精選熱力發(fā)電廠葉濤第一節(jié)講解講義

1、（優(yōu)選）熱力發(fā)電廠葉濤第一章第一節(jié)ppt講解第一頁，共三十二頁。一、評價熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的主要方法熱量法是以燃料化學(xué)能從數(shù)量上被利用的程度來評價電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，一般用于電廠熱經(jīng)濟(jì)性定量分析。熵方法、火用方法是以燃料化學(xué)能的做功能力被利用的程度來評價電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，一般用于電廠熱經(jīng)濟(jì)性定性分析。兩種不同的觀點(diǎn)：能量的數(shù)量利用和能量的質(zhì)量利用熱量法（熱效率法）：以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)；做功能力法（或稱火用方法）與熵方法：以熱力學(xué)第一、二定律為基礎(chǔ)。第二頁，共三十二頁。（一）熱量法 熱量法進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性分析時是通過熱量的利用程度（如熱效率）或損失大小（如熱量損失、熱量損失率）來評價電廠和熱力設(shè)備的熱

2、經(jīng)濟(jì)性的。 在熱量轉(zhuǎn)換及傳遞過程中，熱平衡式為： 供給熱量=有效利用熱量+損失熱量 1熱效率（熱量利用率）第三頁，共三十二頁。圖11 凝汽式發(fā)電廠熱力系統(tǒng)圖第四頁，共三十二頁。（一）鍋爐設(shè)備的損失與鍋爐效率鍋爐設(shè)備中的熱損失主要包括有排煙熱損失，散熱損失，未完全燃燒熱損失，排污熱損失等。其中排煙熱損失占總損失的40%50%。鍋爐效率b表示鍋爐設(shè)備的熱負(fù)荷與輸入燃料的熱量之比。其表達(dá)式為 鍋爐熱損失率為 第五頁，共三十二頁。（二）管道熱損失與管道效率在工質(zhì)流過主蒸汽管道時，會有一部分熱損失。管道效率用汽輪機(jī)的熱耗量Q0與鍋爐設(shè)備熱負(fù)荷Qb之比（主蒸汽管道出、進(jìn)口熱量之比）表示，其表達(dá)式為 管道熱

3、損失率 第六頁，共三十二頁。（三）汽輪機(jī)的冷源損失與汽輪機(jī)絕對內(nèi)效率汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率i表示汽輪機(jī)實(shí)際內(nèi)功率與汽輪機(jī)熱耗量之比（即單位時間所做的實(shí)際內(nèi)功與耗用的熱量之比），其表達(dá)式為汽輪機(jī)冷源熱損失率第七頁，共三十二頁。以圖1-1為例，以汽輪機(jī)的汽水參數(shù)所表示的Q0、Wi、q0、wi及i如下所述。1. 汽輪機(jī)汽耗為D0時的實(shí)際內(nèi)功汽輪機(jī)實(shí)際做功 Wi有三種表示法：（1） Wi以汽輪機(jī)凝汽流和各級回?zé)崞鞯膬?nèi)功之和表示，則實(shí)際內(nèi)功為第八頁，共三十二頁。（2）Wi以輸入、輸出汽輪機(jī)的能量之差來表示，則實(shí)際內(nèi)功為其中汽輪機(jī)組的實(shí)際比內(nèi)功表達(dá)式為：第九頁，共三十二頁。（3）用反平衡法求Wi、wi 2.

4、 汽輪機(jī)汽耗為D0kg時機(jī)組熱耗（循環(huán)吸熱量）1kg新蒸汽的熱耗（比熱耗）第十頁，共三十二頁。3. 凝汽式汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率i 用比內(nèi)功和比熱量來表示第十一頁，共三十二頁。(四）汽輪機(jī)的機(jī)械損失Qm及機(jī)械效率m汽輪機(jī)輸出給發(fā)電機(jī)軸端的功率與汽輪機(jī)內(nèi)功率之比稱之為機(jī)械效率m，其表達(dá)式為汽輪機(jī)機(jī)械熱損失率為第十二頁，共三十二頁。（五）發(fā)電機(jī)的能量損失及發(fā)電機(jī)效率發(fā)電機(jī)的輸出功率Pe與軸端輸入功率Pax之比稱之為發(fā)電機(jī)效率g，其表達(dá)式為發(fā)電機(jī)能量損失率為第十三頁，共三十二頁。（六）全廠總能量損失及總效率對整個發(fā)電廠的生產(chǎn)過程而言，將上述各項(xiàng)損失綜合考慮以后，得出凝汽式發(fā)電廠的總效率cp的表達(dá)式為全廠

