热力系统概述
发电厂的热力系统
运行优化与控制优化
运行优化：提高 热效率降低能耗
控制优化：采用 先进的控制技术 提高系统稳定性 和可靠性
优化策略：根据 系统运行情况调 整参数和策略
优化效果：提高 发电效率降低运 行成本提高系统 安全性
安全措施与环保措施
安全措施：定期 进行设备检查和 维护确保设备运 行安全
环保措施：采用 清洁能源减少污 染物排放
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发电厂热力系统 的流程
发电厂热力系统 的运行与控制
发电厂热力系统 概述
发电厂热力系统 的设备
发电厂热力系统 的安全与环保
热力系统定义
发电厂热力系统是发电厂中用于 将燃料转化为电能的关键部分。
热力系统的工作原理是通过燃烧 燃料产生热能将热能转化为机械 能再将机械能转化为电能。
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脱硝设备：用于去除烟 气中的氮氧化物减少环 境污染
烟囱：用于排放烟气减 少环境污染
水泵：用于输送冷却水 提高热效率
设备的维护与保养
定期检查：定期对设备进行检查 及时发现问题
润滑保养：定期对设备进行润滑 保持设备润滑
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清洁保养：定期对设备进行清洁 保持设备清洁
更换配件：定期对设备进行更换 配件保持设备性能
安全与环保的未来发展
提高能源效率：通 过技术创新提高能 源利用效率降低能 源消耗和污染排放
清洁能源：推广使 用清洁能源如太阳 能、风能等减少对 传统能源的依赖
环保技术：研发和 应用环保技术如废 水处理、废气处理 等降低对环境的影 响
智能化管理：利用 大数据、人工智能 等技术实现发电厂 热力系统的智能化 管理提高安全与环 保水平
安全措施：建立 完善的安全管理 体系提高员工安 全意识
第四章热力发电厂的热力系统
热力发电厂的热力系统
第一节 热力系统及主设备选择原则
一、 热力系统的概念及分类 1、发电厂的热力系统:发电厂的主、辅热力设备按热 功转换的顺序用管道及管道附件连接起来的能量转 换的工艺系统称为发电厂的热力系统。
2、分类 ①按应用目的和编制原则不同：原则性热力系统、全 面性热力系统。 ②按范围：全厂热力系统和局部热力系统。
2、工质损失会影响发电厂的安全、经济运行。 3、减少损失的措施：①用焊接代替法兰连接；②完 善热力系统及汽水回收方式，提高工质回收率及 热量利用率，如设置轴封冷却器和锅炉连续排污 利用系统；③提高设备及管制件的制造、安装、 维修质量；④加强运行调整，合理控制各种技术 消耗，如将蒸汽吹灰改为压缩空气或锅炉水吹灰， 锅炉、汽轮机和除氧器采用滑参数启动，再热机 组设置启动旁路系统等。 4、工质损失分为内部损失与外部损失 。 ①在发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失称 为内部损失。 ②发电厂对外供热设备及系统造成的汽水工质损失 称为外部工质损失。
②对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量和台数时， 应核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进汽量不得低 于锅炉最小稳定燃烧负荷（一般不宜小于l/3锅炉额定 负荷）以保证锅炉的安全稳定运行。 • 选择热电厂锅炉容量时，应当考虑当一台容量最大的 锅炉停用时，其余锅炉（包括可利用的其它可靠热源） 应满足以下要பைடு நூலகம்： –热用户连续生产所需的生产用汽量； –采暖、通风和生活用热量的60％～75％，严寒地区 取上限。 • 当发电厂扩建供热机组，且主蒸汽及给水管道采用母 管制时，锅炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。
