热力发电厂热力经济技术指标
热力发电厂课件3

2. 机组比热耗 q0(循环吸热量)
汽轮机机组无工质损失时
Q0 = D0 h0 + Drh qrh − D fw h fw = D0 ( h0 − h fw ) + Drh qrh
q0 = ∑ α j ∆h j + ac (h0 − h′c + qrh )
1 z
q 0 = h0 + α rh q rh − h fw = (h0 − h fw ) + α rh q rh
2. 能耗(单位时间能耗,/h) 能耗(单位时间能耗,/h)
电厂煤耗B 电厂热耗Qcp 汽轮机热耗Q0 汽轮机汽耗D0 相互关系
B= 3600 Pe q1ηcp
3600 Pe
Qcp =
η cp
3600 Pe
Q0 =
ηe
3600 Pe D0 = wiη mη g
= Q0η iη mη g = Q0η e
Qb
G
ηg
∆Qg
∆Qb
凝汽式电厂各个热力设备的热损失和热效率
1. 热效率
锅炉效率
ηb =
Qb Q = b Qcp Bq1
汽轮机的相对内效率、绝对内效率和绝对电效率
Wi ηri = Wa Wi Wa Wi ηi = = × = ηtηri Q0 Q0 Wa
3600Pe ηe = = η iη mη g Q0
∑
1
z
a jY j )
kg的凝汽流的实际焓降
Db, hb D0(1),h0 Dl Dbl h’bl
qrh(b) qrh
Drh(arh) Dfw D1(a1) h1 Dj(aj) hj Dz(az) hz Dc(ac) hc
D1(a1)
热力发电厂热经济性..

提高初温对ri的影响
o ' o
t0↑,排汽湿度↓,ri ↑ t0↑,漏汽损失↓,ri ↑
结论: t0↑,t↑和ri↑,因此,i↑
c
(1)蒸汽初参数对电厂热经济性的影响
②提高初压(p0)的热经济性分析
P o To t , 但xc ri • 提高初压,可以提高平 均吸热温度,从而提高 循环热效率,但却使乏 汽干度降低,对汽轮机 相对内效率、安全运行 不利(x>0.85~0.88)
失、排污损失等
Db (hb hfw ) Qb ηb BQnet BQnet
0.9~0.94
(2)管道效率
管道能量平衡关系:
热力发电厂
锅炉热负荷Qb = 汽轮机热耗量Q0 +管道热损失△Qp
Q0 D0 (h0 hfw ) ηp Qb Dh (hb hfw ) h0 hfw hb hfw
热力发电厂
在给定总给水温升(tfw-tc)和加热器级数 Z以后, 怎样把总的加热温升分配到各个加热器中去,在众多的 分配方案中,有一种最佳分配,它的热效率最高,经济 性最高。
热力发电厂
火力发电厂的各项损失(%)
项目 高参数 10 1 超高参数 9 0.5 超临界参数 8 0.5
△qb △qp
△qc △qm
△qg
总能量损失
57.5 0.5
0.5 69.5
52.5 0.5
0.5 63
50.5 0.5
0.5 60
全厂总效率
30.5
37
40
2 凝汽式发电厂的主要经济指标
热力发电厂
(1)蒸汽初参数对电厂热经济性的影响
热力发电厂
热力发电厂总结

绪 论目前我国电力发展方向是:大力发展水电,加快发展核电,积极发展非水可再生能源,逐步降低化石燃料份额。
电力系统的“一特四大”指:特高压电网,大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地。
我国电力系统中核电站应带基本负荷。
第一章热量法:从能量的数量利用或损失了多少进行评价 火用方法:从能量的质量利用或损失了多少进行评价 热量法:不区分能量的品位高低,只考虑能量的数量损失大小,故:凝汽器中的热量损失最大火用方法:不但考虑能量的数量损失多少,而且考虑能量的品位高低,其损失只计量在不可逆过程中转换为火无的部分,故锅炉的能量损失虽不多,但由于燃烧、传热的严重不可逆性,火用损失最大。
热量法只表明能量转换的结果,不能揭示能量损失的本质原因;火用方法不仅能表明能量转换的数量结果,还能确切揭示能量损失的部位及其损失的原因,考虑了不同能量有其质的区别。