5、總效率也表示發(fā)電廠輸出的有效能量（電能）與輸入總能量（燃料的化學(xué)能）之比，其表達(dá)式為發(fā)電廠總能量損失率為 第十四頁，共三十二頁。圖1-2 凝汽式電廠能量轉(zhuǎn)換過程的熱量利用和熱量損失第十五頁，共三十二頁。三、熵方法熵方法以熱力學(xué)第二定律為理論基礎(chǔ)，著重研究各種動力過程中做功能力的變化。實(shí)際的動力過程都是不可逆過程，必然引起系統(tǒng)的熵增（熵產(chǎn)），引起做功能力的損失。熵產(chǎn)的大小表征熱力過程不可逆性的大小，可用來確定做功能力損失，并以此作為評價電廠熱力設(shè)備熱經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。在溫度為T en的環(huán)境里，某一熱力過程或設(shè)備中的熵產(chǎn)s引起的做功能力損失考慮能量轉(zhuǎn)換過程中所有的不可逆過程 后，火電廠總的做功能力損失

6、第十六頁，共三十二頁。(一）典型不可逆過程的做功能力損失1. 有溫差換熱過程的做功能力損失。結(jié)論：T越大 I 越大；dq越大 I 也越大； 越高 I 越小。圖1-3 有溫差換熱過程的T-S圖第十七頁，共三十二頁。2. 工質(zhì)節(jié)流過程的做功能力損失熱力學(xué)第一定律可表示為節(jié)流前后工質(zhì)焓不變 ，則節(jié)流過程的熵產(chǎn)Sp做功能力損失 圖14 工質(zhì)絕熱節(jié)流過程Ts圖第十八頁，共三十二頁。3. 工質(zhì)膨脹做功（或壓縮）過程的做功能力損失。蒸汽在汽輪機(jī)中不可逆熱膨脹，水在水泵中被不可逆絕熱壓縮等都屬于有摩阻的絕熱過程，膨脹時其做功能力損失 圖15 工質(zhì)膨脹做功過程Ts圖第十九頁，共三十二頁。(二）凝汽式發(fā)電廠各種損

7、失及全廠總效率cp1. 鍋爐的做功能力損失鍋爐設(shè)備的做功能力損失由三部分組成：（1）鍋爐的散熱引起的做功能力損失 ，見圖1-6中面積6-7-3-6-6面積；（2）化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤鸬淖龉δ芰p失 ,見圖1-6中3-8-8-3-3的面積；（3）工質(zhì)溫差傳熱引起的做功能力損失 ,見圖1-6中8-O- O-8-8。第二十頁，共三十二頁。圖純凝汽式發(fā)電廠熱力系統(tǒng)圖第二十一頁，共三十二頁。圖純凝汽式發(fā)電廠做功能力損失分布圖第二十二頁，共三十二頁。（1） 鍋爐的散熱損失q鍋爐散熱引起的做功能力損失（2） 化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤鸬撵禺a(chǎn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芤鸬淖龉δ芰p失（3） 工質(zhì)溫差傳熱引起的熵產(chǎn)工質(zhì)溫差傳

8、熱引起的做功能力損失第二十三頁，共三十二頁。鍋爐中總的做功能力損失為第二十四頁，共三十二頁。2. 主蒸汽管道的做功能力損失蒸汽流過主蒸汽管道時，既有沿程壓力損失，又有沿程散熱損失，因壓損而引起的做功能力損失見圖中面積0-1-1-0-0,其表達(dá)式為第二十五頁，共三十二頁。3. 汽輪機(jī)內(nèi)部做功能力損失汽輪機(jī)中由于蒸汽膨脹過程有摩阻使熵增加而產(chǎn)生的做功能力損失見圖中面積1-2-2-1-1，其表達(dá)式為：第二十六頁，共三十二頁。4. 凝汽器中的做功能力損失第二十七頁，共三十二頁。5. 汽輪機(jī)的機(jī)械磨擦損失產(chǎn)生的做功能力損失第二十八頁，共三十二頁。6. 發(fā)電機(jī)的做功能力損失 第二十九頁，共三十二頁。7.凝汽式發(fā)電廠的做功能力損失及全廠效率每生產(chǎn)1kg蒸汽凝汽式