热力发电厂热经济性分析与评价.ppt

热力发电厂的热经济性分析与评价热力发电厂热经济性评价方法热力发电厂的热经济性主要用来说明火电厂燃料的利用程度，以及热力发电过程中各部分能量利用或损失的情况评价能量利用的程度有两种观点：一种是能量数量的利用，另一种是能量质量的利用，为此导致了不同的评价方法。评价发电厂热经济性的方法主要有两种２.１.１评价热力发电厂热经济性的主要方法———热量法热效率的大小定量地表征了设备或热力发电过程的能量转换效果，反映了设备的技术完善程度。在发电厂整个能量转换过程的不同阶段，采用各种效率来反映不同阶段能量的有效利用程度。２.１.２热力发电厂能量转换过程中能量的损失及利用在具体计算时，做功量、吸热量以及放热量均可用工质焓的变化表示。在蒸汽初压不高时，给水泵的耗功可以忽略不计式中，ｈ０是新蒸汽进入汽轮机的初焓值；ｈｃａ是新蒸汽在汽轮机中等熵膨胀后的终焓值；ｈ′ｃ是凝结水焓值；ｈｐｕ是给水泵出口给水焓值；２.能量转换过程中能量的损失及利用（１）锅炉设备的热效率与热损失率（２）管道热效率与热损失率（３）汽轮机的绝对内效率与冷源损失率（４）汽轮机的机械损失及机械效率（５）发电机的能量损失及发电机的效率（６）全厂能量损失及全厂发电热效率（１）锅炉设备的热效率与热损失率（２）管道热效率与热损失率（３）汽轮机的绝对内效率与冷源损失率（４）汽轮机的机械损失及机械效率（５）发电机的能量损失及发电机的效率（６）全厂能量损失及全厂发电热效率２.２.１汽轮发电机组的热经济指标２.汽轮发电机组的热耗量和热耗率２.２.２全厂的热经济指标２.３提高热力发电厂热经济性的主要方法（２）提高蒸汽初压力对实际循环热效率的影响在蒸汽初温度及终压力不变时，逐步提高蒸汽初压力，理想循环热效率的提高速度递减，继而转向下降。蒸汽初压力提高到转折点（称最佳初压力）时，理想循环热效率达最高值；而汽轮机相对内效率随蒸汽初压力的提高近似成比例地下降。由图２-９可知，在蒸汽初温度和机组容量一定时，提高蒸汽初压力，实际循环热效率也是先增大后减小，存在一个使实际循环热效率达最大值的最佳初压力。从图２-９和图２-１０中可以得到如下结论：１）蒸汽初温度越高，实际循环热效率也越高。２）对应于每一个蒸汽初温度，都有一个使实际循环热效率达最高值的最佳蒸汽初压力；蒸汽初温度越高，相应的最佳蒸汽初压力也越高。３）相同的蒸汽初温度情况下，汽轮机容量越大，最佳蒸汽初压力也越高。蒸汽初参数对热力发电厂热经济性的影响归纳如下：１）在极限蒸汽初压力以内，提高汽轮机的蒸汽初参数，可使循环热效率提高。２）提高蒸汽初温度，蒸汽比体积增大，容积流量增大，在其他条件不变的情况下，汽轮机叶栅高度增加，叶栅损失减少。同时，级间漏汽损失和湿汽损失相对减少。因此，提高蒸汽初温度，可使汽轮机的相对内效率得到提高。３）提高蒸汽初压力，蒸汽比体积减小，容积流量减少，汽轮机的级间漏汽损失相对增大，叶栅损失增加。当容积流量小到使叶栅高度低于某一限度而必须采用部分进汽时，又增加了斥汽和鼓风摩擦等损失。此外，提高蒸汽初压力，会使排汽终湿度增加，增大了湿汽损失。所以，提高蒸汽初压力，使汽轮机的相对内效率降低。提高蒸汽初参数受到的限制２.３.２降低蒸汽终参数排汽压力ｐｃ降低，对汽轮机相对内效率不利。一方面，随着排汽压力的降低，汽轮机低压部分蒸汽湿度增大，影响叶片的寿命，同时湿汽损失增大，汽轮机相对内效率下降；另一方面，随着排汽压力的降低，排汽比体积ｖｃ增大，在余速损失一定的条件下，就得用更长的末级叶片或多个排汽口，凝汽器尺寸增大，投资增大；若排汽面积一定，则排汽余速损失会增大，汽轮机相对内效率ηｒｉ会降低。由曲线可以看出，在背压变化的较大范围内，汽轮机功率成直线变化，直到背压低于某个值（极限压力）时，再降低背压，汽轮机功率不仅不增加，反而减小。由此可见，在汽轮机运行过程中，汽轮机背压并不是越低越好。极限背压２.３.３回热循环及其热经济性随着回热级数的增加，汽轮机的绝对内效率随之增加，但增加的幅度却是递减的。因此，在实际选择回热级数时，应该考虑到每增加一级加热器就要增加设备投资费用，所增加的费用应当能从节约燃料的收益中得到补偿，同时还要尽量避免发电厂热力系统过于复杂。２.３.４蒸汽中间再热循环及其热经济性２.３.５热电联合循环及其热经济性（１）可调节抽汽式汽轮机供热系统如图２-２３ａ所示，可调节抽汽式机组是一种主要的供热机型，在热负荷变动剧烈时显示了良好的调节性能，它只需调整抽汽量和凝汽量就可以达到调整对外供热量的目的。能同时满足电、热负荷的需要，该机型在目前的热电厂中应用最为广泛。（２）背压式汽轮机供热系统如图２-２３ｂ所示，采用背压式汽轮机发电，又利用其排汽供热，是一种简单纯粹的热电联产（联合能量生产）形式。背压机组的优越性在于不存在冷源损失，节能效益显著。在热