1、第三章第三章 提高火電廠經濟性的提高火電廠經濟性的一般措施一般措施第一節第一節 火電廠的能量損失火電廠的能量損失鍋爐熱損失鍋爐熱損失管道熱損失管道熱損失汽輪機設備中的冷源損失汽輪機設備中的冷源損失汽輪機的機械損失汽輪機的機械損失發電機的能量損失發電機的能量損失 一般情況下，用過程和設備的一般情況下，用過程和設備的熱效率熱效率來表述其損失的大小。來表述其損失的大小。 熱效率：設備或系統有效利熱效率：設備或系統有效利用的熱量與供給熱量之比的百分數。用的熱量與供給熱量之比的百分數。一、鍋爐的熱損失一、鍋爐的熱損失鍋爐設備中的熱損失主要包括：排煙熱損鍋爐設備中的熱損失主要包括：排煙熱損失、散熱損失、化

2、學未完全燃燒熱損失、失、散熱損失、化學未完全燃燒熱損失、機械未完全燃燒熱損失、排污熱損失、灰機械未完全燃燒熱損失、排污熱損失、灰渣物理熱損失等。渣物理熱損失等。影響鍋爐效率的主要因素影響鍋爐效率的主要因素鍋爐的參數鍋爐的參數鍋爐的容量鍋爐的容量鍋爐的結構鍋爐的結構鍋爐的燃料性質鍋爐的燃料性質鍋爐的燃燒方式鍋爐的燃燒方式爐內空氣動力工況爐內空氣動力工況鍋爐效率鍋爐效率b鍋爐在完成燃料化學能轉變為蒸汽熱能鍋爐在完成燃料化學能轉變為蒸汽熱能的過程中，鍋爐有效利用的熱量和輸入的過程中，鍋爐有效利用的熱量和輸入燃料熱量之比。燃料熱量之比。 現代大型電站鍋爐效率現代大型電站鍋爐效率b一般一般90%94%Q

3、bpnetbbBQQpnetBQbQ二二、管道熱損失、管道熱損失管道熱損失：工質通過主蒸汽管道、再熱管道熱損失：工質通過主蒸汽管道、再熱蒸汽管道時的散熱損失及工質排放和泄漏蒸汽管道時的散熱損失及工質排放和泄漏造成的熱損失。造成的熱損失。管道效率管道效率 ：汽輪機組耗熱量與鍋爐熱負：汽輪機組耗熱量與鍋爐熱負荷的比值。荷的比值。b0pQQp一般情況下，現代發電廠的一般情況下，現代發電廠的管道效率在管道效率在99%以上以上三、汽輪機設備中的冷源損失和汽輪機的三、汽輪機設備中的冷源損失和汽輪機的絕對內效率絕對內效率內部損失：級內損失（包括漏氣、摩擦、內部損失：級內損失（包括漏氣、摩擦、濕氣等）、進氣阻

4、力損失、排汽阻力損失濕氣等）、進氣阻力損失、排汽阻力損失外部損失：機械損失、外部漏氣損失外部損失：機械損失、外部漏氣損失汽輪機的相對內效率汽輪機的相對內效率 ：蒸汽在汽輪機中：蒸汽在汽輪機中的實際焓降與理想焓降的比值。的實際焓降與理想焓降的比值。irica0c0iairih-hh-hPP汽輪機的相對內效率是衡量汽輪機中能量轉換汽輪機的相對內效率是衡量汽輪機中能量轉換過程完善程度的指標。現代大型汽輪機的相對過程完善程度的指標。現代大型汽輪機的相對內效率為內效率為87%90%。汽輪機的絕對內效率：汽輪機的實際內功汽輪機的絕對內效率：汽輪機的實際內功率與汽輪機組的熱耗量的比值。率與汽輪機組的熱耗量的

5、比值。ritit汽輪機理想熱效率汽輪機理想熱效率0iiQ3600P汽輪機絕對內效率反映機組實際冷源熱損失的大小，一般情況下，其值為35%49%汽輪機的絕對內效率汽輪機的絕對內效率（實際循環熱效率）（實際循環熱效率）四、汽輪機的機械損失和機械效率四、汽輪機的機械損失和機械效率汽輪機的機械損失：支承軸承和推力軸承汽輪機的機械損失：支承軸承和推力軸承的機械摩擦損失，以及拖動主軸泵和調速的機械摩擦損失，以及拖動主軸泵和調速器的功率消耗。器的功率消耗。汽輪機機械效率汽輪機機械效率 ：汽輪機的軸端功率與：汽輪機的軸端功率與汽輪機的內功率的比值汽輪機的內功率的比值mmiaxmPP現代大型汽輪機的機械效率大于

