1、第第2章熱力發(fā)電廠動力循環(huán)章熱力發(fā)電廠動力循環(huán)及其熱經(jīng)濟性及其熱經(jīng)濟性 熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法發(fā)電廠的動力循環(huán)發(fā)電廠的動力循環(huán)凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟性指標凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟性指標 2.1 熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價方法發(fā)電廠中能量的轉(zhuǎn)換過程（存在各種損失）發(fā)電廠中能量的轉(zhuǎn)換過程（存在各種損失）化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機械能機械能 電能電能 （煤）（煤） （鍋爐）（鍋爐） （汽輪機）（汽輪機） （發(fā)電機）（發(fā)電機）發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的評價通過能量轉(zhuǎn)換過程中能量的通過能量轉(zhuǎn)換過程中能量的利用程度利用程度或或損失大小

2、損失大小來衡量來衡量目的：目的：研究損失產(chǎn)生的部位、大小、原因及其相互關(guān)研究損失產(chǎn)生的部位、大小、原因及其相互關(guān)系，找出減少這些熱損失的方法和相應(yīng)措施系，找出減少這些熱損失的方法和相應(yīng)措施.1評價發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的兩種方法：評價發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的兩種方法：（1 1） 熱量法、熱效率法熱量法、熱效率法 基于熱力學(xué)第一定律基于熱力學(xué)第一定律 以燃料化學(xué)能從數(shù)量上被利用的程度來評價電以燃料化學(xué)能從數(shù)量上被利用的程度來評價電廠的熱經(jīng)濟性，常用于定量分析廠的熱經(jīng)濟性，常用于定量分析（2 2） 熵方法、熵方法、方法、做功能力法方法、做功能力法 基于熱力學(xué)第一、二定律基于熱力學(xué)第一、二定律 以燃

3、料化學(xué)能的做功能力被利用的程度來評價以燃料化學(xué)能的做功能力被利用的程度來評價電廠的熱經(jīng)濟性，常用于定性分析電廠的熱經(jīng)濟性，常用于定性分析2.1.2 2.1.2 熱量法熱量法熱量法以熱量法以熱效率熱效率或或熱損失率熱損失率的大小衡量電廠的熱經(jīng)濟性的大小衡量電廠的熱經(jīng)濟性熱效率反映熱力設(shè)備將能量轉(zhuǎn)換或輸出有效能量的程度，熱效率反映熱力設(shè)備將能量轉(zhuǎn)換或輸出有效能量的程度，不同階段熱效率不同。不同階段熱效率不同。能量平衡關(guān)系：能量平衡關(guān)系：供給熱量供給熱量=有效利用熱量有效利用熱量+損失熱量損失熱量1001100供給熱量損失熱量供給熱量有效利用熱量熱效率有再熱的凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖有再熱的凝汽式發(fā)電

4、廠循環(huán)系統(tǒng)圖簡單凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖簡單凝汽式發(fā)電廠循環(huán)系統(tǒng)圖GBTCbicp=bpimggmpQbQ0鍋爐能量平衡關(guān)系：鍋爐能量平衡關(guān)系：輸入燃料熱量輸入燃料熱量Qcp = 鍋爐熱負荷鍋爐熱負荷Qb +鍋爐熱損失鍋爐熱損失Qb鍋爐熱損失鍋爐熱損失Qb ：排煙損失、散熱損失、未完全燃燒損失、排煙損失、散熱損失、未完全燃燒損失、 排污損失等排污損失等（1）鍋爐）鍋爐bcpQbQbh hz z D D 1cpQbQcpQbQBqbQbD D 1neth h0.90.94管道能量平衡關(guān)系：管道能量平衡關(guān)系：鍋爐熱負荷鍋爐熱負荷Qb = 汽輪機熱耗量汽輪機熱耗量Q0 +管道熱損失管道熱損失Qp（2）

5、管道）管道bQpQbQQpD10h)1 (pbcpQpQphhzDGBTC0.980.99QbQ0p汽輪機能量平衡關(guān)系：汽輪機能量平衡關(guān)系：汽輪機熱耗汽輪機熱耗Q0=汽輪機內(nèi)功率汽輪機內(nèi)功率Wi+汽輪機冷源損失汽輪機冷源損失Qc冷源熱損失冷源熱損失Qc ：凝汽器中汽輪機排汽的汽化潛熱損失凝汽器中汽輪機排汽的汽化潛熱損失 膨脹過程中的節(jié)流、排汽、內(nèi)部損失膨脹過程中的節(jié)流、排汽、內(nèi)部損失（3 3） 汽輪機汽輪機010QcQQiWiDh)1 (ipbcpQcQchhhzD0.450.450.470.47GTiQ0WiQc汽輪機機械能量平衡關(guān)系：汽輪機機械能量平衡關(guān)系：汽輪機內(nèi)功率汽輪機內(nèi)功率Wi=發(fā)

