效率12oi12hhhh管道和節(jié)管道和節(jié)流，管流，管道效率道效率13tu13hhhh鍋爐散熱鍋爐散熱和排煙，和排煙，鍋爐效率鍋爐效率13Bfhhq整個(gè)整個(gè)實(shí)際蒸汽實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)動(dòng)力循環(huán)熱效率熱效率sT532 241114netfwq收益循環(huán)凈功代價(jià)燃料熱量12fhhq13tu13hhhh13Bfhhq12oi13B()()/hhhh12oi12hhhh12Boi13tu()()/hhhh12t13hhhh12Boitu13()()hhhhtB

10、oitu 整個(gè)電廠整個(gè)電廠熱效率熱效率sT532 241114gfwq電廠收益電功代價(jià)燃料熱量機(jī)械效率機(jī)械效率Mnetww機(jī)械電機(jī)效率電機(jī)效率gMww電機(jī)tBoitu netfwqMfwq電機(jī)netfwq機(jī)械電機(jī)tBoitu 機(jī)械電機(jī)實(shí)際蒸汽動(dòng)力裝置的實(shí)際蒸汽動(dòng)力裝置的Ex分析法分析法對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)對(duì)于穩(wěn)定流動(dòng)inoutiExEx進(jìn)入設(shè)備的進(jìn)入設(shè)備的Ex總和總和離開(kāi)設(shè)備的離開(kāi)設(shè)備的Ex總和總和Ex損失之和損失之和焓焓Ex鍋爐的鍋爐的Ex分析分析sT532 241114排煙排煙過(guò)熱汽過(guò)熱汽1 1水水4 4（3 3）渣渣燃料燃料空氣空氣鍋爐的鍋爐的Ex分析（燃燒）分析（燃燒）排煙排煙過(guò)熱汽過(guò)熱汽1

11、1水水4 4（3 3）渣渣燃料燃料空氣空氣空氣空氣0Ex 燃料燃料fqfexq設(shè)燃料完全是設(shè)燃料完全是Ex（1 1）燃燒，煙氣熱量燃燒，煙氣熱量0fB1TexqT燃燒以環(huán)境為基準(zhǔn)以環(huán)境為基準(zhǔn)平均燃燒溫度平均燃燒溫度0ffB1TqqT燃燒鍋爐的鍋爐的Ex分析（散熱）分析（散熱）排煙排煙過(guò)熱汽過(guò)熱汽1 1水水4 4（3 3）渣渣燃料燃料空氣空氣（2 2）排煙，渣，散熱后，可傳給水的排煙，渣，散熱后，可傳給水的ex0fBB1TexqT散熱后0fB0fBB11TqTTqT散熱鍋爐的鍋爐的Ex分析（傳熱）分析（傳熱）排煙排煙過(guò)熱汽過(guò)熱汽1 1水水4 4（3 3）渣渣燃料燃料空氣空氣（3 3）傳熱，水的溫

12、度遠(yuǎn)比燃?xì)獾?，溫差傳熱傳熱，水的溫度遠(yuǎn)比燃?xì)獾?，溫差傳?3hh13013()()exexhhT ss0fBB130131()()TqThhT ss傳熱水得到的水得到的ex鍋爐燃燒散熱傳熱管道和汽機(jī)主汽門(mén)節(jié)流的管道和汽機(jī)主汽門(mén)節(jié)流的Ex分析分析sT532 2411141 11 1管道和汽機(jī)主汽門(mén)節(jié)流的管道和汽機(jī)主汽門(mén)節(jié)流的Ex分析分析1 11 1汽機(jī)入口汽機(jī)入口ex1h10010()()exhhT ss管道和主汽門(mén)的管道和主汽門(mén)的ex損失損失11011()()hhT ss管道汽輪機(jī)的汽輪機(jī)的Ex分析分析sT532 2411141 12wnet絕熱絕熱汽輪機(jī)的汽輪機(jī)的Ex分析分析汽輪機(jī)最大可能作

13、功汽輪機(jī)最大可能作功汽輪機(jī)的汽輪機(jī)的ex損失損失1212012()()hhwexexhhT ssnet1 12wnet汽輪機(jī)實(shí)際輸出功汽輪機(jī)實(shí)際輸出功12whhnetnet021()wwT ssnet汽機(jī)冷凝器的冷凝器的Ex分析分析sT532 24111432冷凝器的冷凝器的Ex分析分析汽輪機(jī)最大可能作功汽輪機(jī)最大可能作功汽輪機(jī)的汽輪機(jī)的ex損失損失1212012()()hhwexexhhT ssnet1 12wnet汽輪機(jī)實(shí)際輸出功汽輪機(jī)實(shí)際輸出功12whhnetnet021()wwT ssnet汽機(jī)兩種分析方法的比較兩種分析方法的比較鍋爐鍋爐 qB/qf=10% B/ex,qf=56.7%