6、現代大型汽輪機的機械效率大于99%五五、發電機的能量損失和發電機效率、發電機的能量損失和發電機效率發電機的能量損失：機械方面的軸承摩擦發電機的能量損失：機械方面的軸承摩擦損失、通風耗功和電氣方面的銅損、鐵損損失、通風耗功和電氣方面的銅損、鐵損等。等。發電機效率發電機效率 ：發電機輸出功率與汽輪機：發電機輸出功率與汽輪機輸入的軸端功率的比值輸入的軸端功率的比值gaxegPP現代大型發電機的功率，氫冷卻時為現代大型發電機的功率，氫冷卻時為98%99%，空冷時，空冷時97%98%，雙水內冷，雙水內冷時時96%98.7%六六、發電廠的總效率及熱平衡、發電廠的總效率及熱平衡發電廠的總效率反映發電廠在整個

7、能量轉化過程發電廠的總效率反映發電廠在整個能量轉化過程中能量損失的大小。其表述為發電廠輸出的電能中能量損失的大小。其表述為發電廠輸出的電能與其消耗的能量的比值。與其消耗的能量的比值。pnetecpBQ3600P凝汽式發電廠的各種設備及過程的熱效率為鍋爐凝汽式發電廠的各種設備及過程的熱效率為鍋爐效率效率 ，管道效率，管道效率 ，汽輪機絕對內效率，汽輪機絕對內效率 ，機械效率機械效率 ，發電機效率，發電機效率 。總效率總效率 ：各熱力設備或過程效率的連乘積。：各熱力設備或過程效率的連乘積。cpgmipbcpbpimg火力發電廠的各項損失火力發電廠的各項損失 %項目項目電廠初參數電廠初參數中參數中參

8、數高參數高參數超高參數超高參數超臨界參數超臨界參數鍋爐熱損失鍋爐熱損失111098管道熱損失管道熱損失110.50.5汽輪機冷源汽輪機冷源熱損失熱損失61.557.552.550.5汽輪機機械汽輪機機械損失損失10.50.50.5發電機損失發電機損失10.50.50.5總熱損失總熱損失75.569.56360全廠效率全廠效率24.530.53740提高發電廠效率的措施提高發電廠效率的措施:gmritpbgmipbcp火電廠節能工作的目標火電廠節能工作的目標:是提高是提高 主要措施主要措施:(1) 提高鍋爐效率提高鍋爐效率(2) 提高管道效率提高管道效率(3) 提高汽輪機效率提高汽輪機效率(4)

9、 提高機械效率提高機械效率(5) 提高發電機效率提高發電機效率(6) 減少輔助設備耗能減少輔助設備耗能cp第二節第二節 提高火電廠經濟運行提高火電廠經濟運行的一般手段的一般手段發電廠主要損失按發電廠主要損失按熱量法熱量法分析是：分析是： 冷源放熱而引起的熱損失冷源放熱而引起的熱損失發電廠主要損失按發電廠主要損失按作功能力法作功能力法分析是：分析是： 不可逆過程的存在造成的損失不可逆過程的存在造成的損失提高發電廠的熱經濟性，就是如何降低冷源提高發電廠的熱經濟性，就是如何降低冷源損失和減少不可逆損失進行研究。損失和減少不可逆損失進行研究。提高火電廠經濟性的技術和措施提高火電廠經濟性的技術和措施1.

