[工學]電廠熱動力ppt課件

1、火力發(fā)電廠n1概述n2再熱循環(huán)n3回熱循環(huán)n4熱電聯(lián)產循環(huán)n5凝汽式發(fā)電廠能量損失n6凝汽式發(fā)電廠主要經濟技術目的n7發(fā)電廠熱力系統(tǒng)提高初壓和初溫的限制T高初壓有利提高初壓有利提高初溫有利提高初溫有利遭到資料等各遭到資料等各方面要素限制方面要素限制處理方法：處理方法：再熱循環(huán)再熱循環(huán)再熱循環(huán)n再熱循環(huán)再熱循環(huán): :就是指新就是指新蒸汽在汽輪機內作蒸汽在汽輪機內作了一部分功以后從了一部分功以后從汽輪機中全部引出汽輪機中全部引出來送到再熱器中再來送到再熱器中再一次進展加熱，經一次進展加熱，經再熱升高溫度后的再熱升高溫度后的蒸汽又送回汽輪機蒸汽又送回汽輪機低壓缸中繼續(xù)作功，

2、低壓缸中繼續(xù)作功，最后成為乏汽。最后成為乏汽。再熱循環(huán)n朗肯循環(huán)：朗肯循環(huán)：n 1-b-c-4-5-6-1n再熱循環(huán)：再熱循環(huán)：n 1-b-a-2-4-5-6-1再熱循環(huán)n再熱循環(huán)熱效率tbabatRehbabaabhhhhhhhhqwhhhhqhhhhhhhhw)()()()()()()()()()(21211011212102循環(huán)熱效率包括兩部分工質在循環(huán)中的系熱量部分缸做功之和再熱循環(huán)所做的功為兩再熱循環(huán)n特點：特點：n減輕了凝結水泵、給水泵、循環(huán)水泵以及凝減輕了凝結水泵、給水泵、循環(huán)水泵以及凝汽器負擔汽器負擔n添加了初次投資費用，使運轉管理復雜添加了初次投資費用，使運轉管理復雜n運用：

3、運用：n初壓超越初壓超越14MPa時運用時運用n再熱次數(shù)不超越再熱次數(shù)不超越2次次n一次再熱可以提高循環(huán)熱效率一次再熱可以提高循環(huán)熱效率34.5%回熱循環(huán)n朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)不同在于：朗肯循朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)不同在于：朗肯循環(huán)的給水加熱過程不在定溫下進展，而環(huán)的給水加熱過程不在定溫下進展，而且平均吸熱溫度較最高溫度低得較多。且平均吸熱溫度較最高溫度低得較多。對循環(huán)熱效率的提高不利。對循環(huán)熱效率的提高不利。處理方法：運用回熱循環(huán)處理方法：運用回熱循環(huán)回熱循環(huán)n極限回熱循環(huán)極限回熱循環(huán)n討論以飽和蒸討論以飽和蒸汽作為工質的汽作為工質的情況。調查任情況。調查任務于務于T1T1、T2T2溫溫度界限間的

4、朗度界限間的朗肯循環(huán)，假設肯循環(huán)，假設利用正在膨脹利用正在膨脹中的蒸汽對液中的蒸汽對液體加熱，使過體加熱，使過程程4-54-5不從外不從外熱源吸熱。熱源吸熱。n該循環(huán)具有與該循環(huán)具有與卡諾循環(huán)一樣卡諾循環(huán)一樣的熱效率的熱效率回熱循環(huán)n回熱循環(huán)效率回熱循環(huán)效率ttctReqq121n回熱循環(huán)普通采用有限級數(shù)的抽汽，抽汽級回熱循環(huán)普通采用有限級數(shù)的抽汽，抽汽級數(shù)普通取決于新汽初壓。數(shù)普通取決于新汽初壓。n國產亞臨界國產亞臨界300MW汽輪機組抽汽有汽輪機組抽汽有8級級n中、低壓普通采用中、低壓普通采用34級級回熱循環(huán)n多級抽汽回熱循環(huán)多級抽汽回熱循環(huán)兩級抽汽回熱循環(huán)熱力系統(tǒng)圖n1kg蒸汽進入汽輪機

5、，蒸汽進入汽輪機，膨脹至形狀膨脹至形狀o1，抽出，抽出a1kg進入回熱加熱器進入回熱加熱器I，在其中放熱變成在其中放熱變成a1kg凝凝結水。并加熱結水。并加熱(1-a1)kg來自來自II的形狀為的形狀為o2的的飽和水。形狀由飽和水。形狀由o2變變到到o1。水溫相應由。水溫相應由to2提高到提高到to1回熱循環(huán)n剩余剩余(1-a1)kg(1-a1)kg蒸汽在汽蒸汽在汽輪機中繼續(xù)膨脹做功至輪機中繼續(xù)膨脹做功至形狀形狀o2o2，抽出，抽出a2kga2kg進入進入回熱加熱器回熱加熱器IIII，在其中，在其中放熱變成放熱變成a2kga2kg凝結水。凝結水。并加熱并加熱(1-a1-a2)kg(1-a1-a

