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文檔簡介

1、1.回熱作功比:機組的回熱汽流作功量占機組總作功量的比例.2.能耗率:發(fā)單位電量所耗的能量3 熱耗率:.汽輪發(fā)電機組每發(fā)1干瓦時的電能所需要的熱量。4 熱效率: 有效利用的熱量與供給熱量之比。4.熱電聯(lián)產(chǎn):將汽輪機做過部分功的蒸汽引出對外集中供熱熱化發(fā)電比: X=Wh/W,供熱機組供熱汽流的發(fā)電量/總的發(fā)電量熱化系數(shù):Xtp對于供熱式機組的每小時最大熱化供熱量與每小時最大熱負荷之比為小時計的熱化系數(shù)。燃料利用系數(shù):輸出電、熱兩種產(chǎn)品的總能量與輸入能量之比,不能反應熱經(jīng)濟性。tp=3600W+Qn/Btp*q15.加熱器端差:加熱器汽側壓力下的飽和水溫與出口水溫的差值,有稱上端差.下端差: 離開

2、加熱器的疏水溫度與加熱器進口溫度之差。6.給水回熱循環(huán):是利用已在汽輪機中作過的蒸汽,通過給水回熱加熱器將回熱蒸汽冷卻來加熱給水,以減少液態(tài)區(qū)低溫工質的吸熱,因而提高循環(huán)的吸熱平均溫度,使循環(huán)熱效率提高。蒸汽再熱循環(huán):是保證汽輪機最終濕度在允許范圍內的一項有效措施。7.熱化發(fā)電比:X=Wh/W(Wh-供熱氣流產(chǎn)生的以熱量計的內功,W-總功)8.最佳真空: 在排氣量、冷卻水入口溫度一定條件下,增大冷卻水量使汽輪機輸出功率增加,同時輸送冷卻水的循環(huán)水泵的功耗隨之增加,當輸出凈功率為最大時,即輸出功率與循環(huán)水泵功耗之差最大時,所對應的真空為凝汽器最佳真空。9.自生沸騰:除氧器的所謂“自生沸騰”是指過

3、量的高溫疏水進入除氧器后,其汽化的蒸汽量已能滿足或超過除氧器的用汽量,使除氧器內的給水不需要汽輪機抽汽加熱就能達到出氧器工作壓力下的飽和溫度,對這種現(xiàn)象稱為“自生沸騰”。此時除氧器的加熱蒸汽會減至最小或減至零,甚至違負值(自生沸騰蒸汽過剩),致使除氧器內的壓力不受限制的升高,排汽量增大,工質和熱量損失增大,水的逆向流動受到破壞,在除氧塔底部會形成蒸汽層,產(chǎn)生渦流,使分離出的氣體難以逸出,因而引起除氧效果惡化。防止:(1)將一些輔助汽水流量引至合適的加熱器(2)設置高加疏水冷卻器,降低焓值后引入除氧器(3)提高除氧器工作壓力以減少高加數(shù)目,使疏水量,疏水比焓降低。10熱化發(fā)電率: 它只與熱電聯(lián)產(chǎn)

4、過程生產(chǎn)的熱、電有關,是熱電聯(lián)合生產(chǎn)這股供熱汽流所得到的質量不等價的兩種能量的比值。Wh/Qht11旁路系統(tǒng):高蒸汽參數(shù)不進入汽輪機而是經(jīng)過與汽輪機并聯(lián)的減壓減溫器,將減壓后的蒸汽送入再熱器或低參數(shù)蒸汽管道或直接排至凝汽器的連接系統(tǒng)。 組成:(1)高壓旁路:一級旁路(2)低壓旁路:二級旁路(3)大旁路:整機旁路 作用:(1)保護再熱器(2)回收工質和熱量,降低噪聲(3)協(xié)調啟動參數(shù)和流量,縮短啟動時間,減少汽輪機的壽命損耗,進汽機的蒸汽要有50度過熱度,防止蒸汽在汽輪機內凝結成水(4)防止鍋爐超壓(5)電網(wǎng)故障或機組甩負荷后鍋爐能維持熱備用或帶廠用電運行(停機不停爐),故障消除立即帶上負荷。形

5、式:(1)三級旁路系統(tǒng)(2)兩級旁路串聯(lián)系統(tǒng)(3)兩級旁路并聯(lián)系統(tǒng)(4)單級旁路系統(tǒng)(5)三用網(wǎng)絡旁路系統(tǒng)。12、提高初溫,初壓,降低排氣壓力對熱經(jīng)濟性的影響?初溫:(1)放熱過程平均溫度由排氣壓力單值決定,循環(huán)熱效率hT=1-q2/q1=1-T2/T1(T1-吸熱過程平均溫度)若T1提高則使循環(huán)熱效率提高。(2)初溫升高,使蒸汽比容v增大,D0v也就增大,葉高增加,葉高損失和漏氣損失減少,提高了汽輪機的相對內效率;初溫升高還會使蒸汽濕度降低,濕氣損失減少,更加提高了相對內效率。初壓:(1)工程上提高初壓可以提高蒸汽循環(huán)熱效率;(2)首先,初壓提高使蒸汽比容減小,D0v也就減小,葉高降低,葉高

6、損失增加,從而降低了汽輪機的相對內效率;其次,初壓提高使蒸汽濕度增加,濕氣損失增加,更加降低了相對內效率。 降低排氣壓力:(1)排氣壓力降低使放熱過程平均溫度T2也跟隨降低,從而提高了蒸汽循環(huán)熱效率。(2)使?jié)駳鈸p失增加,降低了相對內效率??傊?,降低終參數(shù)可使全廠熱效率hcp提高,但是受極限背壓的限制。給水回熱循環(huán);蒸汽再熱循環(huán); 13 混合式熱經(jīng)濟性高,現(xiàn)場為什么采取表面式?混合式工作過程是,一方面將水加熱至飽和狀態(tài),另一方面被加熱水的壓力最終與加熱蒸氣壓力一致。為了使水能繼續(xù)流動到鍋爐,每個混合式加熱器后都必須配制水泵。為防止輸送飽和水的水泵汽蝕影響鍋爐可靠供水,水泵應有正的入水頭,考慮負

7、荷波動要設一定儲量的水箱,為了可靠,還須有備用泵。這都使回熱加熱器的回熱系統(tǒng)和主廠房布置復雜化,投資和土建費用增加,且安全可靠性降低。綜合考慮,絕大多數(shù)電廠采用熱經(jīng)濟性較差的面式加熱器。14 除氧器運行的方式:定壓:(1)回熱抽汽管上設壓力調節(jié)閥(2)設計工況下,抽汽壓力比除氧器內壓力高(3)低負荷時,抽汽壓力不能維持除氧器定壓運行時,切換到高一級抽汽?;瑝海海?)抽汽管道上不設壓力調節(jié)閥(2)在20%30%負荷時,除氧器需切換到高一級汽源,并維持定壓運行。定壓滑壓熱經(jīng)濟性比較:(1)在額定負荷或高負荷下,壓力調節(jié)閥的壓損使得本級抽汽量減少,高一級抽汽量增加,Xr降低,熱經(jīng)濟性降低(2)70%

