火电厂热力系统经济性诊断要点
热电联产经济性指标

热电厂的主要热经济性指标相对复杂,有关热电厂 经济指标的评价一直是热点,至今尚未找出合适的 单一性能评价指标来评估。
一、热电厂总的热经济性指标
1.热电厂的燃料利用系数(能源利用率)ηtp ηtp =(3600W+Qh )/Btpql 忽略热、电品位差别,只是数量指标
2.供热式机组的热化发电率ω
) kJ / h Q2 Dc (hc hc D0 Dc Dh Dr kg / h
Wi Q1 Q2 Wc Wh Wr Dc (h0 hc ) Dh (h0 hh ) Dr (h0 hr ) kJ / h
hr hh
1
) kJ / h Qh Dh (hh hh
四、热电厂的燃料节省计算 燃料利用系数ηtp、热化发电率ω、热电比Rtp、热化系数αtp均 不能作为评价热电厂热经济性的单一的热经济性指标。
热电联产较热电分产的全年节煤量,能真实地反映热电厂的热经 济性。 热电厂的热经济性是进行技术经济性比较的前提,否则不能建热 电厂
热电厂的对外供热系统
一、汽网的供汽系统及其设备 1.供汽方案
1.热量法 按热电厂生产热能的用热数量比例来分配Qtp
联产发电节煤的好处,全归发电方面了,“好处归电法” 以热力学第一定律为依据,既没有反映热、电两种产品的 不等价,也没反映供热蒸汽参数品位差异的不同。
2 实际焓降法
按联产供热汽流在汽轮机中的实际焓降不足,与新汽实际焓 降之比来分配总热耗量的,即分配到供热的热耗量占热电厂总 热耗量的比例。
βtp(3)=Qtp(h)/Qtp =Dh,th Eh/(D0.E0)
故 Qtp(h)=βtp(3)Qtp
(6-36)
火电厂热经济指标及分析

提高初参数
降低终参数
采用回热
采用再热
采用热电联产
5.
4.
3.
2.
1.
提高电厂热经济性的途径
D
C
B
A
对循环热效率的影响
对汽轮机相对内效率的影响
对机组效率的影响
对全厂效率的影响
E
提高初参数的技术限制
蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响
01
排汽压力对循环热效率的影响
03
排汽压力对机组热经济性的影响
05
排烟温度升高1T,影响锅炉效率降低0.041%(百分点)左右,影响煤耗升高0.14g/kW•h。
排烟温度影响分析
排烟损失计算公式如下: 排烟损失=系数×(排烟温度—送风机入口温度)
系数=
汽轮机效率:全称是汽轮发电机绝对电效率。专业上一般简称汽轮机效率。日常也常用汽轮机热耗率表示
汽轮机效率变化0.08%-0.14%(百分点)左右,影响发电煤变化1g/kW•h。影响值大、小与机组容量、参数、效率等有关(下同)。
01
高加投入率:是指汽轮机回热系统的高压加热器运行小时与计算期汽轮机运行小时的比例。单位:%。与检修工艺、检修质量、高压加热器启动方式、运行操作水平、运行中给水压力的稳定程度等有关
循环水入口温度:是指进入汽轮机凝汽器前的循环水温度 ,一般情况下循环水温度变化1t影响煤耗变化1g/kW•h左右,约等于8-10℃主蒸汽温度变化对煤耗的影响值;当循环水温度升高,并使排汽温度或凝汽器真空达到极限值而限制汽轮发电机组负荷时,这种情况下1 ℃循环水温度影响煤耗升高3.5g/kW•h以上。与循环水塔清洁程度、冷却效率、循环水塔水量分配、调整等有关。
汽轮机负荷变化1万kW•h影响汽机效率变化0.305%(百分点)左右,影响发电煤耗变化3g/kW•h左右。
热力发电厂动力循环和热经济性分析

热力发电厂动力循环和热经济性分析近年来,随着电力工业的迅速发展,火力发电机组容量不断扩大,电力行业的发展逐渐进入瓶颈期。
标签:热力系统;热经济性分析方法;发展方向一、前言:电厂热力系统热经济性分析是电厂节能降耗的理论分析基础,它既是热力系统设计、改造的理论依据,又是热力设备经济运行在线分析、监测的实用技术,其分析和研究具有十分重要的理论和现实意义。
我国科学技术人员在这方面做了大量工作,也取得了很大的成果。
二、热力发电厂动力循环系统热力发电厂动力循环系统是根据能源在燃烧使用时的梯级原理,首先将煤炭和天然气等在锅炉中充分燃烧,第一次产生热能进行发电,再将发电后产生的余热用于发电厂的动力循环装置中,再次发出相应的电能。
