北京交通大學(xué)教學(xué)課件—熱力發(fā)電廠

1、BG熱用戶熱用戶背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)（與凝汽式汽輪機(jī)并列運(yùn)行）背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)（與凝汽式汽輪機(jī)并列運(yùn)行）TTBCG熱用戶熱用戶調(diào)節(jié)抽汽式熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)調(diào)節(jié)抽汽式熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)TT熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀聯(lián)產(chǎn)機(jī)組占同容量火電機(jī)組的份額聯(lián)產(chǎn)機(jī)組占同容量火電機(jī)組的份額n發(fā)達(dá)國家：發(fā)達(dá)國家：60%n中國：中國：20%左右左右我國政府發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策我國政府發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策n發(fā)改委啟動(dòng)發(fā)改委啟動(dòng)“十一五十大重點(diǎn)節(jié)能工程十一五十大重點(diǎn)節(jié)能工程”之一之一n目標(biāo)：目標(biāo)：2010年年n城市集中供熱普及率由城市集中供熱普及率由2002年的年的27%提高到提高到40%n新增供暖熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組新增供暖熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)

2、組4000萬千瓦萬千瓦n年節(jié)能能力年節(jié)能能力3500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤我國熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展我國熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展年份年份199820012003200420056MW 以上以上供熱機(jī)組臺(tái)供熱機(jī)組臺(tái)數(shù)數(shù)1313160621216MW 以上以上供熱機(jī)組容供熱機(jī)組容量（量（MW）2493932240436906417091554占火電裝機(jī)占火電裝機(jī)份額份額12.713.3715.719.7523.8熱電聯(lián)產(chǎn)存在問題熱電聯(lián)產(chǎn)存在問題n熱電發(fā)展速度過快，供熱負(fù)荷不落實(shí)，名熱電發(fā)展速度過快，供熱負(fù)荷不落實(shí)，名為熱電，實(shí)為火電為熱電，實(shí)為火電n配套熱網(wǎng)建設(shè)滯后，集中供熱無法同步實(shí)配套熱網(wǎng)建設(shè)滯后，集中供熱無法同步實(shí)

3、施施 n現(xiàn)有熱電廠凝結(jié)水回收少，水資源浪費(fèi)嚴(yán)現(xiàn)有熱電廠凝結(jié)水回收少，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重（重（10%） n冬季環(huán)境效益明顯，夏季環(huán)境影響增大冬季環(huán)境效益明顯，夏季環(huán)境影響增大一、熱負(fù)荷及其載熱質(zhì)一、熱負(fù)荷及其載熱質(zhì)1、熱負(fù)荷分類、熱負(fù)荷分類 季節(jié)性熱負(fù)荷季節(jié)性熱負(fù)荷用熱量主要與氣候有關(guān)用熱量主要與氣候有關(guān)n 采暖采暖n 通風(fēng)通風(fēng)n 空調(diào)空調(diào)非季節(jié)性熱負(fù)荷非季節(jié)性熱負(fù)荷用熱量與室外氣溫?zé)o關(guān)用熱量與室外氣溫?zé)o關(guān)n 熱水供應(yīng)熱水供應(yīng)n 生產(chǎn)工藝用熱生產(chǎn)工藝用熱2 熱負(fù)荷圖熱負(fù)荷圖反映熱負(fù)荷隨室外溫度或時(shí)間的變化反映熱負(fù)荷隨室外溫度或時(shí)間的變化（1）全日熱負(fù)荷圖）全日熱負(fù)荷圖0 2 4 6 8 10 12

4、14 16 18 20 22 24Qh(GJ/h)hQt,max(GJ/h)住宅區(qū)典型熱水供應(yīng)全日熱負(fù)荷圖住宅區(qū)典型熱水供應(yīng)全日熱負(fù)荷圖 年生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線年生產(chǎn)熱負(fù)荷曲線熱熱負(fù)負(fù)荷荷月份月份1 23 45 6 7 8 9 10 11 12（2）熱負(fù)荷隨室外溫度變化圖）熱負(fù)荷隨室外溫度變化圖供暖熱負(fù)荷供暖熱負(fù)荷冬季通風(fēng)熱負(fù)荷冬季通風(fēng)熱負(fù)荷熱水供應(yīng)熱負(fù)荷熱水供應(yīng)熱負(fù)荷Qh,GJ/ht, +5 0 -5 -10 -15 -20 住宅區(qū)熱負(fù)荷隨室外溫度的變化示意圖住宅區(qū)熱負(fù)荷隨室外溫度的變化示意圖總熱負(fù)荷總熱負(fù)荷二、載熱質(zhì)及其選擇二、載熱質(zhì)及其選擇熱網(wǎng)熱網(wǎng) 將熱能由熱源通過管網(wǎng)輸送給熱用戶的系統(tǒng)將熱能

5、由熱源通過管網(wǎng)輸送給熱用戶的系統(tǒng)供熱系統(tǒng)供熱系統(tǒng) 熱源、熱網(wǎng)、用戶引入口及局部用熱系統(tǒng)熱源、熱網(wǎng)、用戶引入口及局部用熱系統(tǒng)載熱質(zhì)類型載熱質(zhì)類型水網(wǎng)水網(wǎng)汽網(wǎng)汽網(wǎng)載熱質(zhì)回收載熱質(zhì)回收封閉式系統(tǒng)封閉式系統(tǒng)半封閉式系統(tǒng)半封閉式系統(tǒng)開放式系統(tǒng)開放式系統(tǒng)熱網(wǎng)分類熱網(wǎng)分類二、熱電聯(lián)合生產(chǎn)及熱電廠總熱耗量的分配二、熱電聯(lián)合生產(chǎn)及熱電廠總熱耗量的分配（一）熱電聯(lián)合生產(chǎn)（一）熱電聯(lián)合生產(chǎn)熱電分產(chǎn)熱電分產(chǎn) 只生產(chǎn)電能或熱能一種能量只生產(chǎn)電能或熱能一種能量 分散供熱、分產(chǎn)電分散供熱、分產(chǎn)電熱熱用用戶戶集中供熱、分產(chǎn)電集中供熱、分產(chǎn)電熱熱用用戶戶熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn) 熱電廠中同一股蒸汽汽流先發(fā)電后供熱熱電廠中同一股蒸汽汽流

6、先發(fā)電后供熱B熱熱用用戶戶背壓汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)背壓汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：無冷源損失無冷源損失缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：以熱定電以熱定電適用：適用：穩(wěn)定工業(yè)熱負(fù)荷穩(wěn)定工業(yè)熱負(fù)荷抽汽供熱汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)抽汽供熱汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) Boiler熱熱用用戶戶優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：可在一定范圍內(nèi)調(diào)整熱負(fù)荷與電負(fù)荷可在一定范圍內(nèi)調(diào)整熱負(fù)荷與電負(fù)荷缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：有冷源損失有冷源損失熱電聯(lián)產(chǎn)特點(diǎn)：熱電聯(lián)產(chǎn)特點(diǎn)： 同時(shí)對(duì)用戶供應(yīng)電能和熱能；同時(shí)對(duì)用戶供應(yīng)電能和熱能； 熱能來自汽輪機(jī)中做過功的蒸汽；熱能來自汽輪機(jī)中做過功的蒸汽； 能量的梯級(jí)利用；能量的梯級(jí)利用； 節(jié)約能源，環(huán)保有利節(jié)約能源，環(huán)保有利熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)

7、用實(shí)例某城市某城市n電負(fù)荷電負(fù)荷：43,800 43,800 萬度電萬度電/ /年年n熱負(fù)荷熱負(fù)荷：8,032,920 GJ/8,032,920 GJ/年年兩種生產(chǎn)方式：兩種生產(chǎn)方式：n熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)：500MW500MW抽汽供熱機(jī)組抽汽供熱機(jī)組n熱電分產(chǎn)熱電分產(chǎn)：300MW300MW發(fā)電機(jī)組、發(fā)電機(jī)組、20t/h20t/h供熱鍋爐供熱鍋爐聯(lián)產(chǎn)方式節(jié)煤：聯(lián)產(chǎn)方式節(jié)煤：20,23020,230噸噸/ /年（標(biāo)煤）年（標(biāo)煤） 節(jié)約資金：節(jié)約資金：8,092,0008,092,000元元（二）熱電廠總熱耗能的分配（二）熱電廠總熱耗能的分配（）總熱耗量（）總熱耗量Qtp分析分析 新蒸汽量新蒸汽量D0