6、電機軸端功率發(fā)電機軸端功率Pax +機械損失機械損失Qm 3600P 3600Paxax=W=Wi i- -Q Qm m （4）機械效率）機械效率0.965 0.965 0.99 0.99(1)mQmmbp iQcpzh hhhD36001PQaxmmWWiihD發(fā)電機能量平衡關(guān)系：發(fā)電機能量平衡關(guān)系：發(fā)電機輸入功率發(fā)電機輸入功率Pax=發(fā)電機輸出功率發(fā)電機輸出功率Pe+能量損失能量損失Qg（5）發(fā)電機）發(fā)電機0.95 0.95 0.98 0.98(1)gQggbp imQcpzh hh hhD13600QPgegPPaxaxhD全廠能量平衡關(guān)系：全廠能量平衡關(guān)系：發(fā)電機輸出功率發(fā)電機輸出功率

7、Pe=全廠熱耗量全廠熱耗量Qcp-全廠能量損失全廠能量損失Qj（6）全廠總效率）全廠總效率DcpjQcpQeP3600DcpjcpQcpjQgmipbcpQePcpzhhhhhh113600DcpjcpQcpjQgmipbcpQePcpzhhhhhh1136000.380.380.420.42全廠總能量損失全廠總能量損失Qj j= = Qb b + + Qp p + + Qc c + + Qm m + + Qg g 火力發(fā)電廠的各項損失（火力發(fā)電廠的各項損失（%）項目項目高參數(shù)高參數(shù)超高參數(shù)超高參數(shù)超臨界參數(shù)超臨界參數(shù)Qb1098Qp10.50.5Qc57.552.550.5Qm0.50.50

8、.5Qg總能量損失總能量損失69.56360全廠總效率全廠總效率30.53740熱流圖熱流圖DDcpjcpcpjeQQQBqP136002.1.3 2.1.3 熵方法熵方法實際的動力過程是不可逆的，必然引起熵增實際的動力過程是不可逆的，必然引起熵增熵方法熵方法通過通過熵增（熵產(chǎn)）的計算來確定做功的損失熵增（熵產(chǎn)）的計算來確定做功的損失環(huán)境溫度環(huán)境溫度Tenen，則熵增，則熵增 s 引起的做功損失引起的做功損失 I 為：為：I = Ten en s （1）典型不可逆過程的做功能力損失典型不可逆過程的做功能力損失有溫差的換熱過程有溫差的換熱過程 冷凝器、加熱器冷凝器、加熱器放熱過

9、程：熵減放熱過程：熵減s a吸熱過程：熵增吸熱過程：熵增s b吸熱量吸熱量 = 放熱量放熱量換熱過程換熱過程熵增：熵增：做功損失：做功損失：T 、 ， I enenaaTdqITsTTTTDD DTenbabaaadqdqTdqsssTTTTTDD D D DaabbdqTsTsDDbT不可逆絕熱膨脹過程不可逆絕熱膨脹過程 汽輪機汽輪機做功損失：做功損失：tentuITsD 不可逆絕熱膨脹不可逆絕熱膨脹 tuen不可逆絕熱壓縮過程不可逆絕熱壓縮過程 水泵水泵做功損失：做功損失：puenITsD不可逆絕熱壓縮不可逆絕熱壓縮 en有摩阻的流動有摩阻的流動 有摩阻流動及散熱有摩阻流動及散熱 主蒸汽管

10、道主蒸汽管道 做功損失：做功損失：0110()()penIhhTss節(jié)流過程節(jié)流過程 汽輪機進汽調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)汽輪機進汽調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu) 做功損失：做功損失：penpITsD（2）凝汽式發(fā)電廠各種損失及全廠總效率）凝汽式發(fā)電廠各種損失及全廠總效率 鍋爐的做功能力損失鍋爐的做功能力損失鍋爐的散熱損失鍋爐的散熱損失做功損失做功損失(1)bqqhD (1)IbbIqhIbIen化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能熵增：熵增：做功損失：做功損失：00383bggqhhsssTTD0benbengqITsTTDIbIIIbIen 工質(zhì)溫差傳熱工質(zhì)溫差傳熱熵增：熵增：做功損失：做功損失：鍋爐中做功總損失：鍋爐中做功總損失：