使用这种动力循环系统相比以往的发电系统有很大的优势。
主要表现在:能源使用上相比过去大大降低,而且可以将资源再次利用;增加了电力的供应,在原有的基础上电能的输出有了本质的提升;循环系统的建造可以节省发电厂的用地面积,在最小的范围内,完成发电的任务;集中收集尾气,将尾气的热量再次利用,有效地保护了环境,减少了有害气体的排放量;发电的效率和质量有所提高;有利于企业对发电厂的综合治理,在很大程度上减低了事故发生的概率,保障了生产的安全。
三、热力系统热经济性分析方法的概况电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上,种类较多,见诸文献的有:常规热平衡法、循环函数法、等效热降法、常规热平衡简捷算法、热耗变换系数法、热量品位系统法、质量单元矩阵分析法、火用分析法及人工神经网络等,其中前三种分析方法较为成熟,广泛的应用于实际生产领域。
大体上述各分析方法可以分为以下两类:第一类分析方法是以手工计算为主,主要包括常规热平衡法、等效热降法、循环函数法等。
其中常规热平衡法计算精度最高,评价其他分析方法的精确性通常以此方法作为校验基准;等效热降法、循环函数法和组合结构法特别关心于分析计算过程中工作量的大小。
热电厂的热经济性及评价

i
w i q0qc1qc1hchc
q0 q0
q0 h0hc
(4-9)
如图4-3(b)所示的供热循环,即背压式汽轮机组的循 环,其理想的热效率与实际热效率的表达式分别为:
.
22
th w a q 0 q ha (h 0 h h h 0 )a ( h h h h ah h ) 1 (4-10)
ih w iq 0 q h h 0 h h h h h 0 h h h h a h h a h h 1 (4-11)
Qh 106qhA
(4-1)
其中,qh—采暖热指标(W/m2),可按表4-1取用; A—采暖建筑物的建筑面积(m2)。
.
3
表4-1 采暖热指标(W/m2) (适合于华北、东北和西北地区,已包含5%热网损失。)
建筑物 类型
住宅
居住 区
综合 楼
学校 办公
医院 托幼
旅馆
商店
食堂 餐厅
影剧 院
展览 馆
尚未采 取
第四章 热电厂的热经济性
4.1 热负荷及其载热质 4.2 热电联合生产及总热耗量的分配 4.3 热电厂主要热经济指标 4.4 热电厂的热化系数与供热机组选型
.
1
4.1 热负荷及其载热质
4.1.1热负荷的分类和计算
热负荷按其用途可分为采暖、通风、空调、生活热水 和生产工艺等类型。
热负荷按其随季节变化的规律可分为季节性热负荷与 全年性(非季节性)热负荷两大类。采暖、通风、空调 属于季节性热负荷,其与室外气温、湿度、风速和太阳 辐射等气候参数关系密切。生活热水和生产工艺热负荷 属于全年性热负荷,受气候参数影响较小。
短。一般3~5km,最远10km。每公里温度降低较水 网大,每公里压力降低0.10~0.12MPa,热网热损失 大。
火电厂热经济指标及分析PPT课件

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• 再热蒸汽压力降:指高压缸排汽压力至中压缸进 汽压力间的压力降低值
• 再热蒸汽温度:指进入汽轮机中压缸前的蒸汽温 度 ,再热蒸汽温度降低1 ℃ ,影响汽轮机效率降 低0.011%左右,影响发电煤耗升高0.19g/kW•h 左右。
排烟温度升高1T,影响锅炉效率降低0.041%(百分点)左 右,影响煤耗升高0.14g/kW•h。
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排烟损失计算公式如下:
排烟损失=系数×(排烟温度—送风机入口温度)
系数=
3.45
1
1 4.7 排烟温度测点处氧量
0.37
100
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汽轮机效率及其指标
汽轮机效率:全称是汽轮发电机绝对电效率。专业上一般 简称汽轮机效率。日常也常用汽轮机热耗率表示
• 热力学第二定律分析方法(定性分析) 从能量的质量(品位)来评价热功转换的效果 熵方法,佣方法(作功能力损失,佣损,佣效率)