8、包括：包括：凝汽汽流凝汽汽流Dc分產(chǎn)供熱汽流分產(chǎn)供熱汽流Dh,b聯(lián)產(chǎn)供熱汽流聯(lián)產(chǎn)供熱汽流Dh,t回?zé)岢槠骰責(zé)岢槠鱀r D0=DC+ Dh,b+ Dh,t+ Dc Qtp=Qc+Qh,b+ Qh,t+ QcBoilerQtpD0, h0DrDhDcDh,bDh,t熱用熱用戶戶（）總熱耗量的分配的實(shí)質(zhì)（）總熱耗量的分配的實(shí)質(zhì)pbbbltptpQQqBQ0 kJ/h )()(etphtptpQQQ kJ/h )()()()(etphtpletphtpltptpBBqQQqQB kg/h 思路：先求供熱所分配的熱耗思路：先求供熱所分配的熱耗Q Qtp(h)和煤耗和煤耗Btp(h)（3 3）熱電

9、廠總熱耗量的分配方法）熱電廠總熱耗量的分配方法 1 1）熱電聯(lián)產(chǎn)）熱電聯(lián)產(chǎn)效益歸電效益歸電法：熱量法法：熱量法 2 2）熱電聯(lián)產(chǎn)）熱電聯(lián)產(chǎn)效益歸熱效益歸熱法：實(shí)際焓降法法：實(shí)際焓降法 3 3）熱電聯(lián)產(chǎn)）熱電聯(lián)產(chǎn)效益折中分配效益折中分配法：做功能力法法：做功能力法 凈效益法凈效益法熱量法熱量法熱電廠總熱耗按產(chǎn)品熱電廠總熱耗按產(chǎn)品數(shù)量數(shù)量比例進(jìn)行分配比例進(jìn)行分配熱電廠總熱耗：熱電廠總熱耗：供熱熱耗：供熱熱耗：分析分析( (以背壓式機(jī)組為例以背壓式機(jī)組為例) )：能量平衡式：能量平衡式：汽輪機(jī)內(nèi)效率：汽輪機(jī)內(nèi)效率：0( )ihehQWQQQ( )( )( )1eiieeQWQQpbnettptpQq

10、BQ0pbhhtpQQ)(熱量法特點(diǎn)：熱量法特點(diǎn)：n從熱能從熱能數(shù)量利用數(shù)量利用分配熱耗，不考慮熱能質(zhì)量差別；分配熱耗，不考慮熱能質(zhì)量差別；n供熱熱耗量供熱熱耗量Q Qtp(h)tp(h)是幾種方法中最大的；是幾種方法中最大的； n好處歸電（聯(lián)產(chǎn)發(fā)電部分沒有冷源熱損失）好處歸電（聯(lián)產(chǎn)發(fā)電部分沒有冷源熱損失）實(shí)際焓降法實(shí)際焓降法 按聯(lián)產(chǎn)供熱抽汽汽流在汽輪機(jī)少做的功（按聯(lián)產(chǎn)供熱抽汽汽流在汽輪機(jī)少做的功（實(shí)際焓降不足實(shí)際焓降不足）與與新蒸汽實(shí)際焓降新蒸汽實(shí)際焓降的比例分配熱耗量的比例分配熱耗量分配給聯(lián)產(chǎn)供熱的熱耗量：分配給聯(lián)產(chǎn)供熱的熱耗量：減溫減壓器的供熱量：減溫減壓器的供熱量：供熱總的熱耗量：供熱

11、總的熱耗量：發(fā)電的熱耗量：發(fā)電的熱耗量：)()(00,)(cchthtpthtphhDhhDQQpbbbbhbhtphhDQ)(,)(bhtpthtphtpQQD)()()()()(htptpetpQDD分析：分析： 冷源損失冷源損失 全部由發(fā)電承擔(dān)全部由發(fā)電承擔(dān))(,ccthhhD三、熱電廠的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)三、熱電廠的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)n總的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)總的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)n燃料利用系數(shù)燃料利用系數(shù)n熱化發(fā)電率熱化發(fā)電率n分項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)分項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)n發(fā)電方面的指標(biāo)發(fā)電方面的指標(biāo)n供熱方面的指標(biāo)供熱方面的指標(biāo)n熱電廠的燃料節(jié)省量熱電廠的燃料節(jié)省量1、熱電廠的燃料利用系數(shù)、熱電廠的燃料利用系數(shù)tptp 熱

12、電廠對(duì)外供電、熱之和與輸入能量之比熱電廠對(duì)外供電、熱之和與輸入能量之比 3600tphtpQQW 數(shù)量利用指標(biāo)數(shù)量利用指標(biāo) 估算燃料消耗估算燃料消耗量量各型機(jī)組各型機(jī)組tptp： 凝汽式機(jī)組：凝汽式機(jī)組：0.40.4 背壓式機(jī)組：背壓式機(jī)組：0.80.8 抽汽凝汽式供熱機(jī)組：抽汽凝汽式供熱機(jī)組：0.82、熱化發(fā)電率、熱化發(fā)電率 質(zhì)量不等價(jià)的質(zhì)量不等價(jià)的熱化發(fā)電量熱化發(fā)電量與與熱化供熱量熱化供熱量的比值的比值分析分析: : 單位熱化供熱量的電能生產(chǎn)率單位熱化供熱量的電能生產(chǎn)率 只與熱電聯(lián)產(chǎn)部分的熱、電有關(guān)只與熱電聯(lián)產(chǎn)部分的熱、電有關(guān)GJhkWQWthh/.3600)(0.gmh

13、thohhhDW3600)(110zjgmjhjihhhDWGDh,t hhhhD0 h0h2D1,h1Dz-1,hz-1hzihohhWWW熱化發(fā)電量熱化發(fā)電量熱化供熱量熱化供熱量.6()10h thhh tDhhQGJ/h外部熱化發(fā)電量外部熱化發(fā)電量內(nèi)部熱化發(fā)電量內(nèi)部熱化發(fā)電量iothihohthhQWWQW,gmhhhhhthgmhththohohhhhhhDhhDQW27810)/(3600/)(06.0.熱化發(fā)電率熱化發(fā)電率gmhhthzjjhjhhthZjgmjhjthihihhDhhDhhDhhDQW)()(27810)/(3600/)(.1106.110.外部熱化發(fā)電率外部熱化

14、發(fā)電率內(nèi)部熱化發(fā)電率內(nèi)部熱化發(fā)電率gmhhthzjjhjhhhiohhDhhDhhhh)()()()(278,1100的影響因素的影響因素 機(jī)組初參數(shù)機(jī)組初參數(shù) 供熱抽汽參數(shù)供熱抽汽參數(shù) 回?zé)釁?shù)回?zé)釁?shù) 再熱參數(shù)再熱參數(shù) 返回水參數(shù)返回水參數(shù) 補(bǔ)水參數(shù)補(bǔ)水參數(shù) 技術(shù)完善程度技術(shù)完善程度GDh,t hhhhD0 h0h2D1,h1Dz-1,hz-1hz 的應(yīng)用的應(yīng)用 評(píng)價(jià)熱電聯(lián)產(chǎn)熱功轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程評(píng)價(jià)熱電聯(lián)產(chǎn)熱功轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度的質(zhì)量指標(biāo)度的質(zhì)量指標(biāo) 比較相同抽汽參數(shù)供熱機(jī)組間的熱經(jīng)濟(jì)性比較相同抽汽參數(shù)供熱機(jī)組間的熱經(jīng)濟(jì)性（二）熱電廠的分項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（二）熱電廠的分項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