11、III00308bgqsssssTDIIIIII08()benbenITsTssDIIIIIIbbbbIIIIIbIIIbIIIIbIen主蒸汽管道壓損造成主蒸汽管道壓損造成的做功能力損失的做功能力損失熵增：熵增：做功損失：做功損失：10psssD10()penenpITssTsDIbIIIbIIIIbIenpI 汽輪機內(nèi)部做功能力損失汽輪機內(nèi)部做功能力損失熵增：熵增：做功損失：做功損失：21tsssD 21()tenentITssTsDIbIIIbIIIIbIenpItI 凝汽器中做功能力損失凝汽器中做功能力損失熵增：熵增：做功損失：做功損失：23()()/ccenensTTssTD23()

12、()ccenencITTssTsDIbIIIbIIIIbIenpItIcI 汽輪機機械摩擦產(chǎn)生的做汽輪機機械摩擦產(chǎn)生的做 功能力損失功能力損失做功損失：做功損失：12()(1)mmenmIhhTshDIbIIIbIIIIbIenpItIcImI 發(fā)電機的做功能力損失發(fā)電機的做功能力損失 做功損失：做功損失：12()(1)ggmengIhhTsh hDIbIIIbIIIIbIenpItIcImIgI 凝汽式發(fā)電廠做功能力損失凝汽式發(fā)電廠做功能力損失 做功損失：做功損失： 全廠效率：全廠效率：cpbptcmgIIIIIIIIbIIIbIIIIbIenpItIcImIgI3600ecpqPI1cpc

13、pIqh 能流圖能流圖cpbptcmgIIIIIIIIbI()PItDmIgItIIIIIIbbII()PIpDrcII2.1.4 2.1.4 方法方法(1)(1)效率與效率與損損能量平衡關(guān)系能量平衡關(guān)系：供給的可用能供給的可用能= =有效利用的可用能有效利用的可用能+ +損損效率效率exex100供給的可用能有效利用的可用能exh平衡方程的圖解平衡方程的圖解損：損：() ()inqiouteneeeweTsD D熱力設(shè)備eqeinwieouteD 電廠典型熱力設(shè)備的電廠典型熱力設(shè)備的損及損及效率效率 設(shè)設(shè) 備備 特特 點點 比比損損E （kJ/kg ） 效率效率ex（% ）汽輪機汽輪機 eq

14、=0 outinteweE D D1 outinitexeew h h 鍋爐、換熱器鍋爐、換熱器 wi=0 outqinbeeeE D D qinoutbexeee h h 管道管道 eq=0, wi=0 outinpeeE D D inoutpexee h h 凝汽式電廠純凝汽工況運行時的凝汽式電廠純凝汽工況運行時的損分布損分布流圖流圖 小結(jié)：小結(jié)： 熱量法與作功能力法計算的全廠總效率相同；熱量法與作功能力法計算的全廠總效率相同； 損失分布不同：損失分布不同：熱量法：從熱損失的角度分析熱量法：從熱損失的角度分析 作功能力法：從做功能力損失的角度分析作功能力法：從做功能力損失的角度分析 用途：

15、用途： 熱量法：定量分析，指導(dǎo)工程實際熱量法：定量分析，指導(dǎo)工程實際 作功能力法：作功能力法： 定性分析，指導(dǎo)技術(shù)革新定性分析，指導(dǎo)技術(shù)革新2.22.2 蒸汽初終參數(shù)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初終參數(shù)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的影響2.2.1 朗肯循環(huán)及其熱經(jīng)濟性朗肯循環(huán)及其熱經(jīng)濟性1 1 -2-2 -3-3 -4-4 -1-1 郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)pvTS123 412341-2-3-4-11-2-3-4-1 卡諾循環(huán)卡諾循環(huán) 4 3 1 2 1 2 3 4 00111acctwqTqqTh （二）蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響（二）蒸汽初參數(shù)對電廠熱經(jīng)濟性的影響2.2.2 2.2.2 提高初溫（提高初溫

16、（t t0 0) )對熱效率的影響對熱效率的影響（1 1）提高初溫對）提高初溫對h ht t的影響的影響t t0 0，h ht t（2 2）提高初溫對）提高初溫對h hr ri i的影響的影響 t t0 0，排汽濕度，排汽濕度，h hr ri i t t0 0，漏汽損失，漏汽損失，h hr ri i 1122345TsT0T0T1T1p pc c結(jié)論：結(jié)論： t t0 0，h ht t和和h hr ri i，因此，因此，h hi iitrihhh00111acctwqTqqTh .3提高初壓（提高初壓（p p0 0) )對熱效率的影響對熱效率的影響（1 1）提高初壓對）提高初壓