6、2)kg主主凝結水。形狀由凝結水。形狀由2 2變到變到o2o2。 t2 t2提高到提高到to2to2n剩余剩余(1-a1-a2)kg(1-a1-a2)kg蒸汽蒸汽在汽輪機中繼續(xù)膨脹做在汽輪機中繼續(xù)膨脹做功至形狀功至形狀2 2，然后從汽，然后從汽輪機排出，進入凝汽器輪機排出，進入凝汽器放變成飽和水。由凝結放變成飽和水。由凝結水泵打入水泵打入IIII回熱加熱器熱平衡n第一級加熱器第一級加熱器I212111211111)(1 ()(oooooooohhhhhhhh為未知量解得回熱加熱器熱平衡n第二級加熱器第二級加熱器IIII22221222221222)(1 ()(1 ()(hhhhhhhhoooo

7、o為未知量解得n向冷源放熱部分為向冷源放熱部分為1-a1-a21-a1-a2回熱加熱n多級抽汽回熱循環(huán)的熱效率比初終形狀一樣多級抽汽回熱循環(huán)的熱效率比初終形狀一樣的單朗肯循環(huán)的熱效率高的單朗肯循環(huán)的熱效率高n推導過程：略推導過程：略n回熱級數(shù)不宜過多，高壓普通采用回熱級數(shù)不宜過多，高壓普通采用46級，級，超高壓普通采用超高壓普通采用68級。不同級數(shù)抽汽回級。不同級數(shù)抽汽回熱循環(huán)最有利的給水溫度不同，普通為鍋熱循環(huán)最有利的給水溫度不同，普通為鍋爐壓力下飽和溫度的爐壓力下飽和溫度的6877%回熱加熱n抽汽回熱其他效果抽汽回熱其他效果n抽汽回熱，可顯著提高循環(huán)熱效率，還帶來一抽汽回熱，可顯著提高循環(huán)

8、熱效率，還帶來一些其它有利的影響。如對鍋爐設備來說熱些其它有利的影響。如對鍋爐設備來說熱負荷減小了，此時雖然汽耗率由于每千克新汽負荷減小了，此時雖然汽耗率由于每千克新汽作功減少而有所增大，但熱耗率卻因循環(huán)熱效作功減少而有所增大，但熱耗率卻因循環(huán)熱效率的提高而明顯地降低了，因此鍋爐設備的受率的提高而明顯地降低了，因此鍋爐設備的受熱面可以減少一些。熱面可以減少一些。n可以提高汽輪機的最大設計功率可以提高汽輪機的最大設計功率熱電聯(lián)產循環(huán)n熱電聯(lián)產循環(huán)熱電聯(lián)產循環(huán)n既發(fā)電又供熱的動力循環(huán)既發(fā)電又供熱的動力循環(huán)n冷源損失，凝汽器內被冷卻水帶走的熱量，即所謂冷源損失，凝汽器內被冷卻水帶走的熱量，即所謂“冷

9、源損失冷源損失n現(xiàn)代凝汽式汽輪機發(fā)電廠雖然采用了高參數(shù)的新汽、現(xiàn)代凝汽式汽輪機發(fā)電廠雖然采用了高參數(shù)的新汽、抽汽回熱循環(huán)和再熱循環(huán)等項措施但其理想循環(huán)抽汽回熱循環(huán)和再熱循環(huán)等項措施但其理想循環(huán)熱效率依然沒有到達熱效率依然沒有到達50%n處理方法處理方法n提高乏氣壓力，利用乏氣供熱提高乏氣壓力，利用乏氣供熱n乏氣壓為乏氣壓為3.45kPa 乏氣溫度乏氣溫度 26330C壓力壓力0.12MPa 溫度為溫度為104.80C，壓力為，壓力為0.6MPa時，時，溫度為溫度為159192熱電聯(lián)產循環(huán)n當蒸汽在汽輪機中當蒸汽在汽輪機中絕熱膨脹做功到某絕熱膨脹做功到某一規(guī)定壓力后，全一規(guī)定壓力后，全部排出供工

