熱力發(fā)電廠課件01-3發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)

1′-2′-3′-4′-1′郎肯循環(huán)pvTS123

412341-2-3-4-1 卡諾循環(huán)

4′

3′

1′

2′

1′

2′

3′

4′第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章提高蒸汽初參數(shù)的經(jīng)濟(jì)性①提高初溫t0ηt=wa/q0=1-(Tc/T0)

定壓升溫：整個(gè)循環(huán)的加熱平均溫度不斷升高，工質(zhì)高溫側(cè)溫差傳熱的不可逆性減輕，循環(huán)熱效率ηt提高，同時(shí)使排氣干度X提高，減少低壓缸排氣濕汽損失，因而ηri提高ηi=ηt×

ηri如圖第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)T’0T0STOX’X第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)②提高初壓p0

定溫升壓：對(duì)應(yīng)的飽和溫度ts也隨之升高，熱效率ηt隨之升高,尤其是初壓較低初溫較高時(shí)效果顯著；但隨著的p0提高，水的沸騰、汽化、過熱三個(gè)吸熱過程中，汽化潛熱比重相對(duì)不斷減少，而該壓力下沸騰段吸熱量比重相對(duì)增加，而過熱段平均溫度高于汽化段，汽化段平均溫度又高于沸騰段，當(dāng)初壓提高一極限值時(shí)，整個(gè)平均加熱溫度T0av<T0av’時(shí)，ηt’<ηt。當(dāng)t0=400℃

時(shí)極限壓力約20MP以上，故從工程實(shí)際上講，提高p0可增加ηt如圖第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)P’0P0STOX’X第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)ShOh0t0p0hcaXWa=(h0-hca)max第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)③同時(shí)提高初溫、初壓P’0P0TOX’X第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)提高蒸汽初參數(shù)的限制

1）提高初溫的限制

金屬材料性能限制2）提高初壓的限制

安全性、熱經(jīng)濟(jì)性措施：（1）提高P0的同時(shí)采用蒸汽再熱（2）提高P0的同時(shí)增大單機(jī)容量Pe=300MW200150100450500550600650P0OPt0第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章1）理論上的初參數(shù)選擇

——配合參數(shù)（排汽濕度不超過最大允許值所對(duì)應(yīng)初參數(shù)）初溫由選用鋼材確定初壓在初溫、排汽壓力、排汽濕度、容量確定下選擇

ri=wi/wa2）技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的初參數(shù)選擇

熱經(jīng)濟(jì)性的提高

投資和維修增加、安全性降低回報(bào)>投資第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)電廠用水量和供水系統(tǒng)的選擇考慮一水多用、綜合利用，提高重復(fù)水利用率，減少廢水排放量冷卻水系統(tǒng)的選擇：開式供水和閉式供水①開式供水利用江河、湖泊、水庫、海灣等水源取水，當(dāng)?shù)乇硭闯渥闱铱拷鼜S址，供水高度不大時(shí)宜采用開式供水②閉式供水指凝汽器使用了的冷卻水經(jīng)冷卻設(shè)施冷卻降溫后，由循環(huán)水泵再送往凝汽器重復(fù)使用的系統(tǒng)。第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)1、降低蒸汽終參數(shù)pc對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響（1）有利影響

t↑（

t=1-Tc/T1，wa↑）凝汽器火用損

Ec↓（2）不利影響Pc↓→葉片壽命↓→濕氣損失↑→

ri↓Pc↓→vc↑→余速損失↑→

i↓結(jié)論：在極限背壓以上，降低pc對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性有利第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章1）自然條件（理論限制）自然水溫tc1；2）技術(shù)水平冷卻水量和凝汽器面積都不可能無限大末級(jí)長葉片的設(shè)計(jì)和制造水平汽輪機(jī)背壓pc由排汽飽和溫度tc決定

tc=tc1

t

t

t—冷卻水溫升

t—凝汽器傳熱端差，

t=tc

tc2，tc決定因素：冷卻水溫、冷卻水量、換熱面積、換熱面清潔度第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)最佳蒸汽終參數(shù)1）設(shè)計(jì)最佳終參數(shù)以年計(jì)算費(fèi)用最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的pc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)水泵、冷卻塔（循環(huán)供水時(shí)）的選型和配置等。2）運(yùn)行最佳終參數(shù)汽輪機(jī)功率增加值與循環(huán)水泵耗功之差取得最大值時(shí)的pc第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章最佳運(yùn)行真空第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章給水回?zé)峒訜?/p>