8、負荷時,停用本級抽汽,切換到高一級抽汽,降低了回熱經(jīng)濟性(3)回熱系統(tǒng)設計時,為避免定壓運行除氧器切換損失過大,往往減少除氧器內水的焓升,從而破壞了給水焓升的最佳分配(4)高加疏水低負荷時需要切換到低加,排除了低加抽汽,熱經(jīng)濟性降低15滑壓運行對熱力系統(tǒng)的影響:(1)負荷驟升時,除氧器內壓力上升,溫度不能突變,水過冷,除氧器效果減弱(2)負荷驟升時,使給水泵運行更安全了(3)負荷驟降時,除氧效果更好了(4)負荷驟降時,給水泵容易汽蝕。15現(xiàn)代機組都采用單元制,為什么單元制可提高機組的經(jīng)濟性和方便性。經(jīng)濟性包括投資和運行費用兩方面。單元制系統(tǒng)既無母管,管線又短,閥門數(shù)量最少,不僅管道和閥門的投資

9、費最少,而且相應的保溫,支吊架的費用也減少。管線短,壓損小,熱損失少,檢修工作量減少,因而運行費用也相對減少。單元制系統(tǒng)沒有母管,便于布置,并有助于采用煤倉間和除氧間合并的主廠房布置形式,使主廠房的土建費用減少。再熱式機組都是大容量機組,其工作參數(shù)高的大直徑新蒸汽管和再熱蒸汽管均為耐熱合金鋼管,價格昂貴,有的還要耗用大量外匯來進口,此時單元制主蒸汽系統(tǒng)的管線短,閥門少,投資少等優(yōu)點顯得很重要。單元式機組的控制系統(tǒng)是按單元設計制造的,個單元的情況不盡相同,而且同容量相同蒸汽初參數(shù)的再熱式機組的再熱參數(shù)卻相互間有差異,所以再熱蒸汽式機組或再熱供熱式機組應采用單元制主蒸汽系統(tǒng)。16疏水方式的選擇,三

10、種方式熱經(jīng)濟性的差別,實際選用情況為什么這么采用?答:(1)熱量法:疏水自流方式與疏水泵方式相比較。由于j級疏水熱量利用地點不同,引起高一級(j-1)級入口水溫降低,水在其中的焓升hw(j-1)及相應抽汽量Dj-1增加。而在低一級(j+1級)卻因j級疏水熱量進入,排擠了部分低壓抽汽,使 Dj-1減少,這種高壓抽汽量增加低壓抽汽量減少的變化,使熱經(jīng)濟性降低,即采用給水疏水泵的熱經(jīng)濟性高于輸水自流方式;當加裝外置或疏水冷卻器后,因j級利用了自身部分疏水熱量,減少了對低壓抽氣的排擠,使熱經(jīng)濟性有所改善,疏水泵方式因完全避免了對低壓抽氣的排擠,同時還預熱了進入高級加熱器的水流,使高壓抽氣有些減少,故熱

11、經(jīng)濟性最高。17.減溫水的引用方式:給水泵中間抽頭的給水,引至再熱器作減溫水用。給水泵出口的水,有一路作為高壓旁路減溫,另有一路經(jīng)過濾器后作為一、二次過熱器減溫水。18. 主凝結水再循環(huán):為防止凝結水泵汽化,保證軸封冷卻器的冷卻,在軸封冷卻器之后設有主凝結水再循環(huán)。19.用熱量法分析蒸汽冷卻器怎樣提高熱經(jīng)濟性:蒸汽冷卻器有內置式和外置式兩種,熱量法分析認為,內置式蒸汽冷卻器提高該級加熱器出口水溫,引起該級回熱抽氣量增多,高一級回熱抽氣量減少,因而可加大回熱作工比Xr,使熱經(jīng)濟性提高;采用外置式蒸汽冷卻器,給水溫度提高使其熱耗下降,且這時給水溫度提高不是靠最高一級抽汽壓力的增高,而是利用抽汽過熱

12、度的質量,故不會增大該級作功不足系數(shù)。同時采用外置式蒸汽冷卻器的那級抽汽,因還要用來提高給水溫度,抽汽量將增大,故外置式蒸汽冷卻器可使熱經(jīng)濟性提高更多。20熱量法分析.疏水冷卻器熱經(jīng)濟性:當加裝外置或疏水冷卻器后,因j級利用了自身部分疏水熱量,減少了對低壓抽氣的排擠,使熱經(jīng)濟性有所改善,疏水泵方式因完全避免了對低壓抽氣的排擠,同時還預熱了進入高級加熱器的水流,使高壓抽氣有些減少,故熱經(jīng)濟性最高。21. 定滑壓經(jīng)濟性:定壓運行:抽汽壓力高,關小調整門。70%負荷時,壓力調整門可全開,>70%時,壓力調整門關小;<70%負荷時,采用上一級抽汽。熱經(jīng)濟性分析:>70%負荷時有節(jié)流損

13、失,<70%負荷時,且不僅停用了一級抽汽,有節(jié)流損失,熱經(jīng)濟性低。滑壓運行:除氧器壓力隨抽汽壓力的變化而變化,>20%負荷時,采用本級抽汽,<20%負荷時,采用上一級抽汽,熱經(jīng)濟性比定壓運行高,不僅沒有>70%負荷時的節(jié)流損失,20-70%之間時,沒有停用本級抽汽且沒有節(jié)流損失?;瑝悍绞絻?yōu)于定壓運行的表現(xiàn)在于滑壓運行采用最佳回熱分配方式。1、提高初溫,初壓,降低排氣壓力對熱經(jīng)濟性的影響?初溫:(1)放熱過程平均溫度由排氣壓力單值決定,循環(huán)熱效率hT=1-q2/q1=1-T2/T1(T1-吸熱過程平均溫度)若T1提高則使循環(huán)熱效率提高。(2)初溫升高,使蒸汽比容v增大,D

14、0v也就增大,葉高增加,葉高損失和漏氣損失減少,提高了汽輪機的相對內效率;初溫升高還會使蒸汽濕度降低,濕氣損失減少,更加提高了相對內效率。初壓:(1)工程上提高初壓可以提高蒸汽循環(huán)熱效率;(2)首先,初壓提高使蒸汽比容減小,D0v也就減小,葉高降低,葉高損失增加,從而降低了汽輪機的相對內效率;其次,初壓提高使蒸汽濕度增加,濕氣損失增加,更加降低了相對內效率。 降低排氣壓力:(1)排氣壓力降低使放熱過程平均溫度T2也跟隨降低,從而提高了蒸汽循環(huán)熱效率。(2)使?jié)駳鈸p失增加,降低了相對內效率??傊?,降低終參數(shù)可使全廠熱效率hcp提高,但是受極限背壓的限制。2、給水回熱利用已在汽機中作過功的蒸汽,通

