發(fā)電廠的生產(chǎn)系統(tǒng)及熱經(jīng)濟性

發(fā)電廠的生產(chǎn)系統(tǒng)及熱經(jīng)濟性第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一主要內(nèi)容9.1凝汽式發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)9.2發(fā)電廠供水系統(tǒng)9.3凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性評價第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.1凝汽式發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的實際熱力系統(tǒng)，可以分為局部熱力系統(tǒng)和全廠熱力系統(tǒng)。局部熱力系統(tǒng)表示某一個熱力設(shè)備同其他設(shè)備之間或某幾個熱力設(shè)備相互之間的特定聯(lián)系。全廠熱力系統(tǒng)則表示全部主要的和輔助的熱力設(shè)備之間的特定聯(lián)系。第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.1凝汽式發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)原則性熱力系統(tǒng)，繪制原則：只表示熱力設(shè)備之間的本質(zhì)聯(lián)系，相同設(shè)備只表示一個，備用設(shè)備不予表示，設(shè)備之間的聯(lián)系以單線表示，管道附件一般也不表示。全面性熱力系統(tǒng)，繪制原則是：如實反映主輔熱力設(shè)備的數(shù)量；如實反映主輔設(shè)備(包括備用設(shè)備)之間的聯(lián)系；所有管道附件全部表示于圖中。第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.1凝汽式發(fā)電廠的熱力系統(tǒng)發(fā)電廠的全廠熱力系統(tǒng)，是由各局部熱力系統(tǒng)按原工質(zhì)循環(huán)的特定順序組合而成的。例如主蒸汽和再熱蒸汽系統(tǒng)、主給水系統(tǒng)、回熱加熱系統(tǒng)、給水除氧系統(tǒng)、補充水系統(tǒng)、鍋爐連續(xù)排污系統(tǒng)、再熱機組旁路系統(tǒng)等。以下介紹其中幾個主要的局部熱力系統(tǒng)。第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電廠的局部熱力系統(tǒng)1.主蒸汽及再熱蒸汽系統(tǒng)是指從鍋爐出口至汽輪機各汽缸入口之間的管道，以及由此引出的送往各輔助用汽設(shè)備的支管和附件。第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一中小型機組的母管式系統(tǒng)第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一大機組的單元式系統(tǒng)第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電廠的局部熱力系統(tǒng)2.中間再熱機組的旁路系統(tǒng)是指高參數(shù)蒸汽在某些特定情況下繞過汽輪機，經(jīng)過與汽輪機并列的減溫減壓裝置后，進入?yún)?shù)較低的蒸汽管道或設(shè)備的連接系統(tǒng)，以完成特定的任務(wù)。分為Ⅰ級旁路、Ⅱ級旁路和Ⅲ級旁路。第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一中間再熱機組的旁路系統(tǒng)低壓旁路(Ⅱ級旁路)高壓旁路(Ⅰ級旁路)第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一中間再熱機組的旁路系統(tǒng)第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電廠的局部熱力系統(tǒng)3.主給水管道系統(tǒng)從除氧器出口經(jīng)高壓加熱器至鍋爐省煤器人口之間的全部水側(cè)管道及管道附件，組成主給水管道系統(tǒng)。第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一國產(chǎn)600MW機組單元制主給水系統(tǒng)第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電廠的局部熱力系統(tǒng)4.回熱加熱管道系統(tǒng)

為了提高熱經(jīng)濟性，現(xiàn)代高參數(shù)以上的發(fā)電廠，全部采用給水回熱加熱循環(huán)，由此形成的回熱加熱管道系統(tǒng)成為發(fā)電廠全廠熱力系統(tǒng)的一個核心系統(tǒng)。