——汽輪機(jī)某些中間級(jí)抽出部分蒸汽，送入回?zé)峒訜崞鲗?duì)鍋爐給水進(jìn)行加熱的過程目的：減少冷源熱損失，提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性TS123546897ⅡS81234567ABⅠaA

aB

第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章給水回?zé)峒訜岬囊饬x1）汽輪機(jī)進(jìn)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；3）抽汽加熱給水的傳熱溫差小，做功能力損失小。不利：回?zé)岢槠嬖谧鞴Σ蛔?，wi減小，D0增大，削弱了Dc的減小第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章（二）給水回?zé)峒訜岬臒峤?jīng)濟(jì)性單級(jí)回?zé)崞啓C(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率：?jiǎn)渭?jí)回?zé)嵫h(huán)的汽流分配同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率回?zé)崾狡啓C(jī)的動(dòng)力系數(shù)分析：多級(jí)無再熱的回?zé)嵫h(huán)，汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率：回?zé)岢槠鰞?nèi)功之和凝汽流做內(nèi)功回?zé)岢槠龉Ρ龋? ↑

，↑分析：回?zé)岢槠谄啓C(jī)中的做功量↑，

↑影響回?zé)徇^程熱經(jīng)濟(jì)性的因素

1多級(jí)回?zé)峤o水總焓值（溫升）在各加熱器間的分配

2鍋爐給水溫度；

3回?zé)峒訜峒?jí)數(shù)第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章回?zé)嵯到y(tǒng)焓升分配焓降分配法(每一級(jí)加熱器焓升=前一級(jí)至本級(jí)汽輪機(jī)中的焓降)平均分配法(各級(jí)加熱器中的焓升相等)等焓降分配法(每級(jí)加熱器焓升=汽輪機(jī)各級(jí)組的焓降)第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章最佳給水溫度

——回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)絕對(duì)內(nèi)效率為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的給水溫度

因此： 最小，最大

做功不足系數(shù)，再熱前：

再熱后：第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章

給水溫度tfw1、抽汽壓力↓，做功不足系數(shù)Yj↑，汽耗量D0=D0R

+YjDj↑，汽耗率d

=D0/Pe↑，工質(zhì)吸熱量q0↓，發(fā)電機(jī)組熱耗率q=dq0、汽輪機(jī)內(nèi)效率

i受雙重影響；2、鍋爐內(nèi)的換熱溫差↓，相應(yīng)的火用損↓；3、回?zé)峒訜崞鲀?nèi)換熱溫差↑，相應(yīng)的火用損

Er↑；4、與總火用損最小對(duì)應(yīng)的最佳給水溫度tfwop；5、通常給水溫度tfw=（0.65—0.75）tfwop第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章回?zé)峒?jí)數(shù)、給水溫度與回?zé)峤?jīng)濟(jì)性單級(jí)回?zé)岫嗉?jí)回?zé)峤o水加熱級(jí)數(shù)Z1、tfw一定時(shí)，回?zé)峒?jí)數(shù)z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Α?，從而?/p>

i↑；2、回?zé)峒?jí)數(shù)z↑，各加熱器中的換熱溫差↓，

Er↓，當(dāng)級(jí)數(shù)z為無窮多級(jí)時(shí)，將不存在換熱溫差，亦不存在

Er；3、回?zé)峒?jí)數(shù)z↑，最佳給水溫度↑；4、隨z的增長，

i增長率

i是遞減；5、實(shí)際給水溫度稍偏離最佳給水溫度時(shí)，對(duì)

I影響不大

第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章蒸汽中間再熱

——將汽輪機(jī)高壓部分做過功的蒸汽從汽輪機(jī)某一中間級(jí)引出，送到鍋爐的再器加熱，提高溫度后送回汽輪機(jī)繼續(xù)做功目的：提高電廠的熱經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)大機(jī)組發(fā)展4123baST124365abc第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章1、再熱對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響 再熱使排汽濕度↓，濕度損失↓，

ri↑2、再熱對(duì)汽輪機(jī)理想熱效率的影響當(dāng)附加循環(huán)吸熱過程的平均溫度Trh大于基本循環(huán)吸熱過程平均溫度T0，

t↑蒸汽中間再熱的熱經(jīng)濟(jì)性ST124365abc第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章1、再熱后蒸汽溫度trh

trh越高，熱經(jīng)濟(jì)性越好，但受材料限制，常取trh=t02、再熱后蒸汽壓力prh

存在一個(gè)最佳再熱壓力當(dāng)trh=t0，prh=（18%—26%）p0再熱后前有抽汽，prh=（18%—26%）p0再熱后前無抽汽，prh=（18%—26%）p0再熱參數(shù)的合理選擇ST124365ba第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章利用鍋爐煙道中煙氣加熱蒸汽 可加熱蒸汽到500—6000C

熱經(jīng)濟(jì)性提高6%—8%用途：電廠中再熱主要手段煙氣再熱

(a)

煙氣再熱第三節(jié)發(fā)電廠的動(dòng)力循環(huán)第一章利用新汽或抽汽加熱再熱蒸汽

再熱后汽溫較低 熱經(jīng)