15、1 1、發(fā)電方面的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、發(fā)電方面的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)熱電廠發(fā)電熱效率熱電廠發(fā)電熱效率熱電廠發(fā)電熱耗率熱電廠發(fā)電熱耗率熱電廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率熱電廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率)()(3600etpeetpQP)()()(3600etpeetpetpPQq)()()(123. 0etpesetpsetpPBb2 2、供熱方面的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、供熱方面的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)熱電廠供熱熱效率熱電廠供熱熱效率熱電廠供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗率熱電廠供熱標(biāo)準(zhǔn)煤耗率)()()(按熱量法分配按熱量法分配hspbhtphhtpQQ)(6)()(1 .3410/htphshtpshtpQBb（三）熱電聯(lián)產(chǎn)較分產(chǎn)的燃料節(jié)約量（三）熱電聯(lián)產(chǎn)較分產(chǎn)的燃料節(jié)

16、約量1 1、比較基礎(chǔ)、比較基礎(chǔ) （1 1）假定聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)的熱負(fù)荷）假定聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)的熱負(fù)荷Q Q 、電負(fù)荷分別相等；、電負(fù)荷分別相等； （2 2）熱電分產(chǎn)的凝汽式機(jī)組（代替電站）的）熱電分產(chǎn)的凝汽式機(jī)組（代替電站）的b b、p p、m m和和g g與聯(lián)產(chǎn)發(fā)電相同；與聯(lián)產(chǎn)發(fā)電相同；（3 3）聯(lián)產(chǎn)供熱的鍋爐效率遠(yuǎn)高于分產(chǎn)供熱的小鍋爐效率）聯(lián)產(chǎn)供熱的鍋爐效率遠(yuǎn)高于分產(chǎn)供熱的小鍋爐效率 熱電聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)的對(duì)比系統(tǒng)模型熱電聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)的對(duì)比系統(tǒng)模型 B Bs sdp dp = B= Bs scpcp+B+Bs sd d B Bs stp tp = B= Bs stp(h)tp(h)+B+Bs stp(e)tp

17、(e) 熱電分產(chǎn)熱電分產(chǎn) 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn) BoilerW=Wc+Wh2 2、聯(lián)產(chǎn)較分產(chǎn)的節(jié)煤量、聯(lián)產(chǎn)較分產(chǎn)的節(jié)煤量在能量供應(yīng)水平相等的前提下：在能量供應(yīng)水平相等的前提下：分產(chǎn)標(biāo)煤量：分產(chǎn)標(biāo)煤量： B Bs sdp dp = B= Bs scpcp+B+Bs sd d 聯(lián)產(chǎn)標(biāo)煤量：聯(lián)產(chǎn)標(biāo)煤量： B Bs stp tp = B= Bs stp(h)tp(h)+B+Bs stp(e)tp(e) 差值：差值：B Bs s = B= Bdpdps s B Btptps s = =（B Bcpcps s B Btptp（e e）s s）+ +（B Bd ds s B Btptp（h h）s s） = =

18、B Be es s + +B Bh hs s聯(lián)產(chǎn)發(fā)電節(jié)煤量聯(lián)產(chǎn)發(fā)電節(jié)煤量聯(lián)產(chǎn)供熱節(jié)煤量聯(lián)產(chǎn)供熱節(jié)煤量1 1、供熱方面的燃料節(jié)省、供熱方面的燃料節(jié)省)()(62927010dpdbsdQBhspbshtpQB29270106)()1(1 .34)()()(pbdpdbhshshtpsdshQBBB01)()(pbdpdbhs分產(chǎn)供熱煤耗：分產(chǎn)供熱煤耗：聯(lián)產(chǎn)供熱煤耗聯(lián)產(chǎn)供熱煤耗: :節(jié)省燃料條件：節(jié)省燃料條件：節(jié)省煤耗節(jié)省煤耗: :hsdbb)(節(jié)能條件：節(jié)能條件： 大型鍋爐大型鍋爐（考慮熱網(wǎng)效率）（考慮熱網(wǎng)效率）2 2、發(fā)電方面的燃料節(jié)省、發(fā)電方面的燃料節(jié)省gmicpbcgmpbhcscehsh

19、esetpWWWbWbB123. 0123. 0.)(setpscpseBBB)()(123. 0icchigmpbWWW0.1230.123sscpcpcpbpimgWWBb W 0)(icchiWWW分產(chǎn)發(fā)電煤耗分產(chǎn)發(fā)電煤耗聯(lián)產(chǎn)發(fā)電煤耗聯(lián)產(chǎn)發(fā)電煤耗節(jié)省煤耗節(jié)省煤耗節(jié)省燃料條件：節(jié)省燃料條件：供熱汽流供熱汽流發(fā)電發(fā)電凝熱汽流凝熱汽流發(fā)電發(fā)電熱化發(fā)電比熱化發(fā)電比熱化發(fā)電量占整個(gè)機(jī)組發(fā)電量的比值，熱化發(fā)電量占整個(gè)機(jī)組發(fā)電量的比值， 反映供熱機(jī)組若經(jīng)濟(jì)性反映供熱機(jī)組若經(jīng)濟(jì)性hWXW0)(icchiWWW節(jié)省燃料條件：節(jié)省燃料條件：) 11/()11(iciichWW發(fā)電節(jié)能條件：發(fā)電節(jié)能條件：CX

20、X 熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)省燃料的條件熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)省燃料的條件XX)(dbhsb四、熱電廠的熱化系數(shù)與供熱式機(jī)組的選型四、熱電廠的熱化系數(shù)與供熱式機(jī)組的選型)()(.MhMthtpQQahathatpQQacdoabcdob.面積面積（一）熱化系數(shù)（一）熱化系數(shù)tp供熱機(jī)組最大供熱能力與熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷之比供熱機(jī)組最大供熱能力與熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷之比小時(shí)熱化系數(shù)小時(shí)熱化系數(shù)tptp：年熱化系數(shù)年熱化系數(shù)tptpa a： 已建成投運(yùn)的熱電廠：已建成投運(yùn)的熱電廠： 提高提高tptp，供熱機(jī)組熱化發(fā)電量，供熱機(jī)組熱化發(fā)電量W Wh h愈大，熱化愈大，熱化發(fā)電比發(fā)電比X X愈大，節(jié)省燃料量愈多，經(jīng)濟(jì)性愈好愈大，節(jié)省燃料量

21、愈多，經(jīng)濟(jì)性愈好 新建熱電廠：新建熱電廠： tptp的選擇與供熱機(jī)組、供熱系統(tǒng)、代替凝汽的選擇與供熱機(jī)組、供熱系統(tǒng)、代替凝汽式機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性及其投資有關(guān)式機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性及其投資有關(guān)，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)?，?yīng)選擇恰當(dāng)?shù)臒峄禂?shù)熱化系數(shù)tp熱化系數(shù)的應(yīng)用熱化系數(shù)的應(yīng)用： 1、熱化系數(shù)的定性分析、熱化系數(shù)的定性分析（1 1）tptp=1=1 不需設(shè)置分產(chǎn)供熱設(shè)備；不需設(shè)置分產(chǎn)供熱設(shè)備； 大部分時(shí)間熱負(fù)荷都小于最大熱負(fù)荷，因而供熱機(jī)大部分時(shí)間熱負(fù)荷都小于最大熱負(fù)荷，因而供熱機(jī)組的熱化發(fā)電量組的熱化發(fā)電量W Wh h，熱化發(fā)電比，熱化發(fā)電比 ；凝汽流發(fā)電量凝汽流發(fā)電量W Wc c，這部分發(fā)電耗煤，這部分發(fā)電耗煤

22、（其熱經(jīng)濟(jì)（其熱經(jīng)濟(jì)性小于代替電站）；性小于代替電站）； 非采暖期只剩下很少的熱水熱負(fù)荷非采暖期只剩下很少的熱水熱負(fù)荷 結(jié)論：結(jié)論： tptp=1=1不可取不可取tp最大熱化供熱量熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷（2 2）tptp 1 1需設(shè)置分產(chǎn)供熱設(shè)備需設(shè)置分產(chǎn)供熱設(shè)備絕大多數(shù)熱負(fù)荷由分產(chǎn)供熱設(shè)備來提供，多耗煤絕大多數(shù)熱負(fù)荷由分產(chǎn)供熱設(shè)備來提供，多耗煤 結(jié)論：結(jié)論：沒有節(jié)煤反而多耗煤，不合理沒有節(jié)煤反而多耗煤，不合理 tp最大熱化供熱量熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷（3 3）tptp11（不是太小）（不是太?。?需設(shè)置分產(chǎn)供熱設(shè)備、代替電站的凝汽式機(jī)組；需設(shè)置分產(chǎn)供熱設(shè)備、代替電站的凝汽式機(jī)組；不足的熱負(fù)荷不足的熱負(fù)荷QQ