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热力学第一定律分析方法 热效率:设备或系统有效利用的热量与供给的热量之比的百分数 • 锅炉效率————锅炉热损失 • 管道效率————管道热损失 • 汽轮机热效率————冷源损失 • 机械效率————机械损失 • 发电机效率————发电机损失 • 全厂效率————全厂热损失
第23页/共109页
磨煤机耗电率。是指磨煤机磨煤粉所耗用的电量占计算期发电量的比例。单位:%。表示电厂燃用煤粉 的经济性。除与影响磨煤机单耗的因素有关外,还与燃料质量,主、辅机设备、系统的经济性能有关。
磨煤机耗电率=
×100(%)
热力发电厂动力循环和热经济性分析

热力发电厂动力循环和热经济性分析1. 引言1.1 热力发电厂动力循环和热经济性分析热力发电厂动力循环和热经济性分析是热力发电领域中的重要内容,通过对发电厂的动力循环和热经济性进行分析,可以帮助优化能源利用和提升发电效率。
动力循环是指热力发电厂中燃料燃烧产生热能,通过锅炉产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的过程。
热力发电厂的动力循环过程是实现能源转换和电力输出的核心环节,其效率和运行稳定性直接影响发电厂的经济性和环保性能。
热经济性分析则是评价热力发电厂能源利用的经济效益和环保效益,主要包括能源消耗、电力输出、燃料成本、发电效率等指标。
了解热力发电厂的动力循环和热经济性分析方法,可以为发电厂的运行管理和优化提供科学依据,促进发电行业的可持续发展。
在未来,随着绿色能源发展的不断推进,热力发电厂动力循环和热经济性分析将成为发电行业的重要研究方向,对环境和经济的影响也将更加凸显,因此这一领域的研究具有重要意义。
【内容结束】.2. 正文2.1 热力发电厂动力循环的意义热力发电厂的动力循环是指利用燃料燃烧产生热量,通过汽轮机转换为机械能,然后再通过发电机转换为电能的过程。
这一循环过程在能源转换中起着至关重要的作用,具有以下几点重要意义:1. 能源转化效率高:热力发电厂的动力循环过程在提高能源的利用效率方面具有重要作用。
通过不断优化动力循环系统的设计和运行参数,可以最大程度地提高燃料的利用率,降低能源浪费。
2. 提高电网稳定性:热力发电厂动力循环的稳定运行对于电网的稳定性至关重要。
通过合理设计循环系统,并采用先进的监测和控制技术,可以确保电力系统的稳定供应,避免因电力波动而引起的网络故障。
3. 减少对环境的影响:优化热力发电厂的动力循环系统可以减少燃烧排放物的排放,减少对环境的污染。
通过清洁能源的利用和废热回收利用,可以实现绿色发电,降低温室气体排放。
热力发电厂动力循环的意义在于提高能源利用效率,保障电网的稳定运行,减少环境污染,推动能源转型发展。
热力发电厂第一章 评价电厂热经济性的方法--杨义波

(五)发电机效率
(六)、纯凝汽式发电厂的总效率1.已知电厂的各项上述损失,则纯凝汽式发电厂的总效率ηndc为:2.若已知汽轮发电机组输出功率户Pd、燃料消耗量Bd、燃料低位发热量QDW,则纯凝汽式发电厂的总效率也可由下式进行计算:
返回
以发电厂每发出1kW·h的电能为基础,根据发电厂的能量分配情况,得出其热平衡式为:
三、发电厂的热平衡
热效率
效率分析法的实质是能量的数量平衡,所以也称为热力学第一定律效率。
热量法
1.1 热力发电厂热经济性的评价方法
1.1.2 做功能力分析法
1. 熵分析法—孤立系统熵增原理
熵分析法是通过计算熵增来确定做功能力损失的方法,通常取环境状态作为衡量系统做功能力大小的参考状态,即认为系统与环境相平衡时,系统不再有做功能力。
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(四)汽轮机机械效率 汽轮机输出给发电机轴端的功率与汽轮机的内功率之比的百分数,称之为机械效率,即: 汽轮机机械效率反映了汽轮机支持轴承、推力轴承与轴和推力盘之间的机械摩擦耗功,以及拖动主油泵、凋速系统耗功量的大小。机械效率一般为 96%一99%。