二、发电厂类型和容量的确定 1、发电厂的类型 ：凝汽式电厂、热电厂。 2、发电厂的规划容量 ：按现有容量、发展规划、负 荷增长速度和电网结构等确定。 三、主要设备选择原则 （一）汽轮机 汽轮机的选择就是确定汽轮机单机容量、参数和台数 ①单机容量：单台汽轮机的额定电功率。最大单机容 量不宜超过所在电网总容量的10%，满足上述要求 时应优先选高效率的大容量机组。 ②汽轮机参数： 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压。
工程热力学-01 基本概念及定义
平衡状态1
p1 v1
p
p2
2
压容图 p-v图
平衡状态2
p1
1
p2 v2
O
v2
v1
v
12
1-4 状态方程式
在平衡状态下，由气态物质组成的系统，只要知道两个独立的 状态参数，系统的状态就完全确定，即所有的状态参数的数值随之 确定。这说明状态参数间存在某种确定的函数关系，状态参数之间 存在着确定的函数关系，这种函数关系就称为热力学函数。
（2）当系统处于热力学平衡状态时，只要没有外界的影响， 系统的状态就不会发生变化。
（3）整个系统可用一组具有确定数值的温度、压力及其他参
? 数来描述其状态。
10
经验表明，确定热力学系统所处平衡状态所需的独立状 态参数的数目，就等于系统和外界间进行能量传递方式的数 目。对于工程上常见的气态物质组成的系统，系统和外界间传递 的能量只限于热量和系统容积变化所作的功两种形式，因此只需 要两个独立的状态参数即可描述一个平衡状态。
3、平衡状态、稳定状态、均匀状态
（1）关于稳定状态与平衡状态
稳定状态时，状态参数虽不随时间改 变，但它是依靠外界影响来维持的。而平 衡状态是不受外界影响时，参数不随时间 变化的状态。
85℃ 20℃
90℃
15℃
铜棒
平衡必稳定，稳定未必平衡。
（2）关于均匀状态与平衡 水
质统称为外界。 通常选取工质作为热力学系统，把高温热源、低温热源
等其他物体取作外界。
3、边界 ——热力学系统和外界之间的分界面称为边界。
边界可以是固定的，也可以是移动的； 边界可以是实际的，也可以是假想的。
3
二、热力学系统的分类 依据——有无物质或能量的交换
热力系统
热力系统(热力系、系统)：人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统外界：系统以外的所有物质系统边界(界面)：系统与外界的分界面系统与外界的作用都通过边界来完成的状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况状态参数：描述热力系状态的物理量状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；环境压力指压力表或真空表所处的环境压力，而非特指大气压力。
比容表示工质聚集的疏密程度强度参数：与物质的量无关的参数，如压力p、温度T广延参数：与物质的量有关的参数 可加性平衡状态：在不受外界影响的条件下（重力场除外），系统的状态参数不随时间变化。
准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程平衡的本质：不存在不平衡势可逆过程：系统经历某一过程后，如果能使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹实际过程都是不可逆的要实现连续作功，必须构成循环工质由某一初态出发，经历一系列变化后，又回到原初始状态的一系列热力过程称为热力循环，简称循环。
不可逆过程是无法使系统恢复到初始状态的过程----------不对，关键看是否引起外界变化。
可逆过程指若系统回到初态，外界同时恢复到初态，并不是指系统必须回到初态的过程。
理想气体模型:（1）分子之间没有作用力.（2）分子本身不占容积不可逆绝热过程的熵变大于零。
水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体理想气体热力学能质取决于温度焓物理意义:工质进入或离开系统所携带的总能量稳定流动各截面上参数不随时间变化热量不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。
孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换定熵过程：系统与外界没有热量交换情况下所进行的可逆热力过程卡诺循环：在两个恒温热源间，由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的循环卡诺循环效率 t,c只取决于恒温热源T1和T2，而与工质的性质无关；在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可逆热机的热效率为最高在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆热机，具有相同的热效率，且与工质的性质和循环种类无关。
发电厂热力系统
图8—1 国产 N300—16．25／ 550／550型再热式 机组的原则性热力系 统
图8—2 国产N600—16．57／537／537型再热式机组的原则性热力系统
图8—3 引进的N600—25．4／541／569超临界再热式机组的原则性热力系统
图8—4 引进的N1000—26.15／605／602超超临界压力再热机组的原则性热力系统
（1）表示了锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、 除盐装置、低加、除氧器、给水泵、高加、锅炉 排污装置之间的联系。 （2）表示了汽轮机高、中、低压缸的布置方式和 各汽缸的个数。
二、原则性热力系统
3、原则性热力系统的共同点： （3）表示了主蒸汽、再热蒸汽和各段回热抽 汽参数。 （4）表示了主蒸汽、再热蒸汽的大致流程。 （5）表示了回热抽汽的抽汽口位置和各级加 热器的疏水方式。 （6）表示了锅炉的连续排污方式。
二、原则性热力系统
2、原则性热力系统的表示方法：
• 在原则性热力系统图中，以规定的符号表示出工 质通过时发生状态变化的各种热力设备，如锅炉 设备、汽轮机、凝汽器、给水回热加热器、除氧 器、凝结水泵、给水泵以及疏水泵等。同类型、 同参数的设备在图上一般只画出一个。
二、原则性热力系统
3、原则性热力系统的共同点：
一、热力系统的概念
• 原则性热力系统，表示了发电厂各主要热力设备 之间热工循环实质性的联系和热力系统的基本内 容，主要用于对发电厂工作循环进行热经济性分 析和热经济指标计算。
• 全面性热力系统表示了所有热力设备相互间的具 体联系情况，是设备安装和运行操作时的依据。
二、原则性热力系统
1、原则性热力系统组成： 主蒸汽及再热蒸汽系统、再热机组的旁 路系统、主凝结水系统、除氧给水系统、 回热抽汽系统、疏水系统；补充水系统、 小汽轮机的热力系统、锅炉排污利用系统 等，对于供热机组还包括对外供热系统。
工程热力学(基本概念)
国际实用温标的固定点
平衡状态
平衡氢三相点 平衡氢沸点 氖沸点 氧三相点 氧冷凝点
国际实用温标指定
值
T，K
t，℃
13.81 -259.34
20.28 -252.87
20.102 -246.048
54.361 -218.789
90.183 -182.962
平衡状态
水三相点 水沸点
锌凝固点 银凝固点 金凝固点
一、热力过程
定义：热力系从一个状态向另一个状态变化时所经 历的全部状态的总和。
二、准平衡(准静态)过程
准平衡过程的实现
工程热力学 Thermodynamics
二、准平衡(准静态)过程
定义：由一系列平衡态组成的热力过程 实现条件：破坏平衡态存在的不平衡势差(温差、
力差、化学势差)应为无限小。 即Δp→0 ΔT→0 (Δμ→0)
工程热力学 Thermodynamics
三、可逆过程
力学例子：
定义： 当系统完成某一热力过程后，如果有可能使系统再
沿相同的路径逆行而恢复到原来状态，并使相互中所涉 及到的外界亦恢复到原来状态，而不留下任何变化，则 这一过程称为可逆过程。
实现条件：准平衡过程加无耗散效应的热力过程 才是可逆过程。
工程热力学 Thermodynamics
用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。