17、對h ht t 的影響的影響提高初壓對提高初壓對w wa a的影響：存在一個極限壓力的影響：存在一個極限壓力當當p p0 0達到極限壓力時，達到極限壓力時，h ht t最高。最高。之后增大之后增大p p0 0 ，h ht t反而減小。反而減小。Pc=4kpahswaP0=22MPA, 20, 14, 90.1MPa 初壓對初壓對WaWa 的影響的影響極限壓力范圍內(nèi)：極限壓力范圍內(nèi)：p p0 0，h h0 0，D Dh h，h ht tt0=400 P0 MPah0 kJ/kghca kJ/kgwa=h0hca kJ/kgq0=h0hc kJ/kgt=wa/q0%t %4.03211203911

18、72309138.08.0313819181220301840.56.5812.0305718321225(最大)293741.72.9616.0295617591197283642.21.1920.0283916831156271942.6(最高)0.94824.0265415851069253442.1不同溫度下的極限壓力不同溫度下的極限壓力p p0 0與與h ht t1 12 22 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c （2 2） 提高初壓對提高初壓對h hr ri i 的影響的影響 p p0 0，v v0 0，漏汽損失，漏汽損失，h h

19、r ri i p p0 0，濕度損失，濕度損失，h hr ri i 結(jié)論：結(jié)論：提高提高p p0 0，對，對h hi i的影響，視的影響，視h ht t和和h hr ri i的變化情況定的變化情況定2.2.4 2.2.4 蒸汽初參數(shù)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的影響蒸汽初參數(shù)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的影響 大容量機組大容量機組 初參數(shù)初參數(shù)，h hi i 小容量機組小容量機組 初參數(shù)初參數(shù)，h hi i高參數(shù)必須是大容量高參數(shù)必須是大容量.5最有利蒸汽初壓最有利蒸汽初壓p p0 0.6提高蒸汽初參數(shù)的限制提高蒸汽初參數(shù)的限制 1 1）提高初溫的限制）提高初溫的限制 金屬材料性能限制

20、金屬材料性能限制2 2）提高初壓的限制）提高初壓的限制 安全性、熱經(jīng)濟性安全性、熱經(jīng)濟性措施：措施：（1 1）提高）提高P P0 0的同時采用蒸汽再熱的同時采用蒸汽再熱（2 2）提高）提高P P0 0的同時增大單機容量的同時增大單機容量Pe=300MWPe=300MW200200150150100100450 500 550 600 650450 500 550 600 650P P0 0OPOPt t0 02.2.7 2.2.7 降低蒸汽終參數(shù)降低蒸汽終參數(shù)p pc c對熱經(jīng)濟性的影響對熱經(jīng)濟性的影響（1 1）有利影響）有利影響nh ht t（ h ht t =1-T =1-Tc c/T/T

21、1 1，w wa a）n凝汽器凝汽器損損D DE Ec c （2 2）不利影響）不利影響nPcPc葉片壽命葉片壽命濕氣損失濕氣損失 h hr ri inPcPcvvc c余速損失余速損失 h hi i 余速損失不變余速損失不變,末級葉片末級葉片 凝汽器凝汽器投資投資結(jié)論：結(jié)論：在極限背壓以上，降低在極限背壓以上，降低p pc c對熱經(jīng)濟性有利對熱經(jīng)濟性有利1 12 22 23 34 45 5T Ts sT T0 01 1p p0 0P P0 0p pc c1 1）凝汽系統(tǒng)）凝汽系統(tǒng)2 2）理論限制）理論限制n自然水溫自然水溫t tc1c1； 3 3）技術(shù)極限）技術(shù)極限n冷卻水量和凝汽器面積都不

22、可能無限大冷卻水量和凝汽器面積都不可能無限大n末級長葉片的設(shè)計和制造水平末級長葉片的設(shè)計和制造水平汽輪機背壓汽輪機背壓p pc c由排汽飽和溫度由排汽飽和溫度t tc c決定決定t tc c = = t tc1c1 D Dt t t t D Dt t冷卻水溫升冷卻水溫升 t t凝汽器傳熱端差，凝汽器傳熱端差， t t = =t tc c t tc2c2， t tc c決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱面積、換熱面清潔度決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱面積、換熱面清潔度2.2.8 2.2.8 降低蒸汽終參數(shù)的極限降低蒸汽終參數(shù)的極限2.2.9 2.2.9 凝汽器最佳真空凝汽器最佳真空1 1）設(shè)