23、h h：分產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)同樣熱負(fù)荷比供熱機(jī)組要多耗燃料；分產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)同樣熱負(fù)荷比供熱機(jī)組要多耗燃料；不足的發(fā)電量（供熱汽流不足的發(fā)電量（供熱汽流WWh h 凝汽汽流凝汽汽流WWc c）：）：代替電站發(fā)代替電站發(fā)WWh h電比供熱機(jī)組供熱汽流發(fā)多耗煤，電比供熱機(jī)組供熱汽流發(fā)多耗煤，代替電站發(fā)代替電站發(fā)WWc c電比供熱機(jī)組凝汽汽流少耗煤；電比供熱機(jī)組凝汽汽流少耗煤；對(duì)整個(gè)地區(qū)能量供應(yīng)系統(tǒng)而言是節(jié)省燃料的對(duì)整個(gè)地區(qū)能量供應(yīng)系統(tǒng)而言是節(jié)省燃料的 結(jié)論：結(jié)論： tp tp 1 1可取可取取值范圍：工業(yè)熱負(fù)荷取值范圍：工業(yè)熱負(fù)荷 tpop=0.60.75 采暖熱負(fù)荷采暖熱負(fù)荷 tpop =0.500.55

24、（二）（二）供熱機(jī)組的選擇供熱機(jī)組的選擇n 凝汽凝汽- -采暖式（采暖式（NCNC）純背壓式（純背壓式（B B）抽汽背壓式（抽汽背壓式（CBCB）全年性負(fù)荷全年性負(fù)荷全年性負(fù)荷、全年性負(fù)荷、季節(jié)性負(fù)荷季節(jié)性負(fù)荷季節(jié)性負(fù)荷季節(jié)性負(fù)荷1、供熱機(jī)組的機(jī)型選擇供熱機(jī)組的機(jī)型選擇 背壓式背壓式 抽汽式抽汽式單抽（單抽（C C）雙抽（雙抽（CCCC）N-C型型B型型C型型2 2、供熱機(jī)組參數(shù)的選擇、供熱機(jī)組參數(shù)的選擇n蒸汽初參數(shù)，蒸汽初參數(shù)，機(jī)組熱化發(fā)電比機(jī)組熱化發(fā)電比X X；n供熱抽汽參數(shù)，供熱抽汽參數(shù)，其熱經(jīng)濟(jì)性；其熱經(jīng)濟(jì)性；n 高參數(shù)大容量供熱機(jī)組采用蒸汽中間再過熱，高參數(shù)大容量供熱機(jī)組采用蒸汽中間

25、再過熱， 提高其熱經(jīng)濟(jì)性；提高其熱經(jīng)濟(jì)性；n 采用給水回?zé)峒訜?，采用給水回?zé)峒訜幔岣咂錈峤?jīng)濟(jì)性；提高其熱經(jīng)濟(jì)性；第第6 6節(jié)節(jié) 熱電廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算示例熱電廠熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)計(jì)算示例已知某已知某C50-8.82/1.27型供熱機(jī)組某工況的運(yùn)行數(shù)據(jù)：型供熱機(jī)組某工況的運(yùn)行數(shù)據(jù)：h0=3475 kJ/kg，S0=6.7801 kJ/(kgK)；hh=3024.1 ，Sh=6.9645 ，hh=418.68 ；hc=2336.2 ， hc =99.65 ；Ten=273.15K； =1，m mg g=0.96=0.96，b bp p=0.88 =0.88 ，hshs =0.98 =0.98， D0=

26、370t/h，Dc=18t/h。不考慮回?zé)?，不?jì)散熱損失不考慮回?zé)?，不?jì)散熱損失求：求： 燃料利用系數(shù)；熱化發(fā)電率；發(fā)電、供熱的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)燃料利用系數(shù)；熱化發(fā)電率；發(fā)電、供熱的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1 1、求機(jī)組電功率、求機(jī)組電功率 供熱抽汽量供熱抽汽量Dh Dh= D0 - Dc =370-18=352t/h 電功率電功率Pe3600)()(00gmcchhehhDhhDPkW477912 2、求熱電廠總熱耗量、求熱電廠總熱耗量Q Qtptp0fwhhccD hD hD hhfw=403.16 kJ/kg 95.1251tpQ)(00pbfwtphhDQ3 3、計(jì)算、計(jì)算 tptp 和和 ()hhhhQ

27、D hh36352 10(3024.1 418.68) 10917.108 GJ/h對(duì)外供熱量對(duì)外供熱量燃料燃料 利用系利用系數(shù)數(shù)0()34753024.12782780.9646.19/3024.1 418.68hmghhhhkW h GJhh 熱化發(fā)電率熱化發(fā)電率 636003600 47791 10917.1081291.5690.8433ehtptpPQQ=0.8433=46.19kW.h/GJ4 4、熱電廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、熱電廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)( (熱量法熱量法) )供熱熱耗量供熱熱耗量3( )6()352 10(3024.1418.68)1042.168/0.88 10hhhtp hbpD

28、hhQGJ h 發(fā)電熱耗量發(fā)電熱耗量 =1042.2GJ/hhGJQQQhtptpetp/4 .249)()(發(fā)電及供熱的分項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（?。┌l(fā)電及供熱的分項(xiàng)熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（省） 項(xiàng)項(xiàng) 目目熱量法熱量法實(shí)際焓降法實(shí)際焓降法作功法作功法供熱熱耗供熱熱耗(GJ/h)1042.68742.22849.24發(fā)電熱耗發(fā)電熱耗(GJ/h)249.40549.34442.32發(fā)電熱效率發(fā)電熱效率%68.9831.3238.90發(fā)電熱耗率發(fā)電熱耗率(kJ/kW.h)5218.9011494.259254.5發(fā)電標(biāo)煤耗率發(fā)電標(biāo)煤耗率(kg/kW.h)0.17830.39270.3162供熱熱效率供熱熱效率%86.2

29、41.21091.0583供熱標(biāo)煤耗率供熱標(biāo)煤耗率 (kg/GJ)39.5428.1632.22計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果五、熱電廠的供熱系統(tǒng)五、熱電廠的供熱系統(tǒng)（一）供熱系統(tǒng)分類（一）供熱系統(tǒng)分類n 分散供熱系統(tǒng)：無需熱網(wǎng)分散供熱系統(tǒng)：無需熱網(wǎng)n 集中供熱系統(tǒng)：熱源、熱網(wǎng)、熱用戶集中供熱系統(tǒng)：熱源、熱網(wǎng)、熱用戶熱源熱源熱水熱水蒸汽蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)裝置熱電聯(lián)產(chǎn)裝置城市鍋爐房城市鍋爐房區(qū)域鍋爐房區(qū)域鍋爐房工業(yè)鍋爐工業(yè)鍋爐載熱質(zhì)載熱質(zhì)（二）（二）蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備蒸汽供熱系統(tǒng)及設(shè)備 1、直接供汽方式、直接供汽方式 2、間接供汽方式、間接供汽方式 蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器（三）（三）熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)備熱水供熱系統(tǒng)及設(shè)

