火力发电厂的热力系统讲义

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1、火力发电厂的热力系统火力发电厂的生产过程燃料制备（制粉系统）燃烧传热（锅炉系统）热能输送（管道系统）热功转换（汽轮发电机组）冷端放热（冷却系统）变电送电（升压站）发电厂热力循环效率简单朗肯循环给水回热朗肯循环回热再热朗肯循环双重循环（燃气-蒸汽循环）热电循环（热电联产）特点：定压变温吸热，定压定温放热循环膨胀系统简单朗肯循环理想朗肯循环热效率：理想焓降水泵焓升循环膨胀系统水泵焓升：系统循环pout、pin——水泵出、入口压力，Pavfp——水泵中水的平均比容，m3/kgηfp——水泵效率实际朗肯循环热效率（汽轮机绝对内效率）：系

2、统循环实际焓降膨胀给水回热朗肯循环组成：简单朗肯循环+给水回热系统循环膨胀系统给水回热实际循环热效率（汽轮机绝对内效率）：系统算法1（扣除了水泵焓升）：膨胀算法2（不扣除水泵焓升）：因为水泵焓升的处理不同，两种算法不相等。回热循环效率高于简单循环效率，参见《热力发电厂》P18，这里也可以给出简单证明：系统回热循环可以提高热效率系统1kg蒸汽做功的有效焓降：1kg工质从锅炉吸热量：给水焓用凝结水焓和抽汽焓表示，忽略加热器损失。给水回热实际循环热效率（汽轮机绝对内效率）：做功系数随系统而定简单循环吸热简单循环的功回热级数越多，最佳给

3、水温度越高；回热效率随着回热级数增多而增加；回热级数越多，再增加一级回热的效率增加越少；回热再热朗肯循环循环膨胀系统回热再热实际循环热效率（汽轮机绝对内效率）：膨胀总回热级数再热前回热级数汽机排汽量再热后的蒸汽做功量：蒸汽从锅炉再热器的吸热量汽机得到的再热量焓熵图表示蒸汽循环循环循环系统教材P3图1-1、P4图1-2、P8图1-6不对单元机组发电热效率B——燃煤量，t/sQL——燃料低位发热值，kJ/kgPia、Pi、Pm、Pel——汽机理想内功率、汽机内功率、汽机输出功率、发电功率，MWQb、Q0——锅炉热负荷、汽机耗热量，M

4、J/s发电机效率汽机机械效率汽机相对内效率理想循环效率管道热效率锅炉热效率锅炉热效率蒸汽从锅炉再热器的吸热量排污量系统管道热效率蒸汽从锅炉再热器的吸热量汽机得到的再热量汽机进汽热量系统排污二次汽热量汽轮机热效率全称：汽轮机实际循环热效率、汽轮机绝对内效率膨胀Z——总回热级数；R——再热前回热级数汽机内功率：汽机理想内功率：汽轮机机械效率有效机械功率发电机效率初参数对理想循环热效率ηt的影响提高。实际上，提高初温度相当于增加了一个高效率的附加循环。初参数：初温度、初压力结论⑴：提高初温度使理想循环热效率提高：在初压力p0和排汽压力

5、pc下，初温度提高使吸热平均温度提高，使等效卡诺循环热效率分析的理由：如图，初温度从1升高到1΄，吸热量q0增大，放热量qc增大，做功量q0-qc也增大，效率ηt如何变化难于确定。不用热效率定义式结论⑵：在一定的初温T0下，提高初压力也可以提高热效率。但是，不总提高。因为：汽化潜热随压力提高而减少低温加热量也逐渐增加结论⑶：初温越高，理想循环热效率随初压力提高增加越快——同时提高初温度和初压力热效果最好。结论⑷：任何初温存在使效率最高的初压力初参数对实际循环热效率ηi的影响实际循环热效率：汽机相对内效率理想循环热效率初温度和初压

6、力对ηri的影响是不同的：提高初温度，相对内效率提高：容积流量增加，漏汽损失减少排汽湿度降低，湿汽损失减少提高初压力，相对内效率降低：容积流量减少，漏汽损失增加排汽湿度增加，湿汽损失增加若采用部分进汽，还产生鼓风损失和弧端损失图中曲线显示了以上分析：初压力一定，相对内效率随温度提高而提高，初温度一定，相对内效率随初压提高而降低。大容量机组降的慢；小容量机组降得快（叶片高度小，漏汽间隙相对大，漏汽损失多。），甚至超过理想循环热效率的增加值。总之，大容量机组采用高参数才能提高机组热效率理论最有利初压力：实际循环热效率ηi最高点对应的

7、初压力初温度越高，理论最有利初压力值越高机组容量越大，理论最有利初压力值越高大容量、高参数的经济性：34.3MPa435℃提高到8.83MPa535℃节省燃料12~16%;再提高到12.75MPa535/535℃又可以节省8~8.5%;再提高到23.52MPa565/565℃还可节省8~10%蒸汽初参数最佳值，要通过复杂的技术经济比较才能确定。提高初参数使投资增加的项目有：锅炉、汽轮机、蒸汽管道、回热设备提高初参数使投资减少的项目有：燃料运输、煤粉制备送引风机除灰系统除尘设备凝汽设备和供水设备我国部分600MW运行机组的蒸汽初参

8、数主蒸汽再热蒸汽热耗Mpa℃Mpa℃kJ/kW.h哈尔滨汽机厂16.575373.365378005瑞士ABB24.205384.345667647.6日本东芝16.565373.65377871.6法国Alsthom16.665373.625377790东方汽