理想气体
工 质
实际气体
蒸气
工程热力学 Thermodynamics
二、平衡状态
（一）热力状态：热力系在某一瞬间所呈现的宏观
物理状况。(简称状态)
（二）平衡状态 1、定义：一个热力系统，如果在不受外界影响的条件下，
系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态称为平衡 状态。
第九章 汽轮机热力系统概述
汽轮机热力系统概述第一节主、再热蒸汽及旁路系统本机组主蒸汽及再热蒸汽系统采用单元制、一次中间再热型式。
通常我们将进入高压缸的蒸汽称为主蒸汽；高压缸排汽称为冷再热蒸汽；冷再热蒸汽经锅炉再热器重新加热后进入中压缸的蒸汽称为热再热蒸汽；从主蒸汽管道经高压旁路控制阀至冷再热蒸汽管道称为高压旁路管道；从热再热蒸汽管道经低压旁路控制阀以及喷水减温器后至凝汽器的管道称为低压旁路管道。
一、主蒸汽系统１、主蒸汽管道主蒸汽管道采用A335P91优质合金钢。
最大蒸汽流量为锅炉B-MCR工况时的最大连续蒸发量1025t/h。
设计蒸汽压力18.2Mpa，设计蒸汽温度546℃，主蒸汽管道计算压力降约为0.6556MPa(MCR工况)。
主蒸汽从锅炉过热器出口联箱，由单根管道接出通往汽机房。
至汽机主汽门前分成两根支管，各自接到汽轮机高压缸左右侧主汽及调节汽阀。
然后再由四根高压主汽管导入高压缸。
在高压缸内作功后的蒸汽通过两个高压排汽止回阀，在出口不远处汇合成单根管道进入锅炉再热器。
这种单管系统的优点〈比较双管系统〉是简化管道布置，并能节省管材投资费用，同时，还有利于消除进汽轮机的主蒸汽和热再热蒸汽由于锅炉可能产生的热偏差，以及由于管道阻力不同产生的压力偏差。
两个主汽门出口与汽轮机调速汽门阀壳相接。
主汽门的主要功用是在汽轮机故障或甩负荷情况下迅速切断进入缸内的主蒸汽，汽轮机正常停机时，主汽门也用于切断主蒸汽，调速汽门通过各自蒸汽导管进汽到汽轮机第一级喷嘴。
调速汽门用于调节进入汽轮机的蒸汽流量，以适应机组负荷变化的要求。
由过热器出口至汽轮机主汽门入口的范围内，在主蒸汽管道上依次设有两只电动对空排汽阀、一只高整定压力的弹簧安全阀、一只低整定压力的弹簧安全阀和一个电磁释放阀、水压试验堵阀。
水压试验堵阀的作用是当过热器水压试验时，隔离主蒸汽管道，防止由于主汽门密封不严而造成汽轮机进水。
由主汽主管上沿汽流方向依次接出的管道有：汽机高压旁路接管及启动初期向汽机汽封系统及汽机夹层加热的供汽管。
电厂热力系统与辅助设备
目 录
• 电厂热力系统概述 • 电厂辅助设备介绍 • 电厂热力系统设计 • 电厂辅助设备设计 • 电厂热力系统与辅助设备的运行管理
01
电厂热力系统概述
热力系统定义
热力系统：指在电厂中，将燃料的化 学能转变为热能，再将热能转变为机 械能和电能的一系列设备、管道、阀 门和控制系统组成的总称。
热力系统是电厂的核心部分，负责将 燃料中的化学能高效地转化为电能， 以满足社会的电力需求。
热力系统的重要性
01
热力系统是电厂发电过程中的关 键环节，其运行效率直接影响到 电厂的发电效率和经济效益。
02
热力系统的优化设计和管理对于 提高电厂的能源利用效率、减少 环境污染和降低运行成本具有重 要意义。
对进入锅炉的水进行软化、脱盐等处理，防 止水垢的形成和腐蚀。
给水系统的防腐与防垢
采取措施防止给水系统中的腐蚀和结垢问题 ，确保系统的安全和稳定运行。
热力系统的化学处理
酸碱处理 药剂投放 有害气体去除 化学监督与控制
根据需要向热力系统中添加酸或碱，调节pH值，防止腐蚀和结 垢。
根据具体情况向热力系统中投放化学药剂，如阻垢剂、缓蚀剂 等，以增强系统的稳定性和安全性。
利用化学方法去除热力系统中的有害气体，如硫化氢、二氧化 碳等，以保护设备并减少环境污染。
建立严格的化学监督与控制系统，对热力系统中的水质、气体 等进行实时监测和调控，确保系统的正常运行和达标排放。
03
电厂热力系统设计
系统设计原则
高效性
确保热力系统在运行过 程中具有高效率和低能 耗，以满足电厂的经济
提高维修效率
通过采用先进的维修技术和 工具，提高维修人员的技能 水平，缩短维修时间和提高 维修质量。