典型不可逆过程的熵增及其火用损1.有温差的传热过程2.绝热节流过程3.有摩阻的绝热膨胀过程4.有摩阻的绝热压缩过程5.有摩阻的流动及散热过程发电机组热经济性指标及计算ri η相对内效率88%左右i η实际内效率45%左右0d 汽耗率3kg/(KW ·h)左右p q 热耗率8000KJ/(KW ·h)左右1.机组的绝对电效率e η=汽轮发电机组的输出功率/汽轮发电机组的输入热量03600Q Pee =η=g m i ηηη=g m ri t ηηηη=03600q2.机组的热耗率:汽轮发电机组每发1KW ·h 电量所增耗循环吸热量 单位: kJ/(KW ·h) g m i Pe Q q ηηη360000==全厂发电热经济性指标全厂热效率: cp η00360036003600Q Pe Q Q Bq Q Q Pe Bq Peb l b CP l ⨯⨯=== =e p b ηηηg m ri t p b ηηηηηη=全厂热耗率: cp q =cpe p b CP Pe Q ηηηη36003600== kJ/(KW ·h) 发电标准煤耗率:cp ep b s cp b ηηηη123.0123.0=≈ kg 标煤/(kw ·h ) 全厂供电热经济指标 n cp q n cp η n cp b全厂净热效率:n cp η=)1()1(3600)(3600ab cp ab cp e cp ab Q P Q P Pe ξηξ-=-=-ab ξ厂用电率:电厂自用电量与电厂发电量的比值全厂供电热耗率:n cp q =)1(36003600ab cp n cp ξηη-= kJ/(KW ·h) 全厂供电标准煤耗率:n cp b =)1(123.0123.0ab cp cp ξηη-= kg 标煤/(kw ·h ) 第二章1.为什么初参数的选择要与机组的容量相匹配为什么高参数采用大容量机组才是有利的?当机组的初温和排汽压力一定时,提高蒸汽初压P0,机组的循环热效率 增加,但由于比容减小,机组进汽的容积流量将减少,尤其对小容量机组将造成流通部分的叶高损失、漏汽损失增大,同时排汽湿度损失也增大,使汽轮机的相对内效率ri η降低,若相对内效率降低的幅度大于循环热效率增加的幅度,就会使机组的绝对内效率i η下降。
热力发电厂第二版课后答案

热力发电厂第二版课后答案【篇一:热力发电厂第三版(叶涛)课后答案】ass=txt>一、发电厂在完成能量的转换过程中,存在哪些热损失?其中哪一项损失最大?为什么?各项热损失和效率之间有什么关系?能量转换:化学能——热能——机械能——电能(煤)锅炉汽轮机发电机热损失:1、锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。
2、管道热损失3、汽轮机冷源损失: 凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失; 膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。
4、汽轮机机械损失。
5、发电机能量损失最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大。
原因:二、发电厂的总效率有哪两种计算方法?各在什么情况下应用?1)热量法和熵方法(或火用方法或做功能力法)2)热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定量分析。
熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性,一般用于电厂热经济性的定性分析。
三、热力发电厂中,主要有哪些不可逆损失?怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性?存在温差的换热过程,工质节流过程,工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。
主要不可逆损失有1)锅炉内有温差换热引起的不可逆损失;可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