10、業(yè)或者部排出供工業(yè)或者生活方面運用。生活方面運用。n通常汽輪機排汽壓通常汽輪機排汽壓力高于力高于1 1個工程大氣個工程大氣壓。普通為背壓式壓。普通為背壓式汽輪機汽輪機熱電聯(lián)產循環(huán)n熱電聯(lián)產循環(huán)：熱電聯(lián)產循環(huán)：n1-2b-3b-5-6-1n朗肯循環(huán)：朗肯循環(huán)：n1-2-3-5-6-1n熱電聯(lián)產循環(huán)效熱電聯(lián)產循環(huán)效率低于朗肯循環(huán)率低于朗肯循環(huán)熱電聯(lián)產循環(huán)n熱電聯(lián)產循環(huán)效率不能完全表名燃料發(fā)熱量的熱電聯(lián)產循環(huán)效率不能完全表名燃料發(fā)熱量的有效利用程度，因此時乏汽所放出的熱量不再有效利用程度，因此時乏汽所放出的熱量不再損失掉。損失掉。n熱量利用系數(shù)熱量利用系數(shù)K：可以評價熱電聯(lián)產經濟性：可以評價熱電聯(lián)產

11、經濟性120qqwKn理想情況下理想情況下K=1，普通情況，普通情況K=0.7n兩座電廠兩座電廠K一樣，經濟性不一定一樣一樣，經濟性不一定一樣熱電聯(lián)產循環(huán)n供熱電能消費率供熱電能消費率20qwn供熱電能消費率大，那么供熱氣流在汽輪發(fā)供熱電能消費率大，那么供熱氣流在汽輪發(fā)電機中所發(fā)電能多電機中所發(fā)電能多n全面評價電廠熱經濟性時，應同時給出全面評價電廠熱經濟性時，應同時給出K和和n 或者同時給出或者同時給出K和和t熱電聯(lián)產循環(huán)n調理抽汽式汽輪機發(fā)電廠調理抽汽式汽輪機發(fā)電廠n熱電廠倘假設僅僅選用背熱電廠倘假設僅僅選用背壓式汽輪機，那么對用戶壓式汽輪機，那么對用戶的電能需求量與供熱需求的電能需求量與供

12、熱需求量之間不能相互協(xié)調，往量之間不能相互協(xié)調，往往彼此牽制。往彼此牽制。n采用調理抽汽式汽輪機，采用調理抽汽式汽輪機，同時調理供熱用的抽汽量同時調理供熱用的抽汽量和汽輪機總的進汽量以使和汽輪機總的進汽量以使發(fā)電量堅持不變。發(fā)電量堅持不變。凝汽式發(fā)電廠各項能量損失n損失主要包括：損失主要包括：n一.鍋爐設備中的能量損失。鍋爐效率9094%n二.管道散熱損失。管道效率99%左右n三.汽輪機能量損失。汽輪機效率8790%左右n四.冷源損失。汽輪機相對內效率4045%左右n五.發(fā)電機中能量損失。發(fā)電機效率98%左右n發(fā)電廠總效率普通發(fā)電廠總效率普通2737%gmoitpbpl26熱流圖凝汽式發(fā)電廠主

13、要經濟技術目的n 發(fā)電廠的技術經濟目的，是衡量電廠技術配備好壞以及管理程度高低的標志。n確定技術經濟目的目的:了解消費的質量和分析研討進一步改善技術經濟情況的方向。n凝汽式發(fā)電廠的主要經濟技術目的凝汽式發(fā)電廠的主要經濟技術目的n發(fā)電廠總效率發(fā)電廠總效率n煤耗率煤耗率n廠用電率廠用電率n裝機容量的年利用小時數(shù)裝機容量的年利用小時數(shù)n汽輪機發(fā)電機組的熱耗率汽輪機發(fā)電機組的熱耗率發(fā)電廠總效率發(fā)電廠總效率n發(fā)電廠總效率：指發(fā)電廠發(fā)出的電能與同一發(fā)電廠總效率：指發(fā)電廠發(fā)出的電能與同一時期內所耗費的燃料總能量之比時期內所耗費的燃料總能量之比yDwelplBQP3600n發(fā)電廠總效率與汽輪機進汽參數(shù)、排汽壓

14、力，發(fā)電廠總效率與汽輪機進汽參數(shù)、排汽壓力，單機容量以及運轉管理程度等要素有關。單機容量以及運轉管理程度等要素有關。n此公式適用于單臺和多臺機組此公式適用于單臺和多臺機組2323適用于單機適用于單機煤耗率n 煤耗率煤耗率 n發(fā)電煤耗率發(fā)電煤耗率: :指發(fā)電廠每發(fā)出指發(fā)電廠每發(fā)出1 1度電度電(1kwh(1kwh電電能能) )所需求的煤耗量，常以符號所需求的煤耗量，常以符號b b表示表示n供電煤耗率：指發(fā)電廠對外每輸出供電煤耗率：指發(fā)電廠對外每輸出1kwh1kwh電能電能所需求的煤耗量。所需求的煤耗量。)./(3600hkWkgBQPBbyDwpleln凝汽式發(fā)電廠的發(fā)電煤耗為：凝汽式發(fā)電廠的發(fā)