15、過給水回熱加熱器將回熱蒸汽冷卻放熱加熱給水,以減少液態(tài)區(qū)低溫工質的吸熱,提高循環(huán)的吸熱平均溫度。由于采用回熱,增加了抽汽量,所以汽耗率提高;但同時采用回熱提高了給水出口溫度,降低了鍋爐中的吸熱量,所以鍋爐效率提高,熱經(jīng)濟性提高3、中間再熱將汽輪機高壓缸排氣經(jīng)過再次加熱后再送進中壓缸做功,從而提高進入低壓缸的蒸汽溫度,使排氣濕度在允許范圍內,保證汽輪機安全運行。 方法:(1)煙氣再熱汽輪機高壓缸排氣直接引至鍋爐再熱器,然后返回中壓缸。優(yōu)點是再熱后的氣溫等于或接近于新汽溫度,缺點是壓損較高,增加了系統(tǒng)投資,啟停時要保護再熱器,設置旁路系統(tǒng)。(2)蒸汽再熱利用汽輪機的新汽或抽汽為熱源來加熱蒸汽。優(yōu)點

16、是壓損小,投資少,缺點是再熱后的氣溫較低。第四章 給水回熱加熱系統(tǒng)1加熱器分類形式特點(1)按壓力(水側):高壓加熱器(承受給水泵)、低壓加熱器(承受凝結水泵)(2)按布置方式分:臥式(換熱效果好,易布置蒸汽冷卻段和疏水冷卻段)、立式(占地面積?。?)按傳熱方式:表面式(系統(tǒng)簡單,可靠性高)、混合式(端差大,熱經(jīng)濟性好,結構簡單)2混合式熱經(jīng)濟性高,現(xiàn)場為什么采取表面式?為了使水能繼續(xù)流動到鍋爐,每個混合式加熱器后都必須配制水泵。為防止輸送飽和水的水泵汽蝕影響鍋爐可靠供水,水泵應有正的戲水龍頭,考慮負荷波動要設一定儲量的水箱,為了可靠,還須有備用泵。這都使回熱加熱器的回熱系統(tǒng)和主廠房布置復雜

17、化,投資和土建費用增加,且安全可靠性降低。綜合考慮,絕大多數(shù)電廠采用熱經(jīng)濟性較差的面式加熱器。3出口端差(上端差):加熱器抽汽壓力對應的飽和水的溫度與出口水溫之差。入口端差(下端差):離開加熱器的疏水溫度度與加熱器進口溫度之差。4端差、抽汽壓損對機組熱經(jīng)濟性的影響:端差:端差下降,本級抽汽量增加,本級加熱器出口水溫升高,高一級抽汽量減少,絕對內效率。抽汽壓損:抽汽管壓降升高,第j級加熱器內汽側壓力下降,對應的飽和溫度下降,加熱器出口水溫下降,本級抽汽量下降,高一級抽汽量增加,絕對內效率下降。5蒸汽和疏水冷卻器的作用蒸汽:(有無蒸汽冷卻器對熱經(jīng)濟性的影響?)(1)本級加熱器出口水溫增加,抽汽量增

18、加,高一級抽汽量增加,Xr(回熱做功比)增加,絕對內效率增加(2)蒸汽與水的平均換熱溫差降低,做功能力損失下降。疏水:減少了對低壓抽汽的排擠,提高了機組的熱經(jīng)濟性,降低了疏水節(jié)流后形成的兩相流的可靠性。6、回熱做功比?Xr=回熱氣流以熱量計的內功與總功的比7、面式加熱器的疏水方式及熱經(jīng)濟性分析? 疏水方式:(1)采用疏水泵把疏水打到本級加熱器出口的主凝結水或主給水的管路(2)采用疏水泵把疏水打到本級加熱器進口水管路上(3)疏水逐級自流. 熱經(jīng)濟性比較(1)>(2)>(3)第五章給水除氧和發(fā)電廠的輔助汽水系統(tǒng)1汽水損失的類型:(1)內部損失:工藝要求的正常性汽水損失(暖管的疏放水)、

19、偶然性非正常汽水損失(跑冒滴漏)(2)外部損失。汽水損失多好少好?火電廠汽水損失既是工質又有熱量損失,不僅影響電廠的經(jīng)濟性有的還危及設備安全運行和使用壽命,有必要減少汽水損失。2補充水方式:軟化水、高參數(shù)化學除鹽水。3匯入地點:(1)中低參數(shù)凝汽式電廠,除氧器(水位調節(jié),熱經(jīng)濟性差)(2)高參數(shù)凝汽式電廠,凝汽器(熱經(jīng)濟性好)3鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng)的工作原理:從汽包內鹽段爐水濃度高的爐水表面處,通過連續(xù)排污管排除,引至連續(xù)排污擴容器,擴容降壓蒸發(fā)出部分工質,引入熱力系統(tǒng)除氧器,以回收工質利用其熱量;擴容蒸發(fā)后剩余的排污水水溫還高于100度,可再引入排污冷卻器用以加熱從化學車間來的軟化水,排污水

20、降溫至50度左右后,方可排入地溝。5.給水除氧必要性:補充水中溶有的空氣和從系統(tǒng)處于真空狀態(tài)下的設備或管道中漏入使水中溶氧,導致不凝結氣體阻礙了加熱器內的傳熱,高溫下O2、CO2和金屬物質直接發(fā)生化學反應,所以必須除氧。6給水除氧方式:(1)化學除氧:N2H4+O2-N2+H2O,可除去水中的氧,提高水的PH,在水中形成保護膜,只能除氧,昂貴(2)物理除氧:可除去O2、N2、CO2等,廉價7.熱除氧機理:(1)分壓定律:混合氣體全壓力P0等于其組成各氣體分壓力之和(2)亨利定律:氣體在水中的溶解度,與該氣體在水面上的分壓力成正比(3)傳熱方程:創(chuàng)造降水加熱到除氧器工作壓力下的飽和溫度的條件(4

21、)傳質方程:質為溶于水中的不凝結氣體8什么是自生沸騰?如何防止?(3#高加與一除氧器相連)除氧器的抽汽系數(shù)a4不僅不能為零乃至負值,且還應為足夠大的正值,若a4=0,則無須a4h4抽汽加熱,其他各項汽水流量的熱量a1q1+ajqj,已能將水加熱至除氧器工作壓力下的飽和溫度,這種現(xiàn)象叫做自生沸騰。防止:(1)將一些輔助汽水流量引至合適的加熱器(2)設置高加疏水冷卻器,降低焓值后引入除氧器(3)提高除氧器工作壓力以減少高加數(shù)目,使疏水量、疏水比焓降低。9除氧器運行的方式:定壓:(1)回熱抽汽管上設壓力調節(jié)閥(2)設計工況下,抽汽壓力比除氧器內壓力高(3)低負荷時,抽汽壓力不能維持除氧器定壓運行時,

22、切換到高一級抽汽?;瑝海海?)抽汽管道上不設壓力調節(jié)閥(2)在20%30%負荷時,除氧器需切換到高一級汽源,并維持定壓運行。10定壓滑壓熱經(jīng)濟性比較:(1)在額定負荷或高負荷下,壓力調節(jié)閥的壓損使得本級抽汽量減少,高一級抽汽量增加,Xr降低,熱經(jīng)濟性降低(2)70%負荷時,停用本級抽汽,切換到高一級抽汽,降低了回熱經(jīng)濟性(3)回熱系統(tǒng)設計時,為避免定壓運行除氧器切換損失過大,往往減少除氧器內水的焓升,從而破壞了給水焓升的最佳分配(4)高加疏水低負荷時需要切換到低加,排除了低加抽汽,熱經(jīng)濟性降低11滑壓運行對熱力系統(tǒng)的影響:(1)負荷驟升時,除氧器內壓力上升,溫度不能突變,水過冷,除氧器效果減弱