23、計最佳終參數(shù)）設(shè)計最佳終參數(shù) n以年計算費用最小時所對應(yīng)的以年計算費用最小時所對應(yīng)的pc為最佳終參數(shù)。為最佳終參數(shù)。根據(jù)該終參數(shù)確定凝汽器面積、冷卻水量及循環(huán)水根據(jù)該終參數(shù)確定凝汽器面積、冷卻水量及循環(huán)水泵、冷卻塔（循環(huán)供水時）的選型和配置等。泵、冷卻塔（循環(huán)供水時）的選型和配置等。2）運行最佳終參數(shù)）運行最佳終參數(shù) n汽輪機汽輪機功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差取得最大值功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差取得最大值時的時的p pc c最佳運行真空最佳運行真空與負荷、季節(jié)有關(guān)與負荷、季節(jié)有關(guān) 圖 3-8 最 佳 運 行 真 空 2.3 回?zé)嵫h(huán)及其熱經(jīng)濟性回?zé)嵫h(huán)及其熱經(jīng)濟性給水回?zé)峒訜峤o水回?zé)峒訜?汽

24、輪機某些中間級抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t汽輪機某些中間級抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗﹀仩t給水進行加熱的過程給水進行加熱的過程目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟性目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟性TS123546897S81234567ABa aA A a aB B 2.3.2給水回?zé)峒訜岬囊饬x給水回?zé)峒訜岬囊饬x1）汽輪機進入凝汽器的凝汽量減少，冷源損失降低；）汽輪機進入凝汽器的凝汽量減少，冷源損失降低；2）提高鍋爐給水溫度，工質(zhì)的平均吸熱溫度提高；）提高鍋爐給水溫度，工質(zhì)的平均吸熱溫度提高；3）抽汽加熱給水的傳熱溫差小，做功能力損失小。）抽汽加熱給水的傳熱溫差小，做功能力損

25、失小。不利：不利：回?zé)岢槠嬖谧鞴Σ蛔悖責(zé)岢槠嬖谧鞴Σ蛔悖瑆 wi i減小，減小，D D0 0增大，削增大，削弱了弱了D Dc c的減小的減小2.3.2 給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟性給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟性單級回?zé)崞啓C的絕對內(nèi)效率：單級回?zé)崞啓C的絕對內(nèi)效率：1kg0D0h1jcjhjDcDjcch單級回?zé)嵫h(huán)的汽流分配單級回?zé)嵫h(huán)的汽流分配00000()()1()()1jjccRiriiRjjccrihhhhwAqhhhhAhhh同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽輪機的絕對內(nèi)效率輪機的絕對內(nèi)效率回?zé)崾狡啓C回?zé)崾狡啓C的動力系數(shù)的動力系數(shù)00()()Rccicchhhhh00()()jjrc

26、chhAhh0RriiAhh分析：分析：riAh多級無再熱的回?zé)嵫h(huán)，汽輪機的絕對內(nèi)效率：多級無再熱的回?zé)嵫h(huán)，汽輪機的絕對內(nèi)效率：0010001()()11()()zjjccRiriizRrijjcchhhhwAqAhhhhhhh00()()Rccicchhhhh010()()zjjrcchhAhh回?zé)岢槠鰞?nèi)回?zé)岢槠鰞?nèi)功之和功之和 凝汽流做內(nèi)功凝汽流做內(nèi)功ciwriw 回?zé)岢槠龉Ρ龋夯責(zé)岢槠龉Ρ龋?， 分析分析：回?zé)岢槠谄啓C中的做功量回?zé)岢槠谄啓C中的做功量 ， ihririwXwriwrXih2.3.3 影響回?zé)徇^程熱經(jīng)濟性的因素影響回?zé)徇^程熱經(jīng)濟性的因素 多級回?zé)峤o水總焓值

27、（溫升）在各加熱器間的分配多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配 鍋爐給水溫度；鍋爐給水溫度； 回?zé)峒訜峒墧?shù)回?zé)峒訜峒墧?shù)非再熱機組全混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)非再熱機組全混合式加熱器回?zé)嵯到y(tǒng)h1h2h3hw1hw2hw3hw41kg123)1(1)1 (21)1 (3211 1號加熱器：號加熱器：1 1q q1 1=(1- =(1- 1 1) )h hw1w11 1= = h hw1w1/(q/(q1 1+ + h hw1w1), 1- ), 1- 1 1= q1/(q= q1/(q1 1+ + h hw1w1) )2 2號加熱器：號加熱器：2 2q q2 2=(1-=(1-1 1- - 2

28、2) )h hw2w22 2= (1-= (1-1 1) )h hw2w2/(q/(q2 2+ + h hw2w2) )1-1-1 1- - 2 2=q1/(q=q1/(q1 1+ + h hw1w1) )* *q2/(qq2/(q2 2+ + h hw2w2) )(1) 多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配多級回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配同理：同理：DDDDDDDDDDDDDzwjjjzjccwwwwwwwwwwwwhqqhqqhqqhqhhqqhqhhqhqqhqhhq112221112122211122212221221111111111111)(1)()1()1(2