14、 (燃燒燃燒14.1%排煙及散熱排煙及散熱 8.6%傳熱傳熱34%)管道管道 qtu/qf= 0.6% tu/ex,qf= 0.5%汽輪機(jī)汽輪機(jī) qt/qf= 0 t/ex,qf= 5.6%凝汽器凝汽器 qc/qf= 55.7% c/ex,qf= 3.5% Ex Ex 經(jīng)濟(jì)學(xué)分析方法經(jīng)濟(jì)學(xué)分析方法 熱效率法熱效率法 ExEx分析法分析法提高循環(huán)熱效率的途徑提高循環(huán)熱效率的途徑改變循環(huán)參數(shù)提高初溫度提高初溫度提高初壓力提高初壓力降低乏汽壓力降低乏汽壓力改變循環(huán)形式回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)再熱循環(huán)改變循環(huán)形式熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)馊細(xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)新型動(dòng)力循環(huán)新型動(dòng)力循環(huán)IGCCPFBC

15、-CC.Ts65431ba27-3 蒸汽再熱循環(huán)蒸汽再熱循環(huán)(reheat)1234再熱baTs65431ba2蒸汽再熱循環(huán)的蒸汽再熱循環(huán)的熱效率熱效率 再熱循環(huán)本身再熱循環(huán)本身不一不一定定提高循環(huán)熱效率提高循環(huán)熱效率 與再熱壓力有關(guān)與再熱壓力有關(guān) x2降低降低,給提高初給提高初壓創(chuàng)造了條件，選壓創(chuàng)造了條件，選取再熱壓力合適，取再熱壓力合適，一般采用一般采用一次再熱一次再熱可使熱效率提高可使熱效率提高2 23.53.5。蒸汽再熱循環(huán)的實(shí)踐蒸汽再熱循環(huán)的實(shí)踐 再熱壓力再熱壓力 pb=pa 0.20.3p1 p113.5MPa，一次，一次再熱再熱 超臨界機(jī)組，超臨界機(jī)組， t1600，p125MP

16、a，二，二次次再熱再熱Ts65431ba2蒸汽再熱循環(huán)的蒸汽再熱循環(huán)的定量計(jì)算定量計(jì)算吸熱量：吸熱量： 114abqhhhh放熱量：放熱量：223qhh凈功（忽略泵功）：凈功（忽略泵功）： net12bawhhhh熱效率：熱效率：net12t,RH114()()()()baabwhhhhqhhhh蒸汽再熱蒸汽再熱循環(huán)實(shí)體照片循環(huán)實(shí)體照片7-4 蒸汽回?zé)嵫h(huán)蒸汽回?zé)嵫h(huán)(regenerative)12361kga45kg(1-)kg抽汽抽汽去凝汽器去凝汽器冷凝水冷凝水表面式回?zé)崞鞅砻媸交責(zé)崞鞒槠槠淠淠o水給水混合式回?zé)崞骰旌鲜交責(zé)崞鞒槠交責(zé)岢槠交責(zé)嵴羝羝槠槠責(zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán)(

17、1- )kg kg65as43211kgT12361kga45kg(1-)kga kg4(1- )kg51kg由于由于T-s圖上各點(diǎn)質(zhì)圖上各點(diǎn)質(zhì)量不同，面積不再量不同，面積不再直接代表熱和功直接代表熱和功抽汽抽汽回?zé)嵫h(huán)的抽汽量回?zé)嵫h(huán)的抽汽量計(jì)算計(jì)算(1- )kg kg65as43211kgTa kg4(1- )kg51kg以混合式回?zé)崞鳛槔曰旌鲜交責(zé)崞鳛槔裏嵋宦蔁嵋宦蒩4511hhh 忽略泵功忽略泵功54a4hhhha2a2hhhh抽汽抽汽回?zé)嵫h(huán)熱效率的回?zé)嵫h(huán)熱效率的計(jì)算計(jì)算(1- )kg kg65as43211kgT吸熱量：吸熱量：放熱量：放熱量：1,RG151aqhhhh2,RG

