發(fā)電廠熱力系統(tǒng)課件

發(fā)電廠熱力系統(tǒng)

發(fā)電廠熱力系統(tǒng)

1火力發(fā)電廠熱經濟性評價熱經濟性評價的熱量法本質：熱力學第一定率指標：熱效率（有效輸出與輸入熱量間的關系）模型：正、反平衡的熱效率計算熱經濟性評價的可用能法本質：熱力學第二定率指標：傭效率（有效輸出與輸入可用能間的的關系）模型：正、反平衡的傭效率計算火力發(fā)電廠熱經濟性評價熱經濟性評價的熱量法2火力發(fā)電廠熱經濟性評價-熱量法定義以熱效率或熱損失率來衡量能量轉換過程的熱經濟性數(shù)值表現(xiàn)通常為絕對數(shù)量：如熱耗量kJ/h和汽機內功量kJ/h凝汽式發(fā)電廠的熱效率和熱損失率凝汽式電廠（機組）依能量轉換作用分解為五個環(huán)節(jié)熱效率是有效輸出與輸入能量之比機組熱效率是五個串聯(lián)環(huán)節(jié)熱效率的連乘積熱損失率是損失能量與總輸入量之比機組熱損失率是五個串聯(lián)環(huán)節(jié)熱損失率之和火力發(fā)電廠熱經濟性評價-熱量法定義3火力發(fā)電廠熱經濟性評價-五個環(huán)節(jié)凝汽式電廠的組成（郎肯循環(huán)）鍋爐：爐內：燃料通過燃燒使其化學能轉化為煙氣熱能鍋內：通過換熱器將煙氣的熱能轉換為蒸汽熱能管道：將來自鍋爐的蒸汽熱能傳遞至汽輪機側汽機：級內作功：蒸汽在汽機級內降壓膨脹轉為軸功冷源放熱：排汽經凝汽器以及熱力系統(tǒng)回熱升壓完成動力循環(huán)軸系：支撐并連接汽機與發(fā)電機轉子傳遞軸功電機：轉子轉動切割磁力線將軸功轉化為電功能量傳遞環(huán)節(jié)設備：鍋爐－管道－汽機－軸系－電機能量：化學能－煙氣熱－汽熱能－機械能－電能火力發(fā)電廠熱經濟性評價-五個環(huán)節(jié)凝汽式電廠的組成（郎肯循環(huán)）4凝汽式發(fā)電廠熱經濟性指標1各能量轉換環(huán)節(jié)的熱效率鍋爐效率：ηb＝Qb/(BQar)Qb是爐側蒸汽吸熱量管道效率：ηp＝Q0/QbQ0是機側蒸汽獲熱量汽機效率：ηi＝Wi/Q0Wi蒸汽機內作功量機械效率：ηm＝Wm/WiWm汽機軸端功量電機效率：ηg＝3600Pe/WmPe發(fā)電機電功率凝汽式電廠發(fā)供電熱效率全廠發(fā)電熱效率：ηcp＝3600Pe/(BQar)=∏ηk全廠供電熱效率：ηcp’＝ηcp(1－ρ)

式中：廠用電率:ρ＝P廠用/Pe凝汽式發(fā)電廠熱經濟性指標1各能量轉換環(huán)節(jié)的熱效率5凝汽式發(fā)電廠熱經濟性指標2各能量轉換環(huán)節(jié)的熱效率鍋爐效率：ηb＝Qb/(BQar)管道效率：ηp＝Q0/Qb汽機效率：ηi＝Wi/Q0機械效率：ηm＝Wm/Wi

ηel＝ηiηmηg電機效率：ηg＝3600Pe/Wmηcp＝ηbηpηel凝汽式發(fā)電廠熱經濟性指標2各能量轉換環(huán)節(jié)的熱效率6能耗率與能耗量指標全廠發(fā)電熱耗率單位電功耗熱量：HRcp＝(BQar)/Pe轉換：HRcp＝3600/ηcp全廠發(fā)電標準煤耗率單位電功耗標煤量：bs＝Bs/Pe轉換：∵ηcp=3600Pe/(Bs*29270)∴bs＝0.123/ηcp全廠供電熱耗率

HRcp’=HRcp/(1-ρ)