23、(2)負荷驟升時,使給水泵運行更安全了(3)負荷驟降時,除氧效果更好了(4)負荷驟降時,給水泵容易汽蝕。12防止給水泵汽蝕條件?(1)除氧器高位布置(2)減少必需汽蝕余量,給水先經(jīng)過低速前置泵再進入高速給水泵(3)減少下降管的流阻(4)縮短滯后時間(5)增加水箱的儲水量(6)投入備用電源第六章 熱電廠的熱經(jīng)濟性及供熱系統(tǒng)1熱電聯(lián)產(chǎn):高品位的熱能用于發(fā)電,低品位熱能用于供熱,熱盡其用的方式為熱電聯(lián)產(chǎn)2、代替電站:與熱電聯(lián)產(chǎn)有相同電熱負荷但消耗燃料多的分產(chǎn)發(fā)電凝汽式發(fā)電廠3、供熱氣流和代替電站煤耗大小的比較:供熱氣流代替電站凝汽氣流5燃料利用系數(shù):熱電廠對外供熱、發(fā)電之和與輸入能量之比6熱電廠總耗

24、分配:(1)熱量法(2)實際焓降法:按聯(lián)產(chǎn)供熱氣流在汽輪機中少做的功與新蒸汽實際的焓降來分配供熱熱耗量(3)做功能力法聯(lián)產(chǎn)供熱氣流的熱耗量按照供熱蒸汽和新蒸汽的最大做功能力來分配全廠的總熱耗量7熱化系數(shù)及選擇?熱化系數(shù):供熱式機組抽汽的每小時最大熱化供熱量與每小時最大熱負荷之比。選擇:(1)工業(yè)熱負荷0.75()采暖熱負荷.5.558供熱機組選擇?(1)背壓機(以熱定電、沒有冷源損失額定工況下熱經(jīng)濟性高、結構簡單投資少、偏離額定工況時熱經(jīng)濟性急劇下降)(2)抽汽凝汽式(熱負荷和電負荷具有調整范圍、凝氣流比代替電站的絕對內效率低)(3)采暖-凝汽兩用機(安裝了蝶閥在采暖期以減少電功率增加對外供熱

25、、在非采暖期,為凝汽式機組,比純凝汽式機組熱經(jīng)濟性低,但比單抽汽凝汽式機組高、采暖期兩用機為變工況,其熱經(jīng)濟性比單抽凝汽式機組稍低)9熱化發(fā)電比:X=Wh/W(Wh-供熱氣流產(chǎn)生的以熱量計的內功,W-總功)第八章 發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)1主蒸汽系統(tǒng)特點:工質流量大,參數(shù)高,金屬材料要求高。形式:(1)單元制:系統(tǒng)簡單,管道短,閥門少,安全可靠性高,調度不靈活(2)切換母管制:運行靈活,閥門多,管道長,系統(tǒng)復雜出事故多(3)集中母管制:系統(tǒng)簡單,布置方便,運行不靈活2中間再熱機組為什么采取單元制?單元制機組的控制系統(tǒng)是按單元設計制造的,各單元的情況不盡相同而且同容量相同蒸汽初參數(shù)的再熱機組的再熱參

26、數(shù)相互間有差異,且單元制可靠性最高,技術經(jīng)濟性最好,熱經(jīng)濟性最好,最方便。3單管:管徑大,重量大,支吊困難。雙管:管徑小,管壁薄一些,重量不集中,便于布置,導致氣溫偏差。4旁路系統(tǒng):后的蒸汽送入再熱器或低參數(shù)蒸汽管道或直接排至凝汽器的連接系統(tǒng)。組成(1)高壓旁路:一級旁路(2)低壓旁路:二級旁路(3)大旁路:整機旁路作用:(1)保護再熱器(2)回收工質和熱量,降低噪聲(3)協(xié)調啟動參數(shù)和流量,縮短啟動時間,減少汽輪機的壽命損耗,進汽機的蒸汽要有50度過熱度,防止蒸汽在汽輪機內凝結成水(4)防止鍋爐超壓(5)電網(wǎng)故障或機組甩負荷后鍋爐能維持熱備用或帶廠用電運行(停機不停爐),故障消除立即帶上負荷

27、。形式:(1)三級旁路系統(tǒng)(2)兩級旁路串聯(lián)系統(tǒng)(3)兩級旁路并聯(lián)系統(tǒng)(4)單級旁路系統(tǒng)(5)三用網(wǎng)絡旁路系統(tǒng)對疏放水系統(tǒng)的一般要求:1、主蒸汽管道為母管制系統(tǒng)時,疏水系統(tǒng)宜用母管制;主蒸汽管道為單元制系統(tǒng)時,宜按單元制或擴大單元制設計疏水系統(tǒng)。2、各種汽水管道的布置,應具有向疏水方向坡度i0.05,不得有積水段或疏水死點,防止抽真空時積水進入氣缸。3、所有連接到凝汽器的輸水管必須在熱井最高水位之上。4、汽輪機本體疏水管按壓力分別接至高、低壓疏水擴容器,并按疏水管壓力高低由遠至近先匯集在總管上,支管與總管連接成45°。疏水擴容器的正常水位高于凝汽器正常水位1m以上。5、為防止冷再熱汽

28、管進水,應設疏水筒和水位報警。6、汽輪機法蘭螺栓和氣缸夾層加熱裝置應能可靠地疏水,對汽輪機有可能進水、進冷蒸汽的疏水管道應裝止回閥。7、疏水器應自動操作疏水閥聯(lián)合使用。汽輪機和抽汽管道的疏水閥,應是動力操作并能在控制室遠方操作關于給水泵單位容量及臺數(shù),我國設規(guī)規(guī)定:300MW機組宜配置一臺容量為最大給水量100%或二臺容量各為最大給水量50%的汽動給水泵,并各配一臺容量為最大給水量50%的電動調速給水泵。600MW機組配兩臺容量各為最大給水量50%的汽動給水泵及一臺容量為最大給水量25%35%的電動調速泵作為啟動和備用給水泵。汽動泵和電動泵相比,主要優(yōu)點:1、安全可靠;2、節(jié)省投資;3、運行經(jīng)

29、濟;4、增加供電;5、便于調節(jié);6、容量不受限制調速給水泵的主要優(yōu)點:1、節(jié)約廠用電;2、簡化鍋爐給水操作臺;3、易實現(xiàn)給水全程調節(jié);4、能適應機組滑壓運行和調峰需要;5、提高機組的安全可靠性給水系統(tǒng)的類型:1、單母管制系統(tǒng)(三根單給水母管:吸水母管、壓力母管,鍋爐給水母管);2、切換母管制系統(tǒng)(吸水母管是單母管分段,壓力母管和鍋爐給水母管均為切換制);3、單元制系統(tǒng)(沒有鍋爐給水母管,吸水母管為單母管,壓力母管為切換母管)力母管和鍋爐給水母管均為切換制);3、單元制系統(tǒng)(沒有鍋爐給水母管,吸水母管為單母管,壓力母管為切換母管)旁路系統(tǒng)的容量是指額定參數(shù)下旁路閥通過的蒸汽流量與鍋爐最大蒸發(fā)量的