回熱加熱管道系統(tǒng)又可分為回熱抽汽管道系統(tǒng)、主凝結(jié)水系統(tǒng)、主給水系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)等若干個子系統(tǒng)。第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一一、發(fā)電廠的局部熱力系統(tǒng)4.回熱加熱管道系統(tǒng)回熱抽汽管道系統(tǒng)是指汽輪機各級抽汽至相對應(yīng)的各高、低壓加熱器之間的連接管道。疏水系統(tǒng)是指各級高、低壓加熱器之間的抽汽凝結(jié)水管道連接系統(tǒng)。主凝結(jié)水系統(tǒng)是從凝汽器熱井出口經(jīng)各級低壓加熱器(下稱低加)至除氧器之間的設(shè)備和管道連接系統(tǒng)。第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一主凝結(jié)水系統(tǒng)第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.2發(fā)電廠供水系統(tǒng)供水系統(tǒng)的作用是：供給凝汽器所需的循環(huán)冷卻水；提供汽輪發(fā)電機的氫氣或空氣冷卻器、油冷卻器等冷卻設(shè)備所需的冷卻水；提供輔助設(shè)備，如磨煤機，送、引風機軸承的冷卻用水；水力除灰用水；鍋爐給水的補充用水；生活與消防用水以及其他用水等。在這些用水中，凝汽器的冷卻用水量最大，約占全廠用水量的95％，第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.2發(fā)電廠供水系統(tǒng)

按供水方式的不同，供水系統(tǒng)可分為直流供水和循環(huán)供水兩大類。直流供水系統(tǒng)是從江河、海洋直接取水，在循環(huán)水泵提供的動力作用下，水進入凝汽器水側(cè)，吸收乏汽的熱量，溫度提高后再返回到江河海洋中。第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.2發(fā)電廠供水系統(tǒng)循環(huán)供水系統(tǒng)則是通過設(shè)置如冷卻塔、噴水池等冷卻設(shè)施，使在凝汽器內(nèi)吸熱、溫度提高的冷卻水在其內(nèi)冷卻放熱，溫度降低后再由循環(huán)水泵送入凝汽器重復(fù)使用。按照冷卻設(shè)施的不同，循環(huán)供水系統(tǒng)可分為冷卻水池、噴水池和冷卻塔三種類型：第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.3凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性評價一、凝汽式發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的基本分析現(xiàn)代電廠熱功轉(zhuǎn)換流程圖第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一9.3凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性評價現(xiàn)代大容量鍋爐效率約在90％以上；發(fā)電廠的管道熱效率可達99％左右；現(xiàn)代發(fā)電廠汽輪機設(shè)備的絕對內(nèi)效率可達45％左右；現(xiàn)代大型汽輪機的機械效率在98％以上；發(fā)電機效率一般在98％左右，隨冷卻方式不同將有所變化。第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一（1）鍋爐效率hb

鍋爐能量平衡關(guān)系：輸入燃料熱量Qcp

=鍋爐熱負荷Qb+鍋爐熱損失△QbbcpQbQbhz-=D=1cpQbQcpQbQBQbQbD-===1neth0.9~0.94BQb△QbQcp排煙損失、散熱損失、未完全燃燒損失、排污損失第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一管道能量平衡關(guān)系：鍋爐熱負荷Qb= 汽輪機熱耗量Q0+管道熱損失△Qp（2）管道效率hPQbTQ0B△Qp0.98~0.99第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一汽輪機能量平衡關(guān)系：汽輪機熱耗Q0=汽輪機內(nèi)功率Wi+汽輪機冷源損失△Qc汽輪機排汽的汽化潛熱損失、膨脹節(jié)流、排汽、內(nèi)部損失TWiQ0G△QC010QcQQiWiD-==h0.45~0.47)1(ipbcpQcQchhhz-=D=（3）汽輪機效率hi第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一汽輪機機械能量平衡關(guān)系：汽輪機內(nèi)功率Wi=發(fā)電機軸端功率Pax+機械損失△Qm

（4）機械效率hmTWiPaxG△Qm0.965~0.99第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一發(fā)電機能量平衡關(guān)系：發(fā)電機輸入功率Pax

=發(fā)電機輸出功率Pe+能量損失△Qg

（5）發(fā)電機0.95~0.98PaxG△QgPe第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一全廠能量平衡關(guān)系：全廠熱耗量Qcp =發(fā)電機輸出功率Pe

+全廠能量損失Σ△Qj

（6）全廠總效率0.24~0.42QjcpQcpzD==Σzjcp0.58~0.76△Qb+△Qp+△Qc+△Qm+

△Qg第32頁，共34頁，2023年，2月20日，星期一火力發(fā)電廠的各項損失（%）項目高參數(shù)超高參數(shù)超臨界參數(shù)鍋爐△Qb1098管道△Qp10.50.5汽輪機冷源△Qc57.552.550.5汽輪機機械△Qm0.50.50.5發(fā)電機△Qg0.50.50.5總能量損失69.56360全廠總效率30.53740第33頁，共34頁，