供電熱耗率高于發(fā)電熱耗率全廠供電標煤耗率

bs’=bs/(1-ρ)供電標煤耗率高于發(fā)電標煤耗率能耗率與能耗量指標全廠發(fā)電熱耗率7提高火力發(fā)電廠熱經濟性的途徑提高初溫（

535－600℃）提高平均吸熱溫度，改善循環(huán)效率提高汽輪機進口蒸汽容積流量，改善通流效率提高排汽干度，有利于低壓缸的安全和經濟性提高初壓力（17.5－24.5MPa）提高平均吸熱溫度，改善循環(huán)效率減小汽輪機進口蒸汽容積流量，降低通流效率降低排汽干度，有害于低壓缸的安全和經濟性降低終參數(shù)（排氣壓力、實質是降低排氣溫度）？回熱（實質是提高初溫）再熱（實質是提高初溫，同時提高汽輪機排氣干度）熱電聯(lián)產（能量綜合利用）提高火力發(fā)電廠熱經濟性的途徑提高初溫（535－600℃）8火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)的概念熱力系統(tǒng)：火電廠實現(xiàn)熱功轉換熱力部分的工藝系統(tǒng)熱力系統(tǒng)圖：使用規(guī)定符號表示的熱力設備連接關系原則性熱力系統(tǒng)圖實質：反映熱功轉換本質聯(lián)系的原理性系統(tǒng)圖作用：反映某一工況下熱力系統(tǒng)的安全經濟性特征：只有主要單一的主輔機設備和正常工況下汽水聯(lián)系應用：熱力系統(tǒng)設計和運行系統(tǒng)技術改造的依據(jù)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)的概念9火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)10火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)11火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)12火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)13火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)定義：實現(xiàn)給水回熱加熱的熱力系統(tǒng)作用：實現(xiàn)給水回熱，提高給水溫度，減少鍋爐不可逆損失減少循環(huán)吸熱量，相對增加了循環(huán)作功量提高循環(huán)效率回熱可以在單位作功條件下增加進汽流量，提高相對內效率其他優(yōu)缺點(鍋爐、汽輪機、凝汽器；汽耗量增加、加熱器溫差、系統(tǒng)復雜投資增加等)組成：彼此連接的回熱加熱器組加熱器的種類混合式加熱器表面式加熱器火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)14火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)定義：實現(xiàn)給水回熱加熱的熱力系統(tǒng)作用：實現(xiàn)給水回熱，提高給水溫度，減少鍋爐不可逆損失減少循環(huán)吸熱量，相對增加了循環(huán)作功量提高循環(huán)效率回熱可以在單位作功條件下增加進汽流量，提高相對內效率其他優(yōu)缺點(鍋爐、汽輪機、凝汽器；汽耗量增加、加熱器溫差、系統(tǒng)復雜投資增加等)組成：彼此連接的回熱加熱器組加熱器的種類混合式加熱器表面式加熱器火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)15火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器混合式加熱器的結構特點混合式加熱器(C型)：冷熱工質混合傳熱，無受熱面混合式加熱器本身結構簡單，造價低冷熱工質以相同的參數(shù)離開，無端差混合式加熱器本身傳熱效果好，熱量利用充分混合式加熱器的應用混合式加熱器在實際應用中只有除氧器部分表面式(F型)加熱器的熱平衡效果等價于混合式加熱器(進口水流量不等于出口水流量)如帶疏水泵的F型或末級疏水排向熱井的F型火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器混合式加熱器的結構特點16火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器表面式加熱器的結構特點表面式加熱器(F型)：冷熱工質經受熱面?zhèn)鬟f熱量管內流動著冷工質，管外是抽汽其凝水(稱為疏水)依管內工質承受壓力的高低分為高壓、低壓加熱器高壓加熱器(給泵至省煤器之間)管內工質稱為給水低壓加熱器(凝泵至除氧器之間)管內工質稱為凝水表面式加熱器結構復雜、造價高、系統(tǒng)復雜、不穩(wěn)定表面式加熱器存在端差和疏水排放，熱量利用不充分表面式加熱器的應用熱力系統(tǒng)中大量使用表面式加熱器(原因：混合式加熱器構成的系統(tǒng)不安全、耗電量大等)火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-回熱加熱器表面式加熱器的結構特點17火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-給水除氧器

水中容氧的來源補水帶來的空氣系統(tǒng)中處于真空中的設備、管道附件的不嚴密處漏入空氣給水容氧的危害性水中溶氧是造成熱力設備腐蝕的主要原因高參數(shù)蒸汽溶解氧化產物的能力強并在汽機通流部分沉積換熱設備中的不凝結氣體使傳熱惡化，影響機組經濟性給水除氧的作用控制給水含氧量在允許范圍內（有的要求徹底除氧）給水除氧的方法化學除氧熱除氧火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-給水除氧器水中容氧的來源18火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-除氧器原理分壓定律（道爾頓定律）混合氣體的全壓力等于其組成氣體分壓力之和pd＝pN2＋pO2＋pCO2＋……＋pH2O除氧器定壓加熱至沸騰并使水蒸汽分壓趨近于全壓力則水面上所有其他氣體的分壓即趨于零亨利定律氣體在水中的溶解度與該氣體在水面上的分壓成正比b＝Kd*pb/pdKd為溶解度系數(shù)。其取值與氣體種類、水的溫度有關若水面上某種氣體的分壓力趨于零，則該氣體會從水中逸出火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)-除氧器原理分壓定律（道爾頓定律）19N300-16.7/538/538型機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)

N300-16.7/538/538型機組的發(fā)電廠原則性熱力系20N600-16.67/537/537型機組的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)N600-16.67/537/537型機組的發(fā)電廠原則性熱力21N600-16.67/537/537