热力发电厂动力循环及其热经济性.ppt

第一章热力发电厂动力循环及其热经济性第一节热力发电厂热经济性的评价方法一、热量法简单凝汽式发电厂循环系统图有再热的凝汽式发电厂循环系统图（1）锅炉效率hb
管道能量平衡关系：
锅炉热负荷Qb=
汽轮机热耗量Q0+管道热损失△Qp
汽轮机能量平衡关系：
汽轮机热耗Q0=
汽轮机内功率Wi+汽轮机冷源损失△Qc
汽轮机机械能量平衡关系：
汽轮机内功率Wi=
发电机轴端功率Pax+机械损失△Qm

发电机能量平衡关系：
发电机输入功率Pax
=发电机输出功率Pe+能量损失△Qg

全厂能量平衡关系：
全厂热耗量Qcp
=发电机输出功率Pe+全厂能量损失Σ△Qj
火力发电厂的各项损失（%）热流图二、熵方法典型不可逆过程的做功能力损失过程熵增:△s火用损△E（3）不可逆绝热压缩过程
——水泵
做功损失：
（4）节流过程
—汽轮机进汽调节结构
做功损失：
（二）凝汽式发电厂各种损失及全厂总效率en凝汽式发电厂做功能力损失

做功损失ICP：

能流图小结二凝汽式发电厂的主要热经济指标1、能耗发电厂热耗量（kJ/h）：
发电厂煤耗量（kg/h）：
汽轮发电机组汽耗量（kg/h）：
汽轮发电机组热耗量（kJ/h）：
注意
能耗指标与产量有关，只能表明Pe为一定时的热经济性；2、能耗率标准煤q1=29270kJ/kg
发电标准煤耗率3、热效率1kg新汽的热耗
汽轮机能量能量平衡：

比热耗q0（kJ/kg）：
比内功wi（kJ/kg）：
比冷源热损失△qc：

内效率ηi：

汽轮机实际做功Wi的计算：

（1）Wi＝汽轮机凝汽流内功＋各级回热汽流内功

（2）Wi＝汽轮机输入能量－输出能量

（3）Wi＝汽轮机热耗Q0－汽轮机冷源损失△Qc2、汽轮发电机组的绝对电效率ηe3、凝汽式电厂热效率ηcp（全厂热效率）三发电厂的动力循环
1提高初温（t0)的热经济性分析

（1）提高初温对t的影响

t0↑，t↑
不同温度下的极限压力与ts3蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响4、提高蒸汽初参数的限制1）理论上的初参数选择

初温由选用钢材确定
初压由最大允许排汽湿度确定

2）技术经济上的初参数选择
热经济性的提高
投资和维修增加、安全性降低
回报>投资
1、降低蒸汽终参数pc对热经济性的影响(最大)
（1）有利影响
t↑（t=1-Tc/T1，wa↑）
凝汽器做功损I↓

（2）不利影响
Pc↓→湿气损失↑→叶片寿命↓→ri↓
Pc↓→vc↑→余速损失↑→i↓排汽压力与理想循环热效率关系曲线
汽轮机排气压力（背压）pc由排汽饱和温度tc决定

tc=tc1tt

t—冷却水温升
t—凝汽器传热端差
tc决定因素：冷却水温、冷却水量、换热面积、换热面清洁度

1）自然条件（理论限制）
自然水温tc1；
2）技术水平
冷却水量和凝汽器面积都不可能无限大
末级长叶片的设计和制造水平

3、最佳蒸汽终参数三、回热循环及其热经济性（一）给水回热加热的意义
1）汽轮机进入凝汽器的凝汽量减少，冷源损失降低；
2）提高锅炉给水温度，工质的平均吸热温度提高；
3）抽汽加热给水的传热温差小，做功能力损失小。

不利：
回热抽汽存在作功不足，wi减小，D0增大，削弱了Dc的减小（二）给水回热加热的热经济性
单级回热汽轮机的绝对内效率：

多级无再热的回热循环，汽轮机的绝对内效率：

总内功：（三）影响回热过程热经济性的因素非再热机组全混合式加热器回热系统1号加热器：
α1q1=(1-α1)△hw1
α1=△hw1/(q1+△hw1),1-α1=q1/(q1+△hw1)同理：.平均分配法(各级加热器中的焓升相等)

提高给水温度tfw的影响：
抽汽压力↑，抽汽做功↓，做功不足系数Yj↑，汽耗量D0=D0R+YjDj↑，汽耗率d=D0/Pe↑；
工质吸热量q0=h0-hfw↓，
发电机组热耗率q=dq0、汽轮机内效率i受双重影响；
锅炉内的换热温差↓，相应的做功损失↓；
回热加热器内换热温差↑，相应的做功损失↑；
存在最佳给水温度tfwop；
通常给水温度tfw=（0.65—0.75）tfwop3给水加热级数Z
（1）tfw一定，回热级数z增加，可利用低压抽汽代替部分高压抽汽，使回热抽汽做功↑，i↑；
（2）回热级数z↑，各加热器中的换热温差↓，I↓；
（3）回热级数z↑，最佳给水温度↑；
（4）z↑，i增长率△i↓；
（5）实际给水温度稍偏离最佳给水温度，对i影响不大
四、蒸汽中间再热循环及其热经济性
1、再热对汽轮机相对内效率ri的影响
再热使排汽湿度↓，湿度损失↓，ri↑

2、再热对汽轮机理想热效率t的影响
当：Trh>T0，t↑