2)锅炉散热引起的不可逆损失;可通过保温等措施减少不可逆性。
3)主蒸汽管道中的散热和节流引起的不可逆性;可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。
4)汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失;可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
5)凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失;可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。
四、发电厂有哪些主要的热经济性指标?它们的关系是什么?主要热经济性指标有:能耗量(汽耗量,热耗量,煤耗量)和能耗率(汽耗率,热耗率,煤耗率)以及效率。
能耗率是汽轮发电机生产1kw.h的电能所需要的能耗量。
《热力发电厂》热力发电厂经济性评价方法与指标

凝汽式发电厂: 只发电
热电厂:
同时发电和供热
分散供热:
小锅炉供应
集中供热:
热电厂或区域性大锅炉房
本节任务
对凝汽式电厂电能生产过程中各热力设备的能量损失 和效率进行分析
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
1. 电能生产过程与循环热效率
q1
6
发电厂中电能生产过程(能量转换过程) 5
化学能 — 热能 — 机械能 — 电能
i
Wi Q0
1 Qc Q0
Wi Wa
Wa Q0
ri t
87%~90%
现代大型汽轮机 45%~50%
c
Qc Qcp
Qc Q0
Q0 Qb
Qb Qcp
Qb Qcp
Q0 Qb
1
Wi Q0
bp
1i
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法 4)汽轮机的机械效率m 及机械损失率 m
汽轮机机械能量平衡关系
对于微元 可逆过程,有
P0
1
4
4'
h=const
δq Tds wt vdp 即 Tds = vdp 节流过程的熵增为
3
Tc
o
2 58
67 s
Tamb
wl s
s p1 v dp
T p0
wl Tambs Tamb
p1 v dp T p0
图中阴影部分的面积
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2. 㶲分析法 㶲效率 — 可用能的利用率
㶲损失 — 做功能力的损失
➢ 㶲的类型
热量㶲Eq
系统所提供的热量 中可转化为有用功 的最大值
热力学能 㶲Eu
热力发电厂基本参数

发电标准煤耗率: 发电厂每产生1kw·h的电所 消耗的标准燃料量。
供电标准煤耗率: 发电厂向外界供应1kw·h的电 能所消耗的标准燃料量。
19-19
任务二 发电厂热经济性提高 子任务一 蒸汽参数对发电厂热经
济性的影响 一、蒸汽参数对电厂热经济性的影响
再热压损使电厂热经济性降低.
问题:
采用蒸汽中间再热对给水回热有无削弱?
回热抽汽在再热之前一般无影响。
如果回热抽汽在再热之后,由于有再热压 损,使原来的抽汽压力有所降低,所对应 的饱和温度降低,给水温度降低。
结论
采用再热循环后,电厂的经济性提高。
四、热电联合能量生产
(一)基本概念
单一能量生产:只生产电能或热能的过程。 (凝汽式电厂)
正确选择再热压力,可以提高循环热效率。
2)对汽轮机相对内效率的影响
采用蒸汽再热后,由于排汽干度提高,汽轮机湿汽损 失减少,相对内效率提高。
3) 在相同参数范围内,再热循环汽耗率小于无再 热循环的汽耗率。(有再热时焓降大,作功多,可 少进汽)
4)再热压损:
定义: 汽轮机高压缸排汽经管道返回中压缸入口时, 因流动阻力而导致的压力下降。
总结
纯凝汽式发电厂热效率低的原因:
1、冷源损失 2、热力过程的不可逆性
19-14
单元三 火电厂主要热经济指标
1、汽轮发电机组的热经济指标
1)汽耗量和汽耗率
汽耗量: 单位时间内汽轮发电机生产电能所 消耗的蒸汽量。
汽耗率:每产生1kw·h的电所消耗的蒸汽量。