29、#1,)1(依此類推可得凝汽系數(shù)加熱器熱平衡式fwcccciihhqqqqqqqwDD0000011hDDzwjjjwbchqqhqq1001(1)(1)(1)(1)1()jw jjwjjjw jjqhqhqqhq DD D最佳回?zé)岱峙洌鹤罴鸦責(zé)岱峙洌红式捣峙浞式捣峙浞? (每一級加熱器焓升每一級加熱器焓升= =前一級至本級汽輪機中的焓降前一級至本級汽輪機中的焓降) )(1)(1)11wjjwjjjjjhqhqhhhD D D平均分配法平均分配法( (各級加熱器中的焓升相等各級加熱器中的焓升相等) )(1)01bcwzw zwhhhhhzD D D等焓降分配法等焓降分配法( (每級加熱器焓升

30、每級加熱器焓升= =汽輪機各級組的焓降汽輪機各級組的焓降) )11zzhhhD D D(2)最佳給水溫度最佳給水溫度回?zé)嵫h(huán)汽輪機絕對內(nèi)效率為最大值時對應(yīng)的給水溫度回?zé)嵫h(huán)汽輪機絕對內(nèi)效率為最大值時對應(yīng)的給水溫度因此：因此：最小，最小， 最大最大做功不足系數(shù)做功不足系數(shù)：再熱前：再熱前：再熱后：再熱后：03 6 0 0()ifwmgdhhhhh0()fwdhhih0jcrhjcrhhhqYhhq0jcjcrhhhYhhqfwo pt提高給水溫度提高給水溫度t tfwfw的影響：的影響：n抽汽壓力抽汽壓力，做功不足系數(shù)，做功不足系數(shù)Y Yj j，汽耗量，汽耗量D D0 0 = D= D0 0R

31、R + Y+ Yj jD Dj j，汽，汽耗率耗率d d = D= D0 0/P/Pe e，工質(zhì)吸熱量，工質(zhì)吸熱量q q0 0，發(fā)電機組熱耗率，發(fā)電機組熱耗率q = dqq = dq0 0 、汽輪機內(nèi)效率汽輪機內(nèi)效率h hi i受雙重影響；受雙重影響；n鍋爐內(nèi)的換熱溫差鍋爐內(nèi)的換熱溫差，相應(yīng)的火用損，相應(yīng)的火用損；n回?zé)峒訜崞鲀?nèi)換熱溫差回?zé)峒訜崞鲀?nèi)換熱溫差，相應(yīng)的火用損，相應(yīng)的火用損D DE Er r；n與總火用損最小對應(yīng)的最佳給水溫度與總火用損最小對應(yīng)的最佳給水溫度t tfwfwopop；n通常給水溫度通常給水溫度 t tfwfw= =（0.650.650.750.75）t tfwfwopo

32、p回?zé)峒墧?shù)、給水溫度與回?zé)峤?jīng)濟性回?zé)峒墧?shù)、給水溫度與回?zé)峤?jīng)濟性 單級回?zé)釂渭壔責(zé)岫嗉壔責(zé)岫嗉壔責(zé)?(3) 給水加熱級數(shù)給水加熱級數(shù)Z（1 1）t tfwfw一定時，回?zé)峒墧?shù)一定時，回?zé)峒墧?shù)z z增加，可充分利用低壓抽汽代替增加，可充分利用低壓抽汽代替部分高壓抽汽，使回?zé)岢槠龉Σ糠指邏撼槠够責(zé)岢槠龉Γ瑥亩梗瑥亩筯 hi i； （2 2）回?zé)峒墧?shù)）回?zé)峒墧?shù)z z，各加熱器中的換熱溫差，各加熱器中的換熱溫差，D DE Er r，當級，當級數(shù)數(shù)z z為無窮多級時，將不存在換熱溫差，亦不存在為無窮多級時，將不存在換熱溫差，亦不存在D DE Er r； （3 3）回?zé)峒墧?shù)）回?zé)峒墧?shù)z z，最佳

33、給水溫度，最佳給水溫度； （4 4）隨）隨z z的增長，的增長，h hi i增長率增長率 h hi i是遞減；是遞減； （5 5）實際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時，對）實際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時，對h hI I影響不大影響不大 T S S S S1 S2 Ten Tf w er(1) er(2) T0 T T p0、MPa(ata)t0/trh、Pe MWZtfw、2.353900.75, 1.5, 3.034150673.434356, 12, 2545150170898.8353550, 10067210230111312.7513.24535/535550/550200782302