18、221qhhRG1aa21whhhh凈功：凈功：熱效率：熱效率： 1aa2t,RG1a1hhhhhh為什么抽汽為什么抽汽回?zé)釤嵝侍岣?？回?zé)釤嵝侍岣撸?1- )kg kg65as43211kgT22t,RG121a11hhhhhh 教材教材P.256P.256推導(dǎo)推導(dǎo)22t121hhhh 簡(jiǎn)單朗肯循環(huán)：簡(jiǎn)單朗肯循環(huán)：1a01hht,RGt物理意義物理意義： kgkg工質(zhì)工質(zhì)100%利用利用 1- 1- kg kg工質(zhì)效率未變工質(zhì)效率未變蒸汽蒸汽抽汽抽汽回?zé)嵫h(huán)的特點(diǎn)回?zé)嵫h(huán)的特點(diǎn)小型火力發(fā)電廠回?zé)峒?jí)數(shù)一般為小型火力發(fā)電廠回?zé)峒?jí)數(shù)一般為13級(jí)，級(jí)，中大型火力發(fā)電廠一般為中大型火力發(fā)電廠一般為

19、48級(jí)。級(jí)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l 提高熱效率提高熱效率l 減小汽輪機(jī)低壓缸尺寸，末級(jí)葉片變短減小汽輪機(jī)低壓缸尺寸，末級(jí)葉片變短l 減小凝汽器尺寸，減小鍋爐受熱面減小凝汽器尺寸，減小鍋爐受熱面l 可兼作除氧器可兼作除氧器缺點(diǎn)缺點(diǎn)l 循環(huán)比功減小，汽耗率增加循環(huán)比功減小，汽耗率增加l 增加設(shè)備復(fù)雜性增加設(shè)備復(fù)雜性l 回?zé)崞魍顿Y回?zé)崞魍顿Y缺點(diǎn)缺點(diǎn)提高循環(huán)熱效率的途徑提高循環(huán)熱效率的途徑改變循環(huán)參數(shù)提高初溫度提高初溫度提高初壓力提高初壓力降低乏汽壓力降低乏汽壓力改變循環(huán)形式回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)再熱循環(huán)改變循環(huán)形式熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)馊細(xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)新型動(dòng)力循環(huán)新型動(dòng)力循環(huán)IGCCPFBC-CC

20、.7-5 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)(供供)循環(huán)循環(huán)1234給水泵熱用戶汽輪機(jī)過(guò)熱器鍋爐用發(fā)電廠作了功用發(fā)電廠作了功的蒸汽的余熱來(lái)的蒸汽的余熱來(lái)滿足熱用戶的需滿足熱用戶的需要，這種作法稱(chēng)要，這種作法稱(chēng)為為熱電聯(lián)熱電聯(lián)( (產(chǎn)產(chǎn)) )供供。背壓式機(jī)組背壓式機(jī)組( (背壓背壓0.1MPa) )熱用戶為什么要熱用戶為什么要用換熱器而不直用換熱器而不直接用熱力循環(huán)的接用熱力循環(huán)的水？水？北京市電廠分布示意圖北京市電廠分布示意圖背壓式背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)(供供)循環(huán)循環(huán)1234給水泵熱用戶汽輪機(jī)過(guò)熱器鍋爐背壓式背壓式缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 熱電互相影響熱電互相影響 供熱參數(shù)單一供熱參數(shù)單一清華北門(mén)外清華北門(mén)外2 2臺(tái)臺(tái)背壓

21、式背壓式，5000kW5000kW電負(fù)荷電負(fù)荷抽汽調(diào)節(jié)式抽汽調(diào)節(jié)式熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)(供供)循環(huán)循環(huán)過(guò)熱器汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)鍋爐冷卻水冷凝器加熱器水泵 1水泵 2調(diào)節(jié)閥 抽汽式熱電聯(lián)抽汽式熱電聯(lián)供循環(huán)供循環(huán), , 可以自動(dòng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)熱、電供應(yīng)比調(diào)節(jié)熱、電供應(yīng)比例，以滿足不同用例，以滿足不同用戶的需要。戶的需要。熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)(供供)循環(huán)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)net1qwKq供熱已被利用的能量工質(zhì)從熱源得到的能量nett1wq 只采用熱效率只采用熱效率 顯然不夠全面顯然不夠全面 能量利用系數(shù)能量利用系數(shù)，但未考慮熱和電的品位不同，但未考慮熱和電的品位不同 Ex經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)學(xué)評(píng)價(jià) 熱電聯(lián)產(chǎn)、集

22、中供熱是發(fā)展方向，經(jīng)濟(jì)環(huán)保熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱是發(fā)展方向，經(jīng)濟(jì)環(huán)保7-6 現(xiàn)代現(xiàn)代新型動(dòng)力循環(huán)新型動(dòng)力循環(huán)蒸汽電站提高電廠供電效率的措施：蒸汽電站提高電廠供電效率的措施：l 提高初參數(shù)，向亞臨界和超臨界發(fā)展；提高初參數(shù)，向亞臨界和超臨界發(fā)展；l 采用大功率機(jī)組，降低廠用電率；采用大功率機(jī)組，降低廠用電率；l 采用熱電聯(lián)供。采用熱電聯(lián)供?；痣姀S發(fā)展現(xiàn)狀火電廠發(fā)展現(xiàn)狀l 占總裝機(jī)容量的占總裝機(jī)容量的80%左右，效率左右，效率3740%；l 耗煤占總產(chǎn)量耗煤占總產(chǎn)量30%，油占，油占10%左右；左右；l 提高供電效率和改善環(huán)境有重要意義。提高供電效率和改善環(huán)境有重要意義。燃?xì)馊細(xì)? -蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽

23、聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展l熱力參數(shù)與單機(jī)容量逐步提高，達(dá)熱力參數(shù)與單機(jī)容量逐步提高，達(dá)W200MW，熱效率熱效率3541%；l可靠性可靠性9598.5%，可作為基本負(fù)荷電站；，可作為基本負(fù)荷電站；聯(lián)合循環(huán)的現(xiàn)實(shí)可行性聯(lián)合循環(huán)的現(xiàn)實(shí)可行性l燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度t4=400600 ；l大功率機(jī)組排氣量大功率機(jī)組排氣量300kg/s以上；以上；l利用排氣能量加熱蒸汽輪機(jī)給水利用排氣能量加熱蒸汽輪機(jī)給水( (取代鍋爐取代鍋爐) )，大大提高供電效率，極限效率大大提高供電效率，極限效率( (燒氣燒氣) )約約58%。燃燃?xì)鈿庹粽羝?lián)聯(lián)合合循循環(huán)環(huán)空氣壓氣機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室發(fā)電機(jī)發(fā)

24、電機(jī)凝汽器給水泵蒸汽輪機(jī)余熱鍋爐排氣燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)Ts燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)蒸汽輪機(jī)循環(huán)蒸汽輪機(jī)循環(huán)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)法國(guó)法國(guó)GEC Alsthom公司的聯(lián)合循環(huán)電站公司的聯(lián)合循環(huán)電站燃?xì)廨啓C(jī)：燃?xì)廨啓C(jī)：227.2 MW蒸汽輪機(jī)：蒸汽輪機(jī)：128.3 MW燃料：天然氣燃料：天然氣熱效率：熱效率：54.5%注蒸汽燃?xì)庋h(huán)注蒸汽燃?xì)庋h(huán)( (陳式循環(huán)陳式循環(huán)) )氣化爐煤氣凈化裝置 煤空氣蒸汽渣粗煤氣潔凈煤氣去氣化爐壓氣機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)去電網(wǎng)蒸汽輪機(jī)水水凝汽器蒸汽去氣化爐余熱鍋爐煙道整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC-Integrated

25、Gasification Combined Cycle)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)工作流程工作流程l氣化爐中煤氣化爐中煤 煤氣；煤氣；l煤氣的凈化；煤氣的凈化；l燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)；燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)；l余熱鍋爐回收排氣熱量；余熱鍋爐回收排氣熱量；l蒸汽輪機(jī)循環(huán)蒸汽輪機(jī)循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)l熱效率高，目前熱效率高，目前4046%，預(yù)計(jì)可，預(yù)計(jì)可52%；l環(huán)保性能好，環(huán)保性能好，SO2, NOx, CO2, 粉塵排放低，粉塵排放低，可燃用高硫煤；可燃用高硫煤；l可實(shí)現(xiàn)煤化工綜合利用，生產(chǎn)硫、硫酸、甲可實(shí)現(xiàn)煤化工綜合利用，生產(chǎn)硫、硫酸、甲醇、尿素等

26、；醇、尿素等；l單機(jī)功率可達(dá)單機(jī)功率可達(dá)300400MW缺點(diǎn)缺點(diǎn)l目前煤氣化和凈化的熱損失還偏大；目前煤氣化和凈化的熱損失還偏大；l初期投資大。初期投資大。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)應(yīng)用應(yīng)用l目前已建成或擬建的目前已建成或擬建的IGCC電站電站10余座，余座，美國(guó)預(yù)測(cè)，美國(guó)預(yù)測(cè)，2030年年IGCC市場(chǎng)份額達(dá)市場(chǎng)份額達(dá)35%左右左右l如美國(guó)加州有一個(gè)電站，如美國(guó)加州有一個(gè)電站，“世界上最世界上最潔凈的燃煤火電站，脫硫潔凈的燃煤火電站，脫硫98-99%，產(chǎn)，產(chǎn)生元素硫，排渣中主要是生元素硫，排渣中主要是Al、Si、Fe、Ca等無(wú)害元素，用于絕緣材料和筑路等無(wú)害元素，用于絕緣材料和筑路材料材料其它新型煤氣化聯(lián)合循環(huán)其它新型煤氣