2)热耗量和热耗率
热耗量:单位时间内汽轮发电机生产电能所消 耗的热量。
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。
返回
(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%。
火电厂主要经济指标讲解
火电厂主要经济指标讲解火电厂是指使用燃煤、燃油、天然气等燃料进行燃烧发电的电力厂,是我国电力供应的重要组成部分。
火电厂的经济指标是衡量其经济运行状况的重要指标,下面我们详细讲解一下火电厂的主要经济指标。
1.发电量:指火电厂在单位时间内所产生的电能,通常以千瓦时(kWh)为单位。
发电量是衡量火电厂生产能力的重要指标,也是评价其经济效益的基础。
2.发电能力利用小时数:即发电量除以装机容量,以小时为单位。
该指标反映了火电厂发电装置的利用程度,其数值越高,说明火电厂运行效率越高。
3.发电煤耗:指单位发电量所消耗的煤炭数量,常用单位为克/千瓦时(g/kWh)。
发电煤耗既是火电厂经济效益的重要指标,也是评价其环保程度的重要指标。
4.发电燃油耗:指单位发电量所消耗的燃油数量,常用单位为克/千瓦时(g/kWh)。
与发电煤耗类似,发电燃油耗也是衡量火电厂经济性和环保性的重要指标。
5.发电天然气耗:指单位发电量所消耗的天然气数量,常用单位为立方米/千瓦时(m³/kWh)。
随着天然气作为清洁能源的重要地位不断提升,发电天然气耗也越来越受到关注。
6.运行费用:包括燃料费、劳动力费、维护费等费用,单位通常为万元/千瓦时(万元/kWh)。
运行费用是火电厂运行成本的重要组成部分,也是评价其经济效益的关键指标。
7.退役费用:火电厂的设备使用寿命有限,在达到寿命或被淘汰后需要进行退役,退役费用即为此过程中所需花费的费用。
退役费用一般以万元为单位。
8.总投资:指兴建火电厂时所投入的全部费用,包括设备采购费、土地购置费、工程施工费等。
总投资是衡量火电厂规模大小和建设成本的指标。
以上是火电厂主要的经济指标。
除了以上指标外,还有一些综合指标如设备利用率、费用占比、发电成本等也是评价火电厂经济效益的重要参考指标。
同时,随着环保意识的不断提升,火电厂的环境指标也变得愈发重要,如二氧化硫排放量、氮氧化物排放量等。
总之,经济指标是评价火电厂经济效益的重要依据,火电厂的经济运行状况直接影响到我国的能源供应和经济发展。
热力发电厂2.1
2.1热力发电厂热经济性评价方法热经济性评价方法:
z第一种方法是以热力学第一定律为基础的热量法(热效率法、热平衡法)
z第二种方法以热力学第一定律、第二定律为基础的熵分析法或做功能力法
1、热量法
z热量法是以燃料产生的热量被有效利用的程度对电厂热经济性进行评价。
z用热量的有效利用程度(如各种热效率)或损失大小(如热量损失或热量损失率)在热力设备或过程中的分布情况来表示发电厂的热经济性。
全厂总效率与分效率间的关系。
热力发电厂动力循环及其热经济性
热力发电厂的工作原理主要是基于热力学的基本定律,通过燃烧过程将化学能 转化为热能,然后利用热能驱动汽轮机或燃气轮机转动,从而带动发电机发电 。
热力发电厂的重要性
能源供应
热力发电厂是全球能源供应的主 要来源之一,为工业、商业和居
民提供可靠的电力供应。
经济发展
热力发电厂的建设和维护为经济发 展提供了大量的就业机会,促进了 相关产业链的发展。
创新材料与工艺
采用新型耐高温、高压的材料 和工艺,提高设备的安全性和 可靠性。
智能化控制
引入先进的控制系统,实现动 力循环系统的智能化运行,提
高运行效率和稳定性。
03
热力发电厂的热经济性分 析
热经济性的定义与评价指标
热经济性定义
热力发电厂在生产电能过程中,利用 燃料所释放的热量与消耗的燃料之间 的效率关系。
04
热力发电厂的实际运行与 案例分析
实际运行中的问题与挑战
01
02
03
04
燃料消耗大
为了维持发电效率,需要大量 的燃料供应,增加了运行成本
。
排放问题
发电过程中产生的废气、废水 和废渣等污染物,对环境造成
压力。
设备老化与维护
长时间运行的设备容易出现磨 损和老化,影响发电效率和安