30、比值,即常見的旁路系統(tǒng)形式:1、三級旁路系統(tǒng);2、兩級旁路串聯(lián)系統(tǒng);3、兩級旁路并聯(lián)系統(tǒng);4、單級旁路系統(tǒng);5、三用閥旁路系統(tǒng)高壓旁路:新汽繞過汽輪機高壓缸流至冷再熱蒸汽管道。低壓旁路:再過熱后熱再熱蒸汽繞過中、低壓缸流進凝汽器。大旁路:新汽繞過整個汽輪機而直接引至凝汽器旁路系統(tǒng)的作用:1、保護再熱器;2、協(xié)調啟動參數(shù)和流量,縮短啟動時間,延長汽輪機壽命;3、回收工質和熱量、降低噪聲;4、防止鍋爐超壓,兼有鍋爐安全閥的作用;5、電網(wǎng)故障或機組甩負荷時,鍋爐能維持熱備用狀態(tài)或帶廠用電運行主蒸汽系統(tǒng)(一次蒸汽系統(tǒng)):包括從鍋爐過熱器出口至汽輪機進口的主蒸汽管道、閥門及疏水裝置和通往各用新蒸汽的支管

31、。再熱蒸汽系統(tǒng)(二次蒸汽系統(tǒng)):從汽輪機高壓缸排氣至鍋爐再熱器入口的冷再熱管道、閥門和從再熱器出口至汽輪機中壓缸進口的熱再熱管道、閥門。閥門按用途分:1、關斷閥門2、調節(jié)閥門3、保護閥門管道設計溫度:1、主蒸汽、高溫再熱蒸汽管道的設計溫度:應分別取鍋爐額定蒸發(fā)量時過熱器、再熱器出口的額定工作溫度加上鍋爐正常運行時允許的溫度偏差值;2、低溫再熱蒸汽管道的設計溫度:取汽輪機最大計算力下的熱平蘅中高壓缸排氣參數(shù)為基準,等熵求取管道在設計壓力下的相應溫度;3、主給水經(jīng)加熱器后的管道設計溫度:取被加熱水的最高工作溫度主蒸汽管道的設計壓力:取鍋爐過熱器出口的額定工作壓力。當鍋爐和汽輪機允許超壓5%運行時,

32、應加上5%的超壓值。再熱蒸汽管道的設計壓力:取汽輪機最大計算出力下熱平衡中高壓缸排氣壓力的1.15倍主給水管道設計壓力:1、對于非調速電動給水泵的管道,從前置泵至主給水泵或從主給水泵至鍋爐省煤器進口管道,汽設計壓力分別取用前置泵或主給水泵的特性曲線最高點對應的壓力與該泵進水側壓力之和 2、對于調速電動機給水泵的管道:從給水泵出口至泵出口關閉閥的管道設計壓力,取泵在額定轉速下特性曲線最高點對應的壓力與進水側壓力之和;從泵出口關閉閥至鍋爐省煤器進口的管道設計壓力,取泵在額定轉速及設計流量下泵出口壓力的1.1倍與泵進水側壓力之和。全廠原則性熱力系統(tǒng)的計算方法有:1、按基于熱力學定律情況分,基于熱力學

33、第一定律的常規(guī)方法計算、等效熱降法、循環(huán)函數(shù)法、等效抽汽法等;基于熱力學第二定律的熵方法、涌方法等;2、按計算工具分,常規(guī)的手工計算法,編程后用電子計算機計算;3、按給定參數(shù)分為定功率法,定流量法;4、按熱平衡情況分為正熱平衡計算法、反熱平衡計算法。設計電廠是需要計算:論證發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的新方案;新型汽輪機本體的定型設計;設計電廠采用非標準設計;擴建電廠設計時,新舊設備共用的熱力系統(tǒng);運行電廠是需要計算:運行電廠對原有熱力系統(tǒng)作較大改進;分析研究發(fā)電廠熱設備的某一特殊運行方式凝汽式發(fā)電廠額定工況的定功率計算步驟:1、整理原始資料,編制汽水參數(shù)表;2、按“先外后內”,再“從高到低”順序計算

34、;3、汽輪機氣耗,熱耗,鍋爐熱負荷及管道效率的計算;4、全廠熱經(jīng)濟指標、等的計算擬定發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要內容及其步驟:1、確定發(fā)電廠的型式及規(guī)劃容量;2、選擇汽輪機;3、繪制電廠原則性熱力系統(tǒng)圖;4、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算;5、選擇鍋爐; 6、選擇熱力輔助設備滑壓除氧器防止給水泵汽蝕的技術措施:1、提高靜壓頭; 2、改善泵的結構、采用低轉速前置泵; 3、降低下降管道的壓降;4、縮短滯后時間T;5、減緩暫態(tài)過程滑壓除氧器壓力下降小汽輪機的起源有:新蒸汽、高壓缸抽汽、冷再熱蒸汽、熱再熱蒸汽小汽輪機的型式有:純凝汽式、純背壓式、抽凝式、抽背式熱除氧器的類型:1、按壓力分:真空式、大氣壓力式、

35、高壓除氧器 2、按除氧頭布置型式:立式、臥式 3、按運行方式分:定壓、滑壓 4、按工作壓力分:1、真空式除氧器,;2、大氣壓力除氧器,;3、高壓除氧器、對熱除氧器構造的要求:1、為滿足傳熱要求,需有足夠的汽水接觸面積 2、為滿足傳質要求,初期水應噴成水滴,后期要形成水膜,而且汽水應逆向流動 3、要有足夠空間,使汽水接觸時間充分 4、應及時將離析的氣體排除,以減少水面上該氣體分壓力 5、儲水箱設再沸騰管熱除氧的機理:分壓定律,亨利定律,傳熱方程,傳質方程化學除氧方法:1、亞硫酸鈉處理 2、聯(lián)胺處理 3、加氧處理 4、加氧加氨聯(lián)合水處理 5、凝結水的化學處理給水含氧量控制指標法規(guī)規(guī)定:(1)5.8

36、8MPa(6ata)及以下的鍋爐,給水含氧量應小于或等于15g/L (2)5.98MPa(61ata)及以上鍋爐,給水含氧量應小于或等于7g/L。一般PH值在9.29.6范圍內的抗腐蝕效果最佳,采用銅管系統(tǒng)的水的ph值,一般控制在8.89.2之間熱力發(fā)電廠汽水損失,既是工質損失,又有熱量損失。采取減少工質的技術措施有:選擇合理的熱力系統(tǒng)及汽水回收方式;改進工藝過程提高安裝檢修質量機組原則性熱力系統(tǒng)計算步驟:1、整理原始資料 (1)將原始資料整理成計算所需的各處汽、水比焓值(2)合理選擇及假定某些未給出的數(shù)據(jù) ;2、“由高到低”進行各級會熱抽氣量的計算;3、凝氣系數(shù)或新汽耗量的計算,或汽輪機功率