34、50141516.18537565/517565300,60089250270151624.225385666008280290比亞臨界機組增加2%25.00600/60010008294.1298.5比超臨界機組增加2.5%rriiiihhdhh-=2.4蒸汽中間再熱循環(huán)及其熱經(jīng)濟性蒸汽中間再熱循環(huán)及其熱經(jīng)濟性蒸汽中間再熱蒸汽中間再熱 將汽輪機高壓部分做過功的蒸汽從汽輪機某一中間級引出，將汽輪機高壓部分做過功的蒸汽從汽輪機某一中間級引出，送到鍋爐的再器加熱，提高溫度后送回汽輪機繼續(xù)做功送到鍋爐的再器加熱，提高溫度后送回汽輪機繼續(xù)做功目的：目的：提高電廠的熱經(jīng)濟性，適應(yīng)大機組發(fā)展提高電廠的熱經(jīng)

35、濟性，適應(yīng)大機組發(fā)展4123再再 熱熱 器器baST124365abc(1)再熱對汽輪機相對內(nèi)效率的影響再熱對汽輪機相對內(nèi)效率的影響 再熱使排汽濕度再熱使排汽濕度，濕度損失，濕度損失， h hri ri (2)再熱對汽輪機理想熱效率的影響再熱對汽輪機理想熱效率的影響當附加循環(huán)吸熱過程的平均溫度當附加循環(huán)吸熱過程的平均溫度T Trhrh大于基本循環(huán)吸熱過程平均溫度大于基本循環(huán)吸熱過程平均溫度T T0 0 ，h ht t2.4.1蒸汽中間再熱的熱經(jīng)濟性蒸汽中間再熱的熱經(jīng)濟性ST124365abc(1)再熱后蒸汽溫度再熱后蒸汽溫度t trhrht trhrh越高，熱經(jīng)濟性越好，但受材料限制，常取越高

36、，熱經(jīng)濟性越好，但受材料限制，常取 t trhrh=t=t0 0(2)再熱后蒸汽壓力再熱后蒸汽壓力p prhrh存在一個最佳再熱壓力存在一個最佳再熱壓力當當 t trhrh = = t t0 0， p prhrh= =（18%18%26%26%）p p0 0再熱后前有抽汽再熱后前有抽汽，p prhrh= =（18%18%26%26%）p p0 0再熱后前無抽汽再熱后前無抽汽，p prhrh= =（18%18%26%26%）p p0 02.4.2再熱參數(shù)的合理選擇再熱參數(shù)的合理選擇ST124365ba(1)煙氣再熱煙氣再熱利用鍋爐煙道中煙氣加熱蒸汽利用鍋爐煙道中煙氣加熱蒸汽可加熱蒸汽到可加熱蒸汽

37、到5006000C熱經(jīng)濟性提高熱經(jīng)濟性提高6%8%用途：電廠中再熱主要手段用途：電廠中再熱主要手段2.4.3再熱的方法再熱的方法 (a) 煙氣再熱煙氣再熱 (2)蒸汽再熱蒸汽再熱利用新汽或抽汽加熱再熱蒸汽利用新汽或抽汽加熱再熱蒸汽再熱后汽溫較低再熱后汽溫較低熱經(jīng)濟性提高熱經(jīng)濟性提高3%4%用途：再熱溫度調(diào)節(jié)（與煙氣再熱用途：再熱溫度調(diào)節(jié)（與煙氣再熱同時使用）同時使用） 核電站核電站 (b) 蒸汽再熱蒸汽再熱 載熱質(zhì)再熱載熱質(zhì)再熱 (3)中間載熱質(zhì)再熱中間載熱質(zhì)再熱2.4.4再熱對回?zé)峤?jīng)濟性的影響再熱對回?zé)峤?jīng)濟性的影響(1)再熱對回?zé)釤峤?jīng)濟性的影響再熱對回?zé)釤峤?jīng)濟性的影響再熱使做功增加再熱使做功

38、增加 ，新蒸汽流，新蒸汽流量量 ，回?zé)岢槠麥囟群挽手担責(zé)岢槠麥囟群挽手?，抽汽量，抽汽量 ，抽汽做功，抽汽做功 ，凝，凝汽汽流做功汽汽流做功，冷源損失，冷源損失，熱，熱效率效率抽汽點過熱度抽汽點過熱度，加熱器傳熱溫，加熱器傳熱溫差差，不可逆損失增大，不可逆損失增大 T S Ten a 1 DT Th Th DT 2 2 1 b h f c DS g d e Ssc DSs DSh Tw TenShc=er (2)再熱對回?zé)岱峙涞挠绊懺贌釋責(zé)岱峙涞挠绊懹绊懡o水溫度及再熱后第一級抽汽壓力的選擇影響給水溫度及再熱后第一級抽汽壓力的選擇機組參數(shù)單位機 組 銘 牌 功 率20030060060010