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发电机的输出电功率与轴端输入功率之比的百分数称为发电机效率ηd ,即 :
锅炉效率反映了锅炉设备运行经济性的完善程度,其影响因素很多,如锅炉的参数、容量、结构特性及燃料种类等。大、中型锅炉的效率一般在85%一94%范围内。
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(二)管道效率 在工质流过蒸汽管道和给水管道时,会有一部分热损失。热损失的大小用汽轮机组的热耗量与锅炉设备热负荷的比值的百分数来表示。其表达式为: 对于给水管道的散热损失,可视为水在水泵中的焓升值与之相平衡。 管道效率反映了管道绝热保温的完善程度,若不计工质损失,则管道效率的数值一般为99%。若考虑工质损失,则其值为96%一97%。
火电机组热力系统经济性诊断理论及应用

t w1 Dn qn k Fn Cw Gw 1 exp( ) Cw Gw
二、火电机组经济性诊断的理论基础
2.1、热力系统计算 热力系统计算的目的:确定热力系统各部分汽水的参数及 流量、机组的功率和热经济性指标(汽耗率,热耗率,热 效率和煤耗率等)。它是火电厂设计、运行和技术改造的 一项基本运算,是热力工程的一件重要的技术工作,同时 也是热力系统经济性诊断理论的基础。 热力系统计算最基本的方法: A.常规计算:热力系统常规计算方法比较繁琐。 B.简捷计算:在常规计算方法的基础上,经过不断的改进, 逐渐形成了热力系统简捷计算方法,这两种计算方法是热 力系统的基本计算方法。
r c
j
r
qr
三、等效热降的基础及应用法则
3.4 等效热降应用法则
(5)补水地点对诊断计算公式的影响
m Hbs bs r r t m1 t bs m r 1
应当指出:凡有工质进出系统, 且补水地点又在除氧器时,若 引用前面以冷凝器为补水基点 的计算公式,都应在该公式中 增补这项作功差异。
2.3 热力系统变工况计算
3、变工况计算方法
(1)开始变工况计算时,首先假设变工况的新蒸汽流量,按如下公式 Nd 进行粗略确定:
D0 Nd0 D00
N d 0 ----基准工况的功率;
D00 ----基准工况的流量。
同时假设各个抽汽口压力,按如下公式进行粗略确定:
Pr
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Pj2 Pj21 T j
Pj20
P2 j 1, 0
Tj0
(6)再热机组的特点
再热机组的特殊性在于确定中压缸进汽的压力和
高压缸排汽压力。
中压缸进汽压力:pzr
pzr 0
Dzr Dzr 0
高压缸排汽压力:Pzrl
Pzr
Pzr0
Dzrl Dzrl 0
2.3 热力系统变工况计算
3、变工况计算方法
(7)计算热经济指标 汽耗量 D0 ,发电煤耗率 bs 等
2.3 热力系统变工况计算
3、变工况计算方法
(1)开始变工况计算时,首先假设变工况的新蒸汽流量,按如下公式
进行粗略确定:
D0
Nd Nd0
D00
N d 0 ----基准工况的功率;
D00 ----基准工况的流量。
同时假设各个抽汽口压力,按如下公式进行粗略确定:
Pr
Nd Nd0
Pr0
(2)由高到低的确定各级抽汽焓值:
hr hr1 H a r
H a ----各级等熵喷胀的焓降
2.3 热力系统变工况计算
3、变工况计算方法
(3)计算各个加热器的进、出口水焓、疏水焓,利用简捷计算方法 得出各加热器的抽汽量 Dr ,并计算通过该抽汽口后的汽轮机蒸 汽流量 D0r。
D0r Dor1 Dr
(4)确定凝汽器压力
凝汽器压力所对应的饱和温度 tn 可用凝汽器的传热端差t 、循 环水进凝汽器的入口温度 t w1与循环水在凝汽器中的温升 t w表示
热力学第一、第二定律的特点) “循环函数法”和“等效热降法”已成为目前我国火电机组热力系统定量计算的两种主要
方法
二、火电机组经济性诊断的理论基础
2.1、热力系统计算 热力系统计算的目的:确定热力系统各部分汽水的参数及
流量、机组的功率和热经济性指标(汽耗率,热耗率,热 效率和煤耗率等)。它是火电厂设计、运行和技术改造的 一项基本运算,是热力工程的一件重要的技术工作,同时 也是热力系统经济性诊断理论的基础。 热力系统计算最基本的方法: A.常规计算:热力系统常规计算方法比较繁琐。 B.简捷计算:在常规计算方法的基础上,经过不断的改进, 逐渐形成了热力系统简捷计算方法,这两种计算方法是热 力系统的基本计算方法。