37、的計算 ;4、對計算結果進行校核;5、機組熱經(jīng)濟指標和各處汽水流量計算機組原則性熱力系統(tǒng)計算目的:1、確定某工況時機組的熱經(jīng)濟指標和各部分汽水流量;2、根據(jù)最大工況時的各項汽水流量,選擇有關的輔助設備及汽水管道;3、確定某些工況下汽輪機的功率或新汽耗量;4、新機組本體熱力系統(tǒng)定型設計回熱系統(tǒng)的損失:1、抽汽管道壓降損失;2、表面式加熱器的端差;3、布置損失;4、實際回熱焓升分配損失熱力系統(tǒng)是熱力發(fā)電廠實現(xiàn)熱功轉換熱力部分的工藝系統(tǒng)。它通過熱力管道及閥門將各主、輔熱力設備有機地聯(lián)系起來,以在各種工況下能安全、經(jīng)濟、連續(xù)地將燃料的能量轉換成機械能并最終轉變?yōu)殡娔?。用來反映熱力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)的圖,稱

38、為熱力系統(tǒng)圖熱力系統(tǒng)以范圍劃分:全廠和局部。按用途劃分:原則性和全面性對不同范圍的熱力系統(tǒng)都應有原則性和全面性熱力系統(tǒng)圖核電汽輪機運行特點:1、主汽壓力變化要嚴格控制;2、壓力堆對汽輪機負荷的跟蹤及適應性比常規(guī)火電廠鍋爐差;3、須設對空安全閥;4、汽輪機突然停機時,通過整機旁路將蒸汽排入凝汽器,并將剩余蒸汽排大氣,以免反應堆溫升過大 ;5,高、低壓缸和中間汽水分離再熱器排出的疏水量大 ;6飽和蒸汽汽輪機的氣動時間比常規(guī)火電機組短,約可雖短1/3;7、應嚴格控制上下缸溫差;8、濕蒸汽通過的管道要定期超聲波檢查侵蝕情況核電汽輪機裝置熱力系統(tǒng)的特點:1、要用多條主蒸汽管引至汽輪機;2、需用整機旁路系

39、統(tǒng);3給水系統(tǒng)也為母管式單元制系統(tǒng);4、由于流量大,高低壓加熱器組一般均為兩行并列布置,其容量應滿足事故時一列加熱器解列,另一列高低壓加熱器可帶75%的額定負荷;5、必須有連續(xù)放射性監(jiān)測裝置。在除氧器排氣管出口也應有連續(xù)放射性監(jiān)測裝置核電廠的一般工作原理:一回路系統(tǒng)以反應堆為核心,核燃料在反應堆中進行可控制鏈式裂變反映,將裂變產(chǎn)生的大量熱量帶出反映堆的物質稱為冷卻劑,再通過蒸汽發(fā)生器將熱量傳給水,冷卻劑循環(huán)主泵將冷卻劑送回反應堆繼續(xù)吸熱;二回路系統(tǒng)水在發(fā)生器中吸熱變成蒸汽,進入汽輪機做功后排入凝汽器,再返回蒸汽發(fā)生器IGCC的特點:1、熱效率高 2、優(yōu)良的環(huán)保性能 3、充分利用資源 4、易于大

40、型化 5、耗水量少 6、可以通過合理的選擇氣化爐型式和煤氣化設備的制造業(yè)的發(fā)展 7有利于促進我國先進工業(yè)技術和煤氣化設備的制造業(yè)等的發(fā)展 8便于對現(xiàn)有的蒸汽電站進行增容改造,又便于實施電站的“分階段建設”方針蒸汽輪機的選擇應遵守下列規(guī)定:1、聯(lián)合循環(huán)機組每個單元應只設置一臺蒸汽輪機 2、蒸汽輪機的進氣量宜與相應的余熱鍋爐最大蒸發(fā)量之和相匹配 3、對多臺燃氣輪機與一臺蒸汽輪機組成一個單元的聯(lián)合循環(huán)機組,其每個單元主蒸汽系統(tǒng)應采用母管制;對單軸布置的聯(lián)合循環(huán)機組主蒸汽系統(tǒng)應采用單元制 4、聯(lián)合循環(huán)機組熱力系統(tǒng)中,可只設除氧器余熱鍋爐的選擇應遵守下列規(guī)定:1、燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)宜采用一臺燃氣輪機配一臺

41、余熱鍋爐,不設備用 ;2、余熱鍋爐應根據(jù)蒸汽循環(huán)的要求和煙氣特性進行設計,應能適應燃氣輪機快速啟動的特點 ;3、余熱鍋爐爐型采用強制循環(huán)或自然循環(huán),應根據(jù)工程情況經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定燃氣輪機的選擇應遵守的規(guī)定:1、單機容量小,年利用小時數(shù)低的燃氣輪機,可以采用單循環(huán),經(jīng)技術經(jīng)濟比較厚確定是否預留加裝余熱鍋爐和汽輪機場地 2、當采用聯(lián)合循環(huán)機組,且燃機與蒸汽輪機同期建設時,宜優(yōu)先采用同軸布置方式,具體工程可結合工程建設特點確定采用同軸或多軸布置 3、當燃用重油、低熱值煤氣和清油雙燃料、原油與柴油混合油或年利用小時較高時,應選用重型燃氣輪機燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的類型:1、余熱鍋爐聯(lián)合循環(huán);2、補燃余熱

42、鍋爐聯(lián)合循環(huán);3、助燃鍋爐聯(lián)合循環(huán);4、正壓鍋爐聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機排氣加熱蒸汽循環(huán)特點:1、提高熱經(jīng)濟性 2、減輕公害 3、適應缺水地區(qū)獲水源較困難的坑口電站 4、改造舊電廠和小電廠時,改成燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)能提高熱效率并減少污染煙氣再熱蒸汽的主要缺點:1、壓損大,因此使機組熱經(jīng)濟性相對提高的幅度下降1%1.5%;2、熱段再熱蒸汽管道和過熱器要用耐高溫的合金管道,增加了再熱資源的投資;3、要保護再熱器,須另設旁路系統(tǒng)高壓缸排氣壓力 壓損再熱的目的:保證汽輪機最終濕度在允許范圍直接空氣冷卻凝氣系統(tǒng)(干塔冷卻系統(tǒng))特點:1、空冷凝汽器由許多并聯(lián)的帶翅散熱片鋼管作冷卻元件組成;2、汽輪機排氣直接在冷卻元

43、件內凝結,傳熱平均溫差大,系統(tǒng)較簡單;3、排氣管至今很大;4、空冷凝汽器按“人”字形布置在汽機房外側,小型的可布置在汽機房頂;5、真空系統(tǒng)條件龐大,漏入空氣也不易查找;6、啟動時抽真空費時;7、冬季冷卻元件易結冰超臨界機組的優(yōu)點:1、熱經(jīng)濟性高 2、降低機組單位造價,縮短工期,減少占地 3、可靠性更高 4、負荷調節(jié)性能好 5、超臨界發(fā)電廠排放污染少影響提高蒸汽初參數(shù)的主要因素:1、提高蒸汽初參數(shù)可提高熱經(jīng)濟性,節(jié)約燃料 2、提高受金屬材料制約 3、提高受蒸汽膨脹終了時濕度的限制 4、提高、影響電廠的鋼材消耗和總投資 5、更高蒸汽初參數(shù),更大容量的機組的可用率一般鍋爐廠提供的保證值:值,不投油的