15、電煤耗為：與總效率和燃料低位發(fā)熱量有關與總效率和燃料低位發(fā)熱量有關煤耗率n發(fā)電規(guī)范煤耗率)./(123. 029308360029308hkWkgQbbplplyDwn標準煤n總效率越高，規(guī)范煤耗率越低總效率越高，規(guī)范煤耗率越低 n規(guī)范煤耗率是表征火力發(fā)電廠消費技術的規(guī)范煤耗率是表征火力發(fā)電廠消費技術的完善程度及其經濟效果最常用的技術經濟完善程度及其經濟效果最常用的技術經濟目的目的n我國我國0.330.43,好一些的到達好一些的到達0.31廠用電率n為了實現(xiàn)各種能量轉換過程，發(fā)電廠所發(fā)出的為了實現(xiàn)各種能量轉換過程，發(fā)電廠所發(fā)出的電能，自然不能夠全部都供應外界用戶，必需電能，自然不能夠全部都供應

16、外界用戶，必需扣除一部分用來帶動本廠的各種輔助設備扣除一部分用來帶動本廠的各種輔助設備( (諸諸如：燃料運輸設備、磨煤機，送風機、引風機，如：燃料運輸設備、磨煤機，送風機、引風機，給水泵、凝結水泵、循環(huán)水泵以及灰渣泵等給水泵、凝結水泵、循環(huán)水泵以及灰渣泵等等等) )，及供應廠房照明。，及供應廠房照明。n這一部分發(fā)電廠本身運轉時所必需耗費掉的電這一部分發(fā)電廠本身運轉時所必需耗費掉的電能，總稱為能，總稱為“廠用電。廠用電。n所謂廠用電率，就是指發(fā)電廠的廠用電量占同所謂廠用電率，就是指發(fā)電廠的廠用電量占同時期發(fā)電廠總發(fā)電量的百分比，以時期發(fā)電廠總發(fā)電量的百分比，以K K表示表示廠用電率n廠用電率廠用

17、電率發(fā)電廠總發(fā)電量發(fā)電廠用電量pleldpleldWWWWK, 0, 0%100n凝汽式發(fā)電廠凝汽式發(fā)電廠K取取515%裝機容量的年利用小時數(shù)n裝機容量：火力發(fā)電廠全廠所裝有的汽輪發(fā)電裝機容量：火力發(fā)電廠全廠所裝有的汽輪發(fā)電機組的總容量機組的總容量n火力發(fā)電廠的全年發(fā)電量與裝機容量火力發(fā)電廠的全年發(fā)電量與裝機容量 之比值之比值代表該廠全部機組在全年內平均的任務小時數(shù)，代表該廠全部機組在全年內平均的任務小時數(shù)，稱為該廠裝機容量的稱為該廠裝機容量的“年利用小時數(shù)年利用小時數(shù)“。n常以常以T T表示，是一個小于表示，是一個小于87608760的數(shù)字，的數(shù)字，T T值的大值的大小反映了機組的利用情況。

18、小反映了機組的利用情況。T T值過小，闡明廠值過小，闡明廠內設備未能充分發(fā)揚作用，存在浪費。內設備未能充分發(fā)揚作用，存在浪費。T T值過值過大，闡明全廠全年內安排大、小修的時間太短，大，闡明全廠全年內安排大、小修的時間太短，勢必降低機組運轉的可靠性。勢必降低機組運轉的可靠性。n我國多數(shù)火力發(fā)電廠裝機容量的年利用小時數(shù)我國多數(shù)火力發(fā)電廠裝機容量的年利用小時數(shù)大都介于大都介于 5500 550075007500之間。之間。發(fā)電廠熱力系統(tǒng)簡介發(fā)電廠熱力系統(tǒng)簡介n發(fā)電廠的原那么性熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的原那么性熱力系統(tǒng)n組成：由鍋爐組成：由鍋爐- -蒸汽管銜接系統(tǒng)、凝汽設備系統(tǒng)、蒸汽管銜接系統(tǒng)、凝汽設備系統(tǒng)、給水回熱系統(tǒng)、除氧器系統(tǒng)以及化學補充水系統(tǒng)等給水回熱系統(tǒng)、除氧器系統(tǒng)以及化學補充水系統(tǒng)等部分系統(tǒng)。部分系統(tǒng)。n規(guī)定的