终参数及再热参数发生变化等。
2、准备工作
将额定工况或基准工况的原始资料按热力系统简捷计算方法进行整 理,确定该工况下的各级抽汽量和热经济指标,这一工况的所有原 始数据和计算结果是热力系统变工况计算的基础和基准。
利用制造厂提供的各种工况数据拟合出各个级组的相对内效率曲线 (r ~ D0r)。对于末级可以采用相对内效率与压比拟合曲线。
为:
tn tw1 t tw
tw1
Cw
Gw
1
Dn qn exp(
k Fn Cw Gw
)
tw1
Cw
Gw
1
Dn qn
exp(k0
Hale Waihona Puke (Gw Gw0)0.5
Fn Cw Gw
)
2.3 热力系统变工况计算
3、变工况计算方法
(5)确定各抽汽口压力 利用弗留格尔公式
D0 j D0 j0
内容提要
一、国内外的研究现状 二、火电机组热力系统经济性诊断的理论基础 三、等效热降的基础及应用法则 四、热力系统及热力设备的经济性定量诊断方法 五、火电机组经济性诊断的实例 六、机组最好运行水平的确定 七、机组滑压运行曲线 八、循环水泵最佳运行方式
一、国内外的研究现状
1、火电机组经济性诊断的目的
2、热经济指标变化间的相互关系
绝对变化:
i i q q
q
i
b b b
相对变化是:
i
i i
100
或
i
i i
100
q q 100
或
q q 100
q
q
b b b 100
或
bb
b b
100
相互关系: q i b
b b
2.3 热力系统变工况计算
1、热力系统变工况
指热力系统的工况偏离设计工况或者偏离某一基准工况。 产生变工况的原因有机组电负荷变化、热力设备发生变化、蒸汽初
(8)计算结束的条件
判断
(D0
D0 ) D0
.00001
,则结束变工况计算,否则重复
(2)~(7)过程,直至满足为止。
三、等效热降的基础及应用法则
等效热降作为一种新型的热工理论,利用其对火电厂 热力系统进行经济性诊断,具有简捷、准确、方便等 特点,是热力系统经济性诊断的基础理论。
等效热降首先由前苏联学者库兹涅佐夫在20世纪60 年代后期提出,并在70年代逐步完善、成熟,后经 西安交通大学拓展而形成了完整的理论体系。
火电机组经济性诊断就是确定其主、辅机及热力系统运行参数和运行方式的经济性;定性 分析运行方式、运行参数是否合理;定量分析运行参数标准值及偏离标准值对机组经济性 指标的影响大小,以及各种运行方式、系统不合理的节能潜力大小。
2、经济性诊断的方法(全部是基于热力学第一定律、第二定律)
小指标分析法 (不考虑负荷、环境、热力系统结构) 热偏差分析法 (考虑负荷) 矩阵分析法(考虑负荷、环境、热力系统结构,但定量计算分析比较烦琐、容易出错) 循环函数法 (考虑负荷、环境、热力系统结构,但定量计算分析比较烦琐) 等效热降理论 (考虑负荷、环境、热力系统结构,计算简捷、快速、概念清晰,融合了
等效热降是基于热力学的热变功的基本原理,考虑到 设备质量、热力系统结构和参数的特点,经过严密的 理论推演,导出几个热力分析参量Hj 及 j 等,用以 研究热工转换及能量利用程度的一种方法。
三、等效热降的基础及应用法则
3.1 抽汽等效热降
概念:抽汽等效热降是指排挤1kg加热器抽汽返回汽轮机后的
真实作功大小。 其计算方法为:
2.2 热经济指标及相互关系
1、热经济指标
机组效率: c g gd i jx d
机组发电煤耗率: b f
123
c
机组汽耗率: d 3600 Nip jx d
机组供电煤耗率 :
b
bg
1 K
/100
汽轮机热耗率 :
q0
i
3600 jx d
汽轮机装置效率:
i
N ip Q0
2.2 热经济指标及相互关系
Hj
(hj
hn )
j 1 r 1
Ar qr
Hr
j 1
H j hj hn Arr
r 1
如果№j为汇集式加热器,则 Ar 均以 r 代之;如果№j为疏水放 流式加热器,则从j以下直到(包括)汇集式加热器 Ar用 r 代替,
而在汇集加热器以下,无论是汇集式或疏水放流式加热器,则一