44、最低穩(wěn)燃熱負荷,正常運行允許的負荷變動率,一,二次蒸汽的溫度偏差,再熱器壓損,空氣預熱器泄漏率。汽輪機廠提供的保證值:銘牌出力,汽輪機最大連續(xù)出力,在T-MCR時機組熱耗率,汽輪發(fā)電機組的振動,氫泄漏率發(fā)電廠熱經(jīng)濟指標2005年,熱力發(fā)電單位發(fā)電量耗水量為3.1kg/(kw·h),平均裝機耗水率,比20世紀80年代大機組平均耗水指標1.421.56下降1/2左右,工業(yè)用水重復利用率達到76%可用系數(shù)強迫停用率第一章 發(fā)電廠熱力過程的理論基礎思考題及習題1. 對發(fā)電廠熱功轉換效果做出全面正確的評價,為什么必須建立在熱力學第一定律和第二定律基礎之上? 答:熱力學第一定律是從能量轉換的數(shù)量

45、關系來評價循環(huán)的熱經(jīng)濟性;它可對各種理想循環(huán)進行分析,而實際的各種熱力循環(huán)中都存在原因不同的不可逆損失,找出這些損失的部件、大小、原因、及其數(shù)量關系,提出減少這些不可逆損失的措施,以提高實際循環(huán)熱效率就應采用以熱力學第二定律為基礎的方法來完成。因此對發(fā)電廠熱功轉換效果作出全面的評價,必須建立在熱力學第一定律和第二定律 的基礎之上。2. 評價實際熱力循環(huán)的方法有幾種?它們之間有什么區(qū)別和聯(lián)系? 答:評價實際熱力循環(huán)的方法有兩種:一種是熱量法(既熱效律法),另一種是火用 ( 或熵)方法。熱量法是以熱力學第一定律為基礎。用能量的基本特性提出熱力循環(huán)能量轉換的數(shù)量關系的指標,著眼于能量數(shù)量上的平衡分析

46、,它主要通過計算各種設備及全廠的熱效率來評價實際循環(huán)的優(yōu)劣。這種評價方法的實質是能量的數(shù)量平衡?;鹩梅椒ㄊ且詿崃W第一,第二定律為依據(jù),不僅考慮能量的數(shù)量平衡關系,也考慮循環(huán)中不可逆性引起作功 能力的損失的程度 。它是一種具有特定條件的能量平衡法,其評價的指標是火用效率,這種評價方法實質是作功能力的平衡。兩種方法之間的區(qū)別:熱量著重法考慮熱的數(shù)量平衡關系,而火用方法不僅考慮熱的量,而且也研究其質的數(shù)量關系,即熱的可用性與它的貶值問題。因此,兩種方法所揭示出來的實際動力裝置不完善性的部位、大小、原因是不同的。3. 熱量火用和工質火用的含義和區(qū)別?為什么說火用可作為一個狀態(tài)參數(shù)? 答: 溫度為T的

47、恒溫熱源釋放熱量q,則q在熱源溫度T和環(huán)境溫度Ten之間實現(xiàn)卡諾 循環(huán)時所做的最大技術功,稱為熱量火用。在發(fā)電廠的絕大部分熱力設備中,工質都是在穩(wěn)定流動中,流體由狀態(tài)(p1,t1)可逆的變到與環(huán)境狀態(tài)(pen,ten)相同時所做的最大技術功,稱為工質火用,而兩者均以環(huán)境狀態(tài)為變化的基礎,而只是熱源的性質不同。由火用的定義可見,當環(huán)境溫度Ten為常數(shù)時,火用只是熱源溫度T或工質進口狀態(tài)(p1,t1)的函數(shù)。故火用也可做為一個狀態(tài)參數(shù)。4 對同一熱力過程,用熱量法和火用方法進行計算,其熱效率和火用效率為什么會不一樣?試以節(jié)流過程為例說明。答:熱量法是以熱力學第一定律(能量傳遞和轉換的數(shù)量平衡關系)

48、為基礎,從能量的基本特性提出評價熱力循環(huán)的指標,著眼于能量數(shù)量上的分析?;鹩梅椒ㄊ且詿崃W第一、二定律為依據(jù),研究循環(huán)中的不可逆性引起的做功能力損失的程度。故熱效率和火用效率的計算標準不同,故其計算結果也會不同。5. 汽輪機膨脹過程中的不可逆性引起的熱損失和火用損失是否相等?為什么?何者大?并在T-s圖上表示之。答:汽輪機膨脹過程中的不可逆性引起的熱損失和火用損失是不相等。因為它們的計算方法不同。熱量損失要較火用損失大7 “傳熱溫差越大,火用損越大“,這和傳熱學中”傳熱溫差越大,傳熱效果越好“是否矛盾?為什么? 答:不矛盾。這是一種物理現(xiàn)象中兩個不同研究方向。前者主要研究過程 的不可逆性大小,

49、而后者則是研究換熱量的大小。7 溫差是造成換熱過程中不可逆損失的原因,所以應盡量減少傳熱溫差,試以發(fā)電廠熱力過程、熱力系統(tǒng)和熱力設備結構上的實際說明如何利用這一原理來提高熱經(jīng)濟性的。 答: 如鍋爐的打礁,過熱器再熱氣的吹灰,以及凝汽器的清洗等7熱力發(fā)電廠主要有哪些不可逆損失?怎樣減少這些過程的不可逆損失以提高熱經(jīng)濟性?答:主要不可逆損失有1)鍋爐內有溫差換熱引起的不可逆損失;可通過爐內打礁、吹灰等措施減少熱阻減少不可逆性。2)主蒸汽中的散熱和節(jié)流引起的不可逆性;可通過保溫、減少節(jié)流部件等方式來減少不可逆性。3)汽輪機中不可逆膨脹引起的不可逆損失;可通過優(yōu)化汽輪機結構來減少不可逆性。4)鍋爐散熱

50、引起的不可逆損失;可通過保溫等措施減少不可逆性。5)凝汽器有溫差的換熱引起的不可逆損失;可通過清洗凝汽器減少熱阻以減少不可逆性。3 用熱量法和火用方法計算發(fā)電廠熱功轉換過程的損失和熱經(jīng)濟性,結果有何不同? 用熱量法和火用方法計算電廠的總熱效率和總火用效率值基本相同,但不同方法計算的各部位損失的大小和方向不同。用熱量法計算時,汽輪機的冷源損失 Qc,是所有熱損失中最大的,而鍋爐的換熱損失則較小,而用火用方法計算時其火用損失最大處是在鍋爐而不是在凝汽器中的火用損失,這主要是因為鍋爐內存在巨大的換熱溫差 Tb所導致鍋爐的 Eb 遠大于 Et和 Ec.因此要提高電廠的經(jīng)濟性,必須設法降低電廠能量轉換過