39、0010001000p0MPa12.75 16.18 16.18 16.67 16.6724.2t0535550535537538538prh.iMPa2.473.463.423.523.964.854.73 6.0045.12trh.i312328321315332298.8344.8 376.5353.6prhMPa73.173.614.294.25 5.3954.61trh535550535537538566600600600prh.i/po%19.37 21.38 21.13 21.11 23.7520.0418.9 2420.5prh.i/po%12.69.91

40、0106.871010100.01869p82.52.5 凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟指標凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟指標n能耗量（汽耗量、熱耗量、煤耗量）能耗量（汽耗量、熱耗量、煤耗量）n能耗率（汽耗率、熱耗率、煤耗率）能耗率（汽耗率、熱耗率、煤耗率）n熱效率熱效率示例：計算圖示系統(tǒng)中汽輪機的內(nèi)效率示例：計算圖示系統(tǒng)中汽輪機的內(nèi)效率 （忽略汽水損失）（忽略汽水損失）2.5.1 汽輪發(fā)電機組的汽耗量和汽耗率汽輪發(fā)電機組的汽耗量和汽耗率反映生產(chǎn)電功率反映生產(chǎn)電功率Pe所消耗的能量所消耗的能量電廠熱耗電廠熱耗Qcp 、 電廠煤耗電廠煤耗Bcp、汽輪機熱耗汽輪機熱耗Q0、 汽輪機汽耗汽輪機汽耗D0 功率方程

41、式：功率方程式：3600Pe = Bqnetbpimg=Bqnetcp=Qcpcp = Q0img=Q0e = D0wimg kJ/h發(fā)電廠熱耗量：發(fā)電廠熱耗量：發(fā)電廠煤耗量：發(fā)電廠煤耗量：汽輪發(fā)電機組熱耗量：汽輪發(fā)電機組熱耗量：汽輪發(fā)電機組汽耗量：汽輪發(fā)電機組汽耗量：注意注意能耗指標與產(chǎn)量有關(guān)，只能表明能耗指標與產(chǎn)量有關(guān)，只能表明Pe為一定時的熱經(jīng)濟性；為一定時的熱經(jīng)濟性；當當q q0 0不同時，即使不同時，即使P Pe e一定，一定，D D0 0也不能作為熱經(jīng)濟指標。也不能作為熱經(jīng)濟指標。3 6 0 0ecpn etcpPBqh3600Pe = Bqnetbpimg=Bqnetcp=Qcp

42、cp = Q0img=Q0e= D0wimg3 6 0 0ecpn etcpPQB qheePQh36000gmiewPDhh36000cczjjrhrhihDhDqDhDW100cczjjrhrhihahaqahw10汽輪機實際做功量汽輪機實際做功量W Wi i、比內(nèi)功比內(nèi)功w wi i gmiewPDhh36000000136001()(1)eczcrhmgjjPDDhhqYbhha=-+-D0、d0 純凝氣（無回?zé)岢闅猓┻\行時汽耗、汽耗率000136001()(1)eczcrhmgjjPDDhhqYbh ha=-+-00003600()cecrhmgDddPhhqbbh h=-+00()

43、()jcrhjcrhjcjcrhhhqYhhqhhYhhq-+=-+-=-+ 再熱前 高壓缸 的回?zé)岢槠龉Σ蛔阆禂?shù)再熱后中低壓缸 的回?zé)岢槠龉Σ蛔阆禂?shù)示例：計算圖示系統(tǒng)中汽輪機的內(nèi)效率示例：計算圖示系統(tǒng)中汽輪機的內(nèi)效率 （忽略汽水損失）（忽略汽水損失）2.5.2 能耗率能耗率反映每生產(chǎn)反映每生產(chǎn)1kW.h電能所消耗的能量電能所消耗的能量發(fā)電廠熱耗率發(fā)電廠熱耗率q qcp發(fā)電廠煤耗率發(fā)電廠煤耗率bcp汽輪機熱耗率汽輪機熱耗率q q汽輪機汽耗率汽輪機汽耗率d cpcpeBbPcpcpeQqP0eQqP0eDdPcpcpsbhh123. 0292703600標準煤標準煤 q1=29270kJ/kg發(fā)電標準煤耗率發(fā)電標準煤耗率供電標準煤耗率供電