30、備 1基本熱網(wǎng)加熱器；基本熱網(wǎng)加熱器；2尖峰加熱器；尖峰加熱器；3熱網(wǎng)水泵；熱網(wǎng)水泵；4熱網(wǎng)凝結(jié)水泵；熱網(wǎng)凝結(jié)水泵；5尖峰熱水爐；尖峰熱水爐；6循環(huán)水泵；循環(huán)水泵；7凝汽器內(nèi)熱網(wǎng)水加熱管束；凝汽器內(nèi)熱網(wǎng)水加熱管束；8疏水冷卻器疏水冷卻器 供熱設(shè)備供熱設(shè)備熱網(wǎng)加熱器：熱網(wǎng)加熱器：基本熱網(wǎng)加熱器（基載加熱器基本熱網(wǎng)加熱器（基載加熱器BHBH） 尖峰熱網(wǎng)加熱器（峰載加熱器尖峰熱網(wǎng)加熱器（峰載加熱器PHPH）熱網(wǎng)水泵熱網(wǎng)水泵HPHP：熱水循環(huán)的動(dòng)力源熱水循環(huán)的動(dòng)力源熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水泵熱網(wǎng)加熱器凝結(jié)水泵HDPHDP：回收熱網(wǎng)加熱器中凝結(jié)水回收熱網(wǎng)加熱器中凝結(jié)水熱網(wǎng)補(bǔ)充水泵熱網(wǎng)補(bǔ)充水泵HMPHMP：補(bǔ)充熱

31、網(wǎng)水損失補(bǔ)充熱網(wǎng)水損失尖峰鍋爐尖峰鍋爐WBWB：熱化系數(shù)熱化系數(shù)tptp11時(shí)，在尖峰熱負(fù)荷期間時(shí)，在尖峰熱負(fù)荷期間 投入使用投入使用 （四）（四）供熱系統(tǒng)中的調(diào)峰設(shè)備供熱系統(tǒng)中的調(diào)峰設(shè)備 1、尖峰熱水鍋爐尖峰熱水鍋爐將熱網(wǎng)水溫提高到熱網(wǎng)設(shè)計(jì)的供水溫度將熱網(wǎng)水溫提高到熱網(wǎng)設(shè)計(jì)的供水溫度 2 2、蒸汽蓄熱器、蒸汽蓄熱器 平衡短時(shí)尖峰負(fù)荷，進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)平衡短時(shí)尖峰負(fù)荷，進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)（1）蒸汽蓄熱器的原理和結(jié)構(gòu)蒸汽蓄熱器的原理和結(jié)構(gòu) 變壓蓄熱器原理圖變壓蓄熱器原理圖(a)(a)變壓蓄熱器系統(tǒng)圖變壓蓄熱器系統(tǒng)圖(b)(b)換流器工作示意圖換流器工作示意圖 （五）（五）減溫減壓器減溫減壓器 1、減溫減壓

32、器的作用及其熱力系統(tǒng)減溫減壓器的作用及其熱力系統(tǒng) 將較高參數(shù)的蒸汽降低到需要的壓力和溫將較高參數(shù)的蒸汽降低到需要的壓力和溫度度工作原理：通過節(jié)流降低壓力，通過噴水降低溫度工作原理：通過節(jié)流降低壓力，通過噴水降低溫度組成：節(jié)流減壓閥組成：節(jié)流減壓閥 噴水減溫設(shè)備噴水減溫設(shè)備 壓力溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 減溫減壓器熱力系統(tǒng)圖減溫減壓器熱力系統(tǒng)圖1 1減壓閥；減壓閥；2 2節(jié)流孔板；節(jié)流孔板；3 3混和管；混和管；4 4噴嘴；噴嘴；5 5給水分配閥；給水分配閥；6 6節(jié)流裝置；節(jié)流裝置； 7 7截止閥；截止閥；8 8逆止閥；逆止閥；9 9主安全閥；主安全閥；1010脈沖安全閥；脈沖安全

33、閥；1111壓力表；壓力表；1212溫度計(jì)；溫度計(jì)； 1313蒸汽管道；蒸汽管道；1414出口閥；出口閥；1515疏水排出系統(tǒng)疏水排出系統(tǒng)L L1 1減壓系統(tǒng)長度；減壓系統(tǒng)長度；L L2 2減溫系統(tǒng)長度；減溫系統(tǒng)長度；L L3 3安全裝置長度安全裝置長度 2 2、減溫減壓器的熱力計(jì)算、減溫減壓器的熱力計(jì)算目的：確定進(jìn)入減溫減壓器的蒸汽流量目的：確定進(jìn)入減溫減壓器的蒸汽流量D D和噴水量和噴水量D Dw w 熱平衡：熱平衡：物質(zhì)平衡：物質(zhì)平衡： rtpwwDDDDwwwrtprtprtpDhD hD hD h蒸汽蒸汽D，h降壓減溫后蒸汽降壓減溫后蒸汽Drtp，hrtp減溫水減溫水Dw，hw疏水疏

34、水Dw，hrtp1、什么是供熱機(jī)組的熱化發(fā)電率、熱化發(fā)、什么是供熱機(jī)組的熱化發(fā)電率、熱化發(fā)電比、熱化系數(shù)？它們?cè)跓犭姀S的熱經(jīng)電比、熱化系數(shù)？它們?cè)跓犭姀S的熱經(jīng)濟(jì)性分析中各起什么作用？濟(jì)性分析中各起什么作用？2、熱電聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)比較時(shí)，節(jié)省燃料的條、熱電聯(lián)產(chǎn)與分產(chǎn)比較時(shí)，節(jié)省燃料的條件是什么？件是什么？思考題思考題3、裝一背壓式機(jī)組的熱電廠原則、裝一背壓式機(jī)組的熱電廠原則性熱力系統(tǒng)如圖，性熱力系統(tǒng)如圖，h0為進(jìn)汽比焓，為進(jìn)汽比焓，hn為排汽比焓，為排汽比焓，hn為回水比焓。試為回水比焓。試證明，熱電廠的燃料利用系數(shù)為：證明，熱電廠的燃料利用系數(shù)為： 圖圖中，中， b , p , t , ri, m

35、 , g分別為鍋分別為鍋爐效率，管道效率，循環(huán)理想熱效爐效率，管道效率，循環(huán)理想熱效率，汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率，機(jī)械效率率，汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率，機(jī)械效率和發(fā)電機(jī)效率。和發(fā)電機(jī)效率。)1 (1 gmritpbtph0hnhn思考題思考題熱化發(fā)電率熱化發(fā)電率 質(zhì)量不等價(jià)的熱化發(fā)電量與熱化供熱量比值質(zhì)量不等價(jià)的熱化發(fā)電量與熱化供熱量比值作用：作用： 評(píng)價(jià)熱電聯(lián)產(chǎn)熱功轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度評(píng)價(jià)熱電聯(lián)產(chǎn)熱功轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度GJhkWQWthh/.熱化發(fā)電比熱化發(fā)電比熱化發(fā)電量占整個(gè)機(jī)組發(fā)電量的比值熱化發(fā)電量占整個(gè)機(jī)組發(fā)電量的比值 作用：作用： 反映供熱機(jī)組若經(jīng)濟(jì)性反映供熱機(jī)組若經(jīng)濟(jì)性hWXW熱化系數(shù)熱化系

36、數(shù)tptp 供熱機(jī)組最大供熱能力與熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷之比供熱機(jī)組最大供熱能力與熱網(wǎng)最大熱負(fù)荷之比作用：作用： 已建成投運(yùn)的熱電廠，反映熱經(jīng)濟(jì)性已建成投運(yùn)的熱電廠，反映熱經(jīng)濟(jì)性 新建熱電廠，反映熱網(wǎng)中熱容量的分配新建熱電廠，反映熱網(wǎng)中熱容量的分配熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)省燃料的條件熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)省燃料的條件XX)(dbhsb第四章第四章 發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)一、一、熱力系統(tǒng)及主設(shè)備選擇原則熱力系統(tǒng)及主設(shè)備選擇原則 熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng) 將熱力設(shè)備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件將熱力設(shè)備按照熱力循環(huán)的順序用管道和附件連接起來的一個(gè)有機(jī)整體連接起來的一個(gè)有機(jī)整體 發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的兩種基本型式：發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的兩種