51、程中各環(huán)節(jié)的不可逆性,特別是減少鍋爐的巨大的換熱溫差 Tb。4簡述凝汽式電廠的熱經(jīng)濟指標中那幾個是主要的?它們之間的關系是什么? 答: 凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性指標主要的有: 汽耗(量、率)、熱耗(量、率)、 煤耗(量、率)和全廠毛、凈效率等。其中汽輪發(fā)電機組的q0發(fā)電廠的 cp, ncp,和bs,bsn為主要熱經(jīng)濟指標。它們之間具有互換計算的關系。5 為什么說標準煤耗率是一個較完善的熱經(jīng)濟指標?答:由煤耗率的表達式b=3600/Qb cpkg/(kw.h)可看出煤耗率除與全廠熱效率 cp有關外,還與煤的低位發(fā)熱量Qb有關,為使煤耗率能作為各電廠之間的比較指標,采用了”標準煤耗率”bs作為通用的

52、熱經(jīng)濟指標,即bs=3600/29270 cp,由于 cp反映了能量轉換的全過程,故標準煤耗率是一個較完善的熱經(jīng)濟指標。6 在什么條件下可用汽耗率來衡量電廠的熱經(jīng)濟性?什么條件下不能用汽耗率來衡量?答:汽耗率的表達式為 d=3600/ i m =3600/q0 i m ( I為1kg新汽實際做的功量)由表式可看出,汽耗率不直接與熱效率有關,而主要取決于1kg新汽實際做的工量 I,所以只有當q0一定時,d才能作為熱經(jīng)濟指標,否則不能。8. 凝汽式發(fā)電廠的熱效率由六項分效率連乘而得,每一部分將造成熱損失,這些熱損失占全廠熱損失的百分數(shù)是否是各項分效率?各部分的百分數(shù)和各項分效率的用處有和不同? 答

53、:熱損失占全廠熱耗量的百分數(shù)不是各項分效率。各部分損失的百分數(shù)用 于表明各部分熱量損失的大小,而各項分效率表明各部分能量轉換或傳遞能量的完善程度。 第三章 熱電廠極其熱經(jīng)濟性思考題及習題1“熱電聯(lián)合能量生產(chǎn)”、“熱化”、 “集中供熱”的含義和特點是什么?答:“熱電聯(lián)合能量生產(chǎn)”是動力設備同時對外部供應電能和熱能。而供熱量是利用熱變?yōu)楣^程中工質的余熱。其特點是先用高品位的熱能發(fā)電,再用已做了部分功的低品位熱能用于對外供熱,這種聯(lián)合生產(chǎn)過程符合按質用能的原則。達到“熱盡其用”,提高了熱利用率,使電廠的 熱經(jīng)濟性大為提高。 “集中供熱”是指由區(qū)域性鍋爐房和熱電廠通過大型熱力網(wǎng)向某一區(qū)域很多熱用戶供

54、熱,其特點是較分散式節(jié)約了燃料減輕了對大氣污染,這是由于高效率的鍋爐取代了低效率鍋爐的原因,在熱電聯(lián)產(chǎn)的基礎上的集中供熱稱為熱化。3.為什么要對熱電廠總熱耗量進行分配,目前主要分配方法有幾種?它們之間有何異同?答:熱電兩種能量不僅形式不同而且質也不等價,為了建立熱電聯(lián)產(chǎn)合理的熱經(jīng)濟指標計算體系,就必須選擇一種把熱電廠總熱耗量合理分配到兩種能量產(chǎn)品上去的方法,以便于熱電指標的分項計算;它應具有正確反映熱電廠生產(chǎn)過程中的完善性,同時還應具有明顯性和簡便性。由于在電能和熱能的生產(chǎn)成本中,燃料費用所占的比重很大,因此熱電廠的總熱耗分配方法對電熱售價有很大影響。這一分配方法既是技術經(jīng)濟問題,又是熱工理論

55、問題,因此很受人們重視,目前具有代表性的分配方法有三種,即熱量法、實際焓降法、作功能力法。 上述三種方法,熱量法是按熱電廠生產(chǎn)兩種能量的數(shù)量關系來分配,沒有反應兩種能量在質量上的差別,將不同參數(shù)蒸汽的供熱量按等價處理,但使用上較為方便,得到廣泛運用。而實際焓降法合作功能力法卻不同程度的考慮了能量質量上的差別;供熱蒸汽壓力越低時,供熱方面分配的熱耗量越少,可鼓勵熱用戶盡可能降低用氣的壓力,從而降低熱價;但實際焓降法對熱電聯(lián)產(chǎn)的得到的熱效益全歸于供熱,因而會挫傷熱電廠積極性。而作功能力法具有較為完善的熱力學理論基礎,但使用上極不方便,因而后兩種方法未得到廣泛的應用。4熱電廠的熱經(jīng)濟指標是怎樣表示的

56、?它與凝汽式電廠熱經(jīng)濟指標的表示方法有何異同?答:凝汽式發(fā)電廠的主要熱經(jīng)濟指標為全廠熱效率 ,全廠熱耗率為qcp,和電廠標準煤耗率bcps,它們均能表明凝汽式發(fā)電廠能量轉換過程的技術完善程度,且算式簡明,三者相互聯(lián)系,知其一可求其余兩個。 熱電廠的主要熱經(jīng)濟指標比凝汽式電廠復雜的多,其主要原因是熱電聯(lián)產(chǎn)汽流在汽輪機中先發(fā)電后再去供熱;且電、熱兩種能量產(chǎn)品的質量不等價。作為熱電廠的熱經(jīng)濟指標應既能反映熱電廠能量轉換過程中的技術完善程度,又能反映電廠總的經(jīng)濟性;既便于在凝汽實機組間熱電廠間進行比較,也應便于在凝汽式電廠熱電廠間比較,而且要計算簡便。遺憾的是迄今還沒有滿足上述要求的單一的熱電廠用的熱

57、經(jīng)濟指標,只能采用熱電廠總的熱經(jīng)濟指標和熱電廠分項計算的熱經(jīng)濟指標來進行評價。5. 為什么說熱化發(fā)電率是評價供熱設備的質量指標?供熱返回水的流量和溫度對供熱循環(huán)的熱化發(fā)電率有什么影響?對整個循環(huán)的熱經(jīng)濟性有何影響? 答: 熱化發(fā)電率 決定于供熱汽輪機得初參數(shù)、供熱抽汽壓力、給水溫度、供熱抽汽回水所通過的加熱器級數(shù)、從熱用戶返回的凝結水百分率、水溫、補充水溫度、供熱氣流經(jīng)通流部分的相對內效率、機械效率和發(fā)電機效率等。當初蒸汽參數(shù)及供熱抽汽參數(shù)一定時,汽輪機中熱變功的過程越完善、汽輪發(fā)電機的結構愈完善、熱化發(fā)電率越高,故熱化發(fā)率 是評價熱電機組技術完善程度的質量指標。供熱返回水流量和溫度的大小和高低對熱電循環(huán)的回熱抽汽量及總熱耗量都有一定影響,因此會影響整個循環(huán)的熱經(jīng)濟性。由熱化發(fā)電率的公式可看出,供熱返回水的流量和溫度越高,則熱化 發(fā)電率越高。6. 為什么說熱量法分配熱電廠的總熱耗量是將熱化的好處全歸于發(fā)電方面? 答: 熱量法是將熱電廠總熱耗量按生產(chǎn)兩種能量的數(shù)量比例來分配的,汽分配到供熱方面的熱耗量 Qtp(h)主要是按電廠鍋爐集中供熱方法來計算的,且計算的Qtp(h)值是幾種分配方法中最大者,相應發(fā)電方面

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