火电厂热力系统经济性诊断讲课-严俊杰课件.ppt

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1、火电机组热力系统经济性诊断理论及应用西安交通大学能源与动力工程学院严俊杰2006年4月内容提要一、国内外的研究现状二、火电机组热力系统经济性诊断的理论基础三、等效热降的基础及应用法则四、热力系统及热力设备的经济性定量诊断方法五、火电机组经济性诊断的实例六、机组最好运行水平的确定七、机组滑压运行曲线八、循环水泵最佳运行方式一、国内外的研究现状1、火电机组经济性诊断的目的火电机组经济性诊断就是确定其主、辅机及热力系统运行参数和运行方式的经济性；定性分析运行方式、运行参数是否合理；定量分析运行参数标准值及偏离标准值对机组经济性指标的影响大小，以及各种运行方式、系统不合理的节能潜力

2、大小。2、经济性诊断的方法（全部是基于热力学第一定律、第二定律）小指标分析法（不考虑负荷、环境、热力系统结构）热偏差分析法(考虑负荷)矩阵分析法（考虑负荷、环境、热力系统结构，但定量计算分析比较烦琐、容易出错）循环函数法（考虑负荷、环境、热力系统结构，但定量计算分析比较烦琐）等效热降理论（考虑负荷、环境、热力系统结构，计算简捷、快速、概念清晰，融合了热力学第一、第二定律的特点）“循环函数法”和“等效热降法”已成为目前我国火电机组热力系统定量计算的两种主要方法二、火电机组经济性诊断的理论基础2.1、热力系统计算热力系统计算的目的：确定热力系统各部分汽水的参数及流量、机组的功率

3、和热经济性指标（汽耗率，热耗率，热效率和煤耗率等）。它是火电厂设计、运行和技术改造的一项基本运算，是热力工程的一件重要的技术工作，同时也是热力系统经济性诊断理论的基础。热力系统计算最基本的方法：A.常规计算：热力系统常规计算方法比较繁琐。B.简捷计算：在常规计算方法的基础上，经过不断的改进，逐渐形成了热力系统简捷计算方法，这两种计算方法是热力系统的基本计算方法。2.2热经济指标及相互关系1、热经济指标机组效率：机组发电煤耗率：机组汽耗率：机组供电煤耗率：汽轮机热耗率：汽轮机装置效率：2.2热经济指标及相互关系2、热经济指标变化间的相互关系绝对变化:相对变化是:或或或相互关系

4、：2.3热力系统变工况计算1、热力系统变工况指热力系统的工况偏离设计工况或者偏离某一基准工况。产生变工况的原因有机组电负荷变化、热力设备发生变化、蒸汽初终参数及再热参数发生变化等。2、准备工作将额定工况或基准工况的原始资料按热力系统简捷计算方法进行整理，确定该工况下的各级抽汽量和热经济指标，这一工况的所有原始数据和计算结果是热力系统变工况计算的基础和基准。利用制造厂提供的各种工况数据拟合出各个级组的相对内效率曲线(～)。对于末级可以采用相对内效率与压比拟合曲线。2.3热力系统变工况计算3、变工况计算方法(1)开始变工况计算时，首先假设变工况的新蒸汽流量，按如下公式进行粗略确

5、定：----基准工况的功率；----基准工况的流量。同时假设各个抽汽口压力，按如下公式进行粗略确定：(2)由高到低的确定各级抽汽焓值：----各级等熵喷胀的焓降2.3热力系统变工况计算3、变工况计算方法(3)计算各个加热器的进、出口水焓、疏水焓，利用简捷计算方法得出各加热器的抽汽量，并计算通过该抽汽口后的汽轮机蒸汽流量。(4)确定凝汽器压力凝汽器压力所对应的饱和温度可用凝汽器的传热端差、循环水进凝汽器的入口温度与循环水在凝汽器中的温升表示为：2.3热力系统变工况计算3、变工况计算方法(5)确定各抽汽口压力利用弗留格尔公式(6)再热机组的特点再热机组的特殊性在于确定中压缸进汽

6、的压力和高压缸排汽压力。中压缸进汽压力：高压缸排汽压力：2.3热力系统变工况计算3、变工况计算方法(7)计算热经济指标汽耗量，发电煤耗率等(8)计算结束的条件判断，则结束变工况计算，否则重复(2)～(7)过程，直至满足为止。三、等效热降的基础及应用法则等效热降作为一种新型的热工理论，利用其对火电厂热力系统进行经济性诊断，具有简捷、准确、方便等特点，是热力系统经济性诊断的基础理论。等效热降首先由前苏联学者库兹涅佐夫在20世纪60年代后期提出，并在70年代逐步完善、成熟，后经西安交通大学拓展而形成了完整的理论体系。等效热降是基于热力学的热变功的基本原理，考虑到设备质量、热力系统

7、结构和参数的特点，经过严密的理论推演，导出几个热力分析参量及等，用以研究热工转换及能量利用程度的一种方法。三、等效热降的基础及应用法则3.1抽汽等效热降概念：抽汽等效热降是指排挤1kg加热器抽汽返回汽轮机后的真实作功大小。其计算方法为：如果№j为汇集式加热器，则均以代之；如果№j为疏水放流式加热器，则从j以下直到（包括）汇集式加热器用代替，而在汇集加热器以下，无论是汇集式或疏水放流式加热器，则一律用代替。抽汽效率：三、等效热降的基础及应用法则3.2新蒸汽等效热降新蒸汽的净等效热降（也就是前面简捷计算方法中的Nip）