37、基本型式：發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)（1）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 以規(guī)定的符號(hào)表示工質(zhì)按某種熱力循環(huán)順序流經(jīng)的各種熱力設(shè)備之間聯(lián)系的線路圖目的：表明能量轉(zhuǎn)換與利用的基本過程，反映發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換過程的技術(shù)完善程度和熱經(jīng)濟(jì)性 特點(diǎn)：簡捷、清晰，無相同或備用設(shè)備 應(yīng)用：計(jì)算和確定各設(shè)備、管道的汽水流量、發(fā)電廠的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo) N300-16.7/538/538型機(jī)組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) （2）發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)以規(guī)定的符號(hào)表明全廠主輔熱力設(shè)備，包括運(yùn)行的和備用的，以及按照電能生產(chǎn)過程連接這些熱力設(shè)備的汽水管道和附件的整體系統(tǒng)圖 特點(diǎn)：考慮能量轉(zhuǎn)換

38、及連續(xù)生產(chǎn)；設(shè)備停運(yùn)及檢修；各種負(fù)荷工況；按實(shí)際數(shù)量繪制 應(yīng)用：電廠設(shè)計(jì)規(guī)劃、施工、運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性（一）、（一）、發(fā)電廠型式和容量確定發(fā)電廠型式和容量確定 依據(jù)：依據(jù)：n電力系統(tǒng)現(xiàn)有容量、發(fā)展規(guī)劃、電力系統(tǒng)現(xiàn)有容量、發(fā)展規(guī)劃、 負(fù)荷增長速度和負(fù)荷增長速度和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)n燃料來源、交通、水源及環(huán)保燃料來源、交通、水源及環(huán)保 n電負(fù)荷：電負(fù)荷： 凝汽式電廠凝汽式電廠n電負(fù)荷電負(fù)荷 + + 供熱：供熱： 熱電聯(lián)產(chǎn)熱電聯(lián)產(chǎn)n燃煤：燃煤： 燃料產(chǎn)地附近或礦口發(fā)電廠燃料產(chǎn)地附近或礦口發(fā)電廠n天然氣：天然氣： 燃?xì)馊細(xì)庹羝?lián)合循環(huán)電廠蒸汽聯(lián)合循環(huán)電廠 （二）、（二）、主要設(shè)備選擇原則主要設(shè)備選擇原則

39、 汽輪機(jī)組出力汽輪機(jī)組出力銘牌出力銘牌出力: : 額定參數(shù)工況，排汽壓力額定參數(shù)工況，排汽壓力11.8kpa11.8kpa，補(bǔ)水率為，補(bǔ)水率為3%3%保證最大連續(xù)出力（保證最大連續(xù)出力（TMCRTMCR）銘牌出力保證的進(jìn)汽量、額定參數(shù)工況，正常排汽壓力銘牌出力保證的進(jìn)汽量、額定參數(shù)工況，正常排汽壓力（4.94.9kpakpa），補(bǔ)水率，補(bǔ)水率0% 0% 調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)最大計(jì)算出力（調(diào)節(jié)汽門全開時(shí)最大計(jì)算出力（VWOVWO）最大進(jìn)汽量和額定參數(shù)工況，正常排汽壓力最大進(jìn)汽量和額定參數(shù)工況，正常排汽壓力、0 0補(bǔ)水率補(bǔ)水率 超壓超壓5%5%出力出力 VWOVWO基礎(chǔ)上，超壓基礎(chǔ)上，超壓5%5%連續(xù)運(yùn)

40、行連續(xù)運(yùn)行西屋（WH）公司 500MW機(jī)組出力 銘牌出力 500MW 最大保證出力 525MW VWO工況出力 548.6MW VWO+5%OP工況出力 573.3MW 1、汽輪機(jī)組汽輪機(jī)組 （1 1）汽輪機(jī)容量）汽輪機(jī)容量 n最大機(jī)組容量不宜超過系統(tǒng)總?cè)萘康淖畲髾C(jī)組容量不宜超過系統(tǒng)總?cè)萘康?0%10%； n大容量電力系統(tǒng)，選用高效率的大容量電力系統(tǒng)，選用高效率的300MW300MW、600MW600MW機(jī)組機(jī)組 （2 2）汽輪機(jī)參數(shù)）汽輪機(jī)參數(shù)n采用高效率大容量中間再熱式汽輪機(jī)組；采用高效率大容量中間再熱式汽輪機(jī)組；n大型凝汽式火電廠汽輪機(jī)組采用亞臨界和超臨界：大型凝汽式火電廠汽輪機(jī)組采用亞

41、臨界和超臨界：300MW300MW、600MW600MW、800MW800MW、1000MW1000MW（3 3）汽輪機(jī)臺(tái)數(shù)）汽輪機(jī)臺(tái)數(shù)n汽輪發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)4 46 6臺(tái)，機(jī)組容量等級(jí)不超過兩種臺(tái)，機(jī)組容量等級(jí)不超過兩種n同容量機(jī)、爐采用同一制造廠的同一型式同容量機(jī)、爐采用同一制造廠的同一型式 2、鍋爐 （1）鍋爐參數(shù) 鍋爐過熱器出口額定蒸汽壓力 = 105%汽輪機(jī)額定蒸汽壓力； 過熱器出口額定蒸汽溫度 = 汽輪機(jī)額定蒸汽溫度 + 3 ；熱蒸汽管道、再熱器的壓力降(高壓缸排汽壓力13%)；再熱器出口額定蒸汽溫度= 汽輪機(jī)中壓缸額定蒸汽溫度+3（2）鍋爐型式 采用煤粉爐； 水循環(huán)方

42、式：自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)、直流 （3）鍋爐容量與臺(tái)數(shù) 凝汽式發(fā)電廠一般一機(jī)配一爐； 聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠，保證鍋爐最小穩(wěn)定燃燒的負(fù)荷 二、二、發(fā)電廠的輔助熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的輔助熱力系統(tǒng) 1、工質(zhì)損失及補(bǔ)充水系統(tǒng) 作用：補(bǔ)充電廠生產(chǎn)過程中的工質(zhì)損失制取補(bǔ)充水方式采用陰陽離子交換樹脂制取化學(xué)除鹽水 匯入回?zé)嵯到y(tǒng)地點(diǎn)加熱器出口 除氧器 凝汽器1、高參數(shù)熱電廠特點(diǎn)：補(bǔ)充水量大，設(shè)置一級(jí)補(bǔ)充水除氧器 匯入點(diǎn)為同級(jí)抽汽加熱器出口2、中、低參數(shù)熱電廠特點(diǎn)：低壓抽汽 ，回?zé)岢槠龉Ρ?，熱?jīng)濟(jì)性 水量調(diào)節(jié)簡單3、高參數(shù)凝汽式電廠特點(diǎn)：低壓抽汽 ，回?zé)岢槠龉Ρ?，熱經(jīng)濟(jì)性 水量調(diào)節(jié)復(fù)雜 補(bǔ)充水量的確定：依據(jù)：電廠工質(zhì)損失情況

43、內(nèi)部汽水損失：鍋爐排污、管道設(shè)備泄露、鍋爐吹灰等。外部汽水損失對(duì)外供熱 內(nèi)部損失的取值范圍排污：1-5%其他：3%2 2、工質(zhì)回收及廢熱利用系統(tǒng)、工質(zhì)回收及廢熱利用系統(tǒng) 鍋爐連續(xù)排污 主汽閥桿及軸封漏汽 設(shè)備及管道疏放水 （一）鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng) 連續(xù)排污的目的： 保證汽包內(nèi)水質(zhì)、蒸汽品質(zhì) 排污率：凝汽式電廠：1% Db熱電廠： 25% Db補(bǔ)充水單級(jí)擴(kuò)容系統(tǒng)擴(kuò)容蒸汽兩級(jí)擴(kuò)容系統(tǒng) 補(bǔ)充水?dāng)U容蒸汽工質(zhì)回收率f 的計(jì)算blfblDDD擴(kuò)容器熱平衡fblfffblblhDhDhD 排污水冷卻器熱平衡)()(.mawcmawmalcblwfblhhDhhD工質(zhì)回收率ffffblblffhhhhDD

44、Dblhcw,blDf hfDbl hfDma hw,mahblhcw,ma物質(zhì)平衡廢熱Qbl對(duì)回?zé)嵯到y(tǒng)的影響：排擠回?zé)岢槠?，凝汽做功?，附加冷源損失Qc )(.mawblblblhhDQ)(.mawcblwblblhhDQblblblQQQDblhcw,blDf hfDbl hfDma hw,mahblhcw,ma有排污利用系統(tǒng)時(shí)，排污水熱損失：無排污利用系統(tǒng)時(shí)，排污水熱損失可利用的排污熱量： 凝汽器增加的附加冷源損失：除氧器被排擠的抽汽量： 凝汽汽流的增加量:發(fā)電廠凈獲得的熱量： cblnQQQ)1 (00.cddwdccblhhhhhhhhQ)(cccchhDQ00()/()cddcD