10、 提高蒸汽初參數以提高循環吸熱過程的平均溫提高蒸汽初參數以提高循環吸熱過程的平均溫度度2. 采用蒸汽中間再過熱以提高循環吸熱過程的平采用蒸汽中間再過熱以提高循環吸熱過程的平均溫度均溫度3. 降低蒸汽終參數以降低循環的平均放熱溫度降低蒸汽終參數以降低循環的平均放熱溫度4. 采用給水回熱采用給水回熱5. 有熱負荷地區建設熱電廠，采用熱點聯合生產有熱負荷地區建設熱電廠，采用熱點聯合生產6. 采用燃氣采用燃氣-蒸汽聯合循環蒸汽聯合循環1. 提高蒸汽初參數以提高循環吸熱過程的平提高蒸汽初參數以提高循環吸熱過程的平均溫度均溫度 提高提高蒸汽初溫和初壓力，提高循環吸蒸汽初溫和初壓力，提高循環吸熱過程的平均吸

11、熱溫度，從而提高循環熱過程的平均吸熱溫度，從而提高循環熱熱效率。效率。 作功作功能能力法提高了工質在鍋爐內吸熱力法提高了工質在鍋爐內吸熱過程的平均吸熱溫度，從而降低了工質在過程的平均吸熱溫度，從而降低了工質在鍋爐內的換熱溫差引起的做功能力損失。鍋爐內的換熱溫差引起的做功能力損失。2、采用蒸汽中間再過熱以提高循環吸熱過程的、采用蒸汽中間再過熱以提高循環吸熱過程的平均溫度平均溫度中間再熱參數選的合理，可以提高整個循環吸熱中間再熱參數選的合理，可以提高整個循環吸熱的平均溫度，從而提高循環熱效率的平均溫度，從而提高循環熱效率通常再熱后溫度每升高通常再熱后溫度每升高10度，循環熱效率可提度，循環熱效率可

12、提高高0.2%0.3%。采用一次中間再熱，可使機。采用一次中間再熱，可使機組的熱經濟性提高組的熱經濟性提高5%左右，采用兩次中間再左右，采用兩次中間再熱，可再提高熱，可再提高2%左右。左右。3、降低蒸汽、降低蒸汽終參數終參數以降低循環的平均放熱溫度以降低循環的平均放熱溫度 降低汽輪機的排汽壓力，循環放熱過程降低汽輪機的排汽壓力，循環放熱過程的平均溫度降低，降低放熱過程平均溫度可的平均溫度降低，降低放熱過程平均溫度可以減小凝汽器內換熱過程平均溫差而減少做以減小凝汽器內換熱過程平均溫差而減少做功能力的損失。功能力的損失。 降低汽輪機的排汽壓力是提高發電廠熱降低汽輪機的排汽壓力是提高發電廠熱經濟性的

13、主要方法之一。經濟性的主要方法之一。火電廠提高機組初參數，降低機組終參數，火電廠提高機組初參數，降低機組終參數，可以提高機組的經濟性。可以提高機組的經濟性。4、采用給水回熱、采用給水回熱回熱抽汽做功氣流沒有冷源損失，減小了汽輪機回熱抽汽做功氣流沒有冷源損失，減小了汽輪機凝汽器流量，減少了整機的冷源損失，提高了凝汽器流量，減少了整機的冷源損失，提高了循環的熱效率。循環的熱效率。5、有熱負荷地區建設熱電廠，采用熱點聯合生、有熱負荷地區建設熱電廠，采用熱點聯合生產產 供熱抽氣流與回熱抽氣流一樣沒有冷源損供熱抽氣流與回熱抽氣流一樣沒有冷源損失，可以使機組的冷源損失減小。失，可以使機組的冷源損失減小。熱

14、電聯產時綜合用能、按質用能，從而提高了燃熱電聯產時綜合用能、按質用能，從而提高了燃料化學能質量和數量的利用率。料化學能質量和數量的利用率。6、采用燃氣、采用燃氣-蒸汽聯合循環蒸汽聯合循環以燃氣輪機循環為前置循環，以蒸汽輪機循環為以燃氣輪機循環為前置循環，以蒸汽輪機循環為后置循環所組成的聯合循環。后置循環所組成的聯合循環。綜合用能、按質用能，使整個循環的熱效率得以綜合用能、按質用能，使整個循環的熱效率得以提高。提高。燃氣燃氣-蒸汽聯合循環蒸汽聯合循環燃氣燃氣-蒸汽聯合循環蒸汽聯合循環，是指將燃氣輪機和蒸汽輪機組合起來的一種發電方式，主要由燃氣輪機（壓氣機、燃燒室、透平、控制系統和輔助系統）、余熱鍋爐、蒸汽輪機三部分構成。 燃氣-蒸汽聯合循環技術發電，發電效率高達57%。工作過程： 壓氣機吸入