45、D hhhh Dblhcw,blDf hfDbl hfDma hw,mahblhcw,mahdhw,d0dwdbldhhQD,結(jié)論： 回收熱量大于附加冷源損失，回收廢熱節(jié)約燃料； 盡量選取最佳擴(kuò)容器壓力； 利用外部熱源可以節(jié)約燃料，如發(fā)電機(jī)冷卻水熱源； 實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定（2 2）軸封蒸汽回收及利用系統(tǒng)）軸封蒸汽回收及利用系統(tǒng) 汽輪機(jī)軸封蒸汽系統(tǒng)包括：汽輪機(jī)軸封蒸汽系統(tǒng)包括：n主汽門和調(diào)節(jié)汽門的閥桿漏汽主汽門和調(diào)節(jié)汽門的閥桿漏汽n再熱式機(jī)組中壓聯(lián)合汽門的閥桿漏汽再熱式機(jī)組中壓聯(lián)合汽門的閥桿漏汽n高、中、低壓缸的前后軸封漏汽和軸封用汽高、中、低壓缸的前后軸封漏汽和軸封用汽 數(shù)量：數(shù)量

46、：2%2%D D0 0 工質(zhì)的能位視引出點(diǎn)不同有差異工質(zhì)的能位視引出點(diǎn)不同有差異 在引入地點(diǎn)能位與工質(zhì)接近在引入地點(diǎn)能位與工質(zhì)接近 凝結(jié)水中缸主汽門、調(diào)節(jié)汽門高缸主汽門、調(diào)節(jié)汽門輔汽主汽軸封汽減溫器來自凝結(jié)水減溫水減壓至7#低加至凝汽器軸封加熱器至5#低加軸封汽軸封汽（3 3）輔助蒸汽系統(tǒng)）輔助蒸汽系統(tǒng) 用途：用途：n對(duì)除氧器給水箱預(yù)熱；對(duì)除氧器給水箱預(yù)熱；n加熱鍋爐尾部暖風(fēng)器；加熱鍋爐尾部暖風(fēng)器；n廠用熱交換器；廠用熱交換器；n汽輪機(jī)軸封；汽輪機(jī)軸封；n真空系統(tǒng)抽氣器；真空系統(tǒng)抽氣器；n燃油加熱及霧化；燃油加熱及霧化；n水處理室水處理室來源： 相鄰機(jī)組（啟動(dòng)階段） 本機(jī)組（正常運(yùn)行）輔助蒸汽

47、用汽原則：輔助蒸汽用汽原則：n盡可能用參數(shù)低的回?zé)岢槠?，增大回?zé)嶙龉Ρ缺M可能用參數(shù)低的回?zé)岢槠?，增大回?zé)嶙龉Ρ萖r，提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性n汽輪機(jī)啟動(dòng)和回?zé)岢槠麉?shù)不能滿足要求時(shí)，汽輪機(jī)啟動(dòng)和回?zé)岢槠麉?shù)不能滿足要求時(shí)，要有備用汽源要有備用汽源n疏水一般應(yīng)回收疏水一般應(yīng)回收去熱交換器高壓缸MMMMMM去軸封蒸汽鄰機(jī)輔助蒸汽母管來凝結(jié)水來去除氧器啟動(dòng)抽氣器前置抽氣器暖風(fēng)器等凝結(jié)水來660MW機(jī)組輔助蒸汽系統(tǒng)電加熱器再熱冷段三、三、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例 1 1、亞臨界參數(shù)機(jī)組、亞臨界參數(shù)機(jī)組n陽邏發(fā)電廠優(yōu)化引進(jìn)型陽邏發(fā)電廠優(yōu)化引進(jìn)型300MW300MW機(jī)

48、組的發(fā)電廠機(jī)組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng)n哈爾濱第三電廠的哈爾濱第三電廠的N600-16.67/537/537N600-16.67/537/537型機(jī)型機(jī)組的原則性熱力系統(tǒng)組的原則性熱力系統(tǒng) 300MW,918t/h,7993kJ/kW.h1）、陽邏發(fā)電廠優(yōu)化引進(jìn)型N300-16.7/538/538機(jī)組600MW,7829kJ/kW.h2）、哈爾濱第三電廠的N600-16.67/537/537型機(jī)組2 2、超臨界參數(shù)機(jī)組、超臨界參數(shù)機(jī)組華北盤山電廠一期工程由前蘇聯(lián)制造華北盤山電廠一期工程由前蘇聯(lián)制造500MW500MW超臨超臨界燃煤機(jī)組界燃煤機(jī)組石洞口二廠石洞口二廠600MW600M

49、W超臨界機(jī)組超臨界機(jī)組美國艾迪斯通電廠美國艾迪斯通電廠325MW325MW燃煤超超臨界兩次中間燃煤超超臨界兩次中間再熱機(jī)組再熱機(jī)組1 1）、盤山電廠引進(jìn)超臨界）、盤山電廠引進(jìn)超臨界K-500-240-4K-500-240-4型機(jī)組型機(jī)組8級(jí)抽汽；q=7842kJ/kWh2 2）、引進(jìn)的）、引進(jìn)的N600-25.4/541/569N600-25.4/541/569超臨界機(jī)組超臨界機(jī)組7648kJ/kWh,8級(jí)抽汽3 3）、美國超超臨界）、美國超超臨界325MW325MW兩次中間再熱凝汽機(jī)組兩次中間再熱凝汽機(jī)組初蒸汽參數(shù)31MPa,610 3 3、供熱機(jī)組熱電廠原則性熱力系統(tǒng)、供熱機(jī)組熱電廠原則性

50、熱力系統(tǒng) n前蘇聯(lián)超臨界壓力單采暖抽汽機(jī)組前蘇聯(lián)超臨界壓力單采暖抽汽機(jī)組n T-250/300-23.54-2T-250/300-23.54-2型供熱式汽輪機(jī)型供熱式汽輪機(jī)n 950t/h950t/h直流爐直流爐n鍋爐出口蒸汽：鍋爐出口蒸汽：25.8MPa25.8MPa、545/545545/545n給水溫度給水溫度260260。n鍋爐效率：鍋爐效率：93.3%93.3%（燃煤）（燃煤） 超臨界壓力單采暖抽汽超臨界壓力單采暖抽汽T-250/300-23.54-2T-250/300-23.54-2熱電廠熱電廠4 4、火電廠單機(jī)容量最大機(jī)組、火電廠單機(jī)容量最大機(jī)組 n單軸單軸1200MW1200M

51、W凝汽式機(jī)組凝汽式機(jī)組n前蘇聯(lián)科斯特羅馬電廠前蘇聯(lián)科斯特羅馬電廠 n雙軸雙軸1300WM1300WM凝汽式機(jī)組凝汽式機(jī)組n美國坎伯蘭、加絞和阿莫斯等電廠美國坎伯蘭、加絞和阿莫斯等電廠單軸1200MW凝汽式機(jī)組雙軸1300MW凝汽式機(jī)組四、四、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計(jì)算 （一）計(jì)算目的（一）計(jì)算目的 確定在不同負(fù)荷工況下全廠的各參數(shù)及經(jīng)濟(jì)性確定在不同負(fù)荷工況下全廠的各參數(shù)及經(jīng)濟(jì)性 為發(fā)電廠設(shè)計(jì)、運(yùn)行和檢修等提供數(shù)據(jù)為發(fā)電廠設(shè)計(jì)、運(yùn)行和檢修等提供數(shù)據(jù)（二）、全廠與機(jī)組回?zé)嵊?jì)算區(qū)別1、計(jì)算范圍和結(jié)果不同 包括鍋爐、管道、汽輪機(jī)的全廠范圍2、計(jì)算內(nèi)容不同 增加了全廠物質(zhì)平衡、

52、熱平衡、輔助熱力系統(tǒng)計(jì)算 考慮有關(guān)小汽水流量3、計(jì)算步驟不同先外后內(nèi)，由高到低（三）基本計(jì)算公式及步驟 基本公式熱平衡式物質(zhì)平衡式汽輪機(jī)的功率方程式 計(jì)算步驟1. 整理原始資料2. 全廠的物質(zhì)平衡計(jì)算3. 回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算4. 汽輪機(jī)汽耗D0、熱耗Q0及功率核算5. 鍋爐熱負(fù)荷Qb和管道效率的計(jì)算6. 全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算（四）發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計(jì)算舉例 已知： 1、汽輪機(jī)型式和參數(shù)2、鍋爐型式和參數(shù)3、計(jì)算中采用的其他數(shù)據(jù) 軸封汽量；給水泵耗功 鍋爐連續(xù)排污量Dbl=0.01Db 全廠汽水損失Dl=0.01Db 至鍋爐過熱器減溫水量Dd=20.39t/h4、其他有關(guān)數(shù)據(jù) 求：全廠的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 6

53、60MW凝汽式機(jī)組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) DdeD0DbDblDblDfD1D0DfwH1H2H3H5H6H7H8SG計(jì)算：（1）整理原始資料得計(jì)算總汽水焓值 回?zé)嵯到y(tǒng)計(jì)算點(diǎn)汽水參數(shù) 軸封汽量及其參數(shù) 新蒸汽、再熱蒸汽 排污擴(kuò)容器計(jì)算點(diǎn)汽水參數(shù)表 （2）全廠物質(zhì)平衡 汽輪機(jī)總耗汽量 鍋爐蒸發(fā)量 鍋爐給水量00DDdeblbfwDDDD000101. 1DDDDlbDdeDbDblDblDfDlD0DfwD0 鍋爐連續(xù)排污量 擴(kuò)容蒸汽回收量未回收排污水量 補(bǔ)充水量 00101. 001. 0DDDbbl00.004886blfffblffhhDDDhh00.005215blblfDDDD Dde

54、DbDblDblDfD1D0DfwD00015316. 0DDDDlblma（3）計(jì)算汽輪機(jī)各段抽汽量和凝汽流量)()(21111wwfwhdwhhDhhD 由高壓加熱器H1熱平衡計(jì)算D1 11,hD1,wfwhD2whdwh1 由除氧器H4熱平衡計(jì)算D4除氧器出口水量54,wchD44,hDffhD ,dwdrhD33,4,wfwhDdeDpuwfwhD4,熱平衡計(jì)算D4除氧器進(jìn)水量 434DDDDDfdrfwc01.0202fwfwdeDDDD )()()()(545533544wwfwwffwdwdrwhhDhhDhhDhhD 聯(lián)立低壓加熱器H5、 H6熱平衡計(jì)算D5、D655, hD1

55、1sgsghD66, hD54wchD76wchD6whdwdrhD5566hDdr)()()()(656656511555hhDhhDhhDhhDwdrwwcdwsgsgdwH5 熱平衡515drsgDDDH5、H6物質(zhì)平衡665drdrDDD466ccdrDDD15646sgccDDDDD1656sgdrDDDD低壓加熱器H5、 H6熱平衡計(jì)算D5、D654wchD55, hD11sgsghD66, hD76wchD6whdwdrhD5566hDdr55, hD11sgsghD66, hD54wchD76wchD6whdwdrhD5566hDdr 聯(lián)立低壓加熱器H5、 H6熱平衡計(jì)算D5、

56、D630510627304.10057734. 0DD30610133394. 0026748. 0DD30610371478. 3711271. 0DDc聯(lián)立求解)()()(655666766hhDhhDhhDdwdrwwcH6 熱平衡低加H8、軸封冷卻器SG和凝汽器熱井的熱平衡計(jì)算D8H8SGcchD4sgDmamahDch8wh77hDdr88hDdr3sgh30810004893. 10296623. 0DD30810984818. 00612922. 0DDdr由凝汽器熱井物質(zhì)平衡求Dc 6834300.6346632.009296 10ccdrsgsgmaDDDDDDD汽輪機(jī)物質(zhì)平

57、衡校核84011300.6346652.009296 10cjsgjDDDDDccDD（4）汽輪機(jī)汽耗計(jì)算及功率校核 計(jì)算汽輪機(jī)內(nèi)功率 由功率方程式求D0求各級(jí)抽汽量及功率校核 sgjsgjccjjrhrhihDhDhDqDhDW418100%1%157. 0*0iiiWWWWhtD/08.210003600)(gmeiPPPW3010085071.5566363852.1244D（5）熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算 機(jī)組熱耗、熱耗率、絕對(duì)電效率 鍋爐熱負(fù)荷Qb和管道效率 全廠熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)名名 稱稱數(shù)數(shù) 值值機(jī)組熱耗機(jī)組熱耗Q Q0 047204720e+6 kJ.he+6 kJ.h熱耗率熱耗率q q7619.

58、77 7619.77 kJ/kwhkJ/kwh絕對(duì)電效率絕對(duì)電效率47.25%47.25%鍋爐熱負(fù)荷鍋爐熱負(fù)荷Q Qb b47944794e+6 kJ/he+6 kJ/h管道效率管道效率98.45%98.45%全廠熱效率全廠熱效率 42.79%42.79%全廠熱耗率全廠熱耗率 8413.18 8413.18 kJ/kwhkJ/kwh發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗率 287.5 287.5 g/kwhg/kwh2、水管道設(shè)計(jì)壓力 高壓給水管道定速泵：泵特性曲線最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)壓力泵進(jìn)水側(cè)壓力變速泵（關(guān)斷閥前后） 低壓給水管道（除氧器水箱出口至給水泵進(jìn)口段）定壓：除氧器額定工作壓力最高水柱靜壓滑壓：最大出力

59、時(shí)除氧器工作壓力最高水柱靜壓 其他管道：具體規(guī)定3、設(shè)計(jì)溫度 主蒸汽管道 過熱器出口額定溫度+5 再熱蒸汽管道高溫段：再熱器出口額定溫度+5低溫段：根據(jù)高壓缸排汽參數(shù)確定 調(diào)整抽汽管道抽汽最高溫度 非調(diào)整抽汽管道最大出力工況參數(shù)等熵求取管道在設(shè)計(jì)壓力下的溫度hsABP2(設(shè)計(jì)點(diǎn))t2P1 ( vwo )t1 高壓給水管道的設(shè)計(jì)溫度 高加出口給水的最高工作溫度 低壓給水管道的設(shè)計(jì)溫度定壓：除氧器額定壓力對(duì)應(yīng)飽和水溫滑壓：最大出力工況除氧器工作壓力的1.1倍對(duì)應(yīng)的飽和水溫4、管道的公稱壓力和公稱通徑 1）、公稱壓力作用：描述管道參數(shù)等級(jí)，符號(hào)PN壓力等級(jí)應(yīng)符合國標(biāo)規(guī)定21個(gè)等級(jí)，每一等級(jí)分7個(gè)溫度

60、等級(jí)管道允許工作壓力是管道介質(zhì)對(duì)應(yīng)壓力和溫度的組合參數(shù)，并非單純壓力 2）、公稱通徑作用：描述管道的通流能力，符號(hào)DN名義內(nèi)徑，實(shí)際內(nèi)徑還應(yīng)考慮管材及壁厚14000mm之間，分為54個(gè)等級(jí)二、管徑和壁厚的計(jì)算1、管道內(nèi)徑Di計(jì)算 依據(jù)： 管道最大可能介質(zhì)流量、介質(zhì)流速 連續(xù)方程：A=Di2/4=Gv/w=Q/w wGvwGvDi7 .5943600100043wQWQDi81.183600100042或最小壁厚Sm （按外徑計(jì)算時(shí)）YppDStom2 2計(jì)算壁厚 SccSSmc取用壁厚（公稱壁厚） 按管子規(guī)格選取，不得小于計(jì)算壁厚直管壁厚負(fù)偏差的附加值2、管子壁厚的計(jì)算（直管）管道附件 安裝在