全性。
热能利用率低
部分热能未被充分利用而浪费 ,降低了热经济性。
环境保护
随着技术的发展和环保要求的提高 ,现代热力发电厂注重减少污染物 排放,对环境保护起到积极作用。
热力发电厂的发展历程与趋势
发展历程
自19世纪工业革命以来,热力发电 厂经历了从简单蒸汽机到现代燃气蒸汽联合循环发电厂的演变。
发展趋势
随着可再生能源的发展和环保要求的 提高,热力发电厂正朝着高效、清洁 和可持续的方向发展。未来将更加注 重能源多元化、智能化和灵活性。
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η—单级给水回热循环的汽轮机绝对效率。
wi—单级给水回热循环单位量蒸汽在汽轮机
中所做的总功单级回热抽汽式汔轮机的
能量式为:
(qm•r-qme)(ho-hc)+qme(ho-he)=
移项后得:
qm•r= +qme kg/h
Ye= Ye—为回热抽汽做功系数。
qm=
qm•r=qm+qme•Ye;qm•e=ae•qm•r;
hc—蒸汽在汽轮中实际膨胀过程的终点比焓(实际焓)。
s—熵
—即肯循环的热效率。
—汽轮机机械效率。(一般为96%~98%)
pel—发电机输出电功率;pef—汽轮机有效功率;
pei—汽轮机内功率; —发电机效率;
= (一般为93%-98%)
ηcp—发电厂的总效率ηcp= (一般为20%)
;
—汽轮机绝对内效率;
kg/h
热电厂总的燃料消耗量
Btp= kg/h
供热方面的燃料消耗量:
kg/h
发电方面的燃料消耗量:
kg/h
ae+ ac=1
ae—回热抽汽所占的份额。
ac—进入凝汽器的蒸所占的份额。
WC=ac(ho-hc)
We=ae(ho-hc)
qm•r—回热抽汽式汽轮机总汽耗量。kg/h
qm•e—回热抽汽量kg/h
发电厂燃煤消耗量: kj/h
发电厂燃料消耗率: kj/kw•h
其标准煤耗 kg/kw•h
qm•r= = kg/h
(SR)r= kg/h
(SR)r—单级回热式汽轮机的汽耗率。
r=qm•r(ho-hfw) kg/h
r—回热汽轮机的热耗量。
或 kg/h
—回热汽轮机的热耗率。
bs•r kg/h
bs•r—回热循环发电厂的效率。
1
1.58×10-3
427
ps•h
2.65×103
735×10-3
632
1
2.7×105
kgf•m
9.8×10-3
2.72×10-6
2.34×10-3
3.7×10-6
1
qmb—锅炉过热蒸汽流量;kg/h Q1—燃料低位发热量;kj/kg
Qin—燃料和随燃料一起输入锅炉设备的热量;kj/kg
(一般为96%~97%)
—汽轮机组热耗量; —锅炉设备热负荷;
—管边效率;
(相对内效率)—蒸汽在汽轮机中有效比焓降与理想比焓降之比称为汽轮机组相对内效率,即:
(一般76%~87%)
qm•r=qm+aeqm•y•Ye
qm•ma=qmi+qmo+q″m•b1 kg/h
qmi——电厂除锅炉排污外的
内部汽水损失量kg/h
qmo——发电厂外部汽水损失量kg/h
q″m•b1——锅炉排污水损失量kg/h
qm•ma——补充水量
补水量应低于锅炉额定蒸
发量的2%。
以化学软水为补给的凝气
式发电厂排污率不超过2%,
—回热循环发电厂效率。
能量换算表及汽水损失
单位
Kj(千焦)
kw•h
(千瓦•小时)
Kca1
(千卡)
PHale Waihona Puke h(马力•小时)kg•f•m
(公斤•米)
kj
1
2.77×10-4
2.39×10-1
3.77×10-4
1.02×102
kw•h
3600
1
860
1.36
3.67×105
kca1
4.1868
1.163×10-3
—理想循环热效率与汽轮机相对内效率的乘积,即:
—纯凝汽或发电厂总热耗率kj/kw•h
热电厂的总热耗量:kj/h
qmtp—热电厂的总汽耗量kg/h
供热方面的热耗量:kj/h
—热用户的用热量;kj/h
—供热设备的热效率;
qm•h—供热蒸汽量;kg/h
he—抽汽比焓;kj/h
hew—抽汽凝洁水焓kj/h
发电方面的热耗量:
纯凝汽式热经济指标
热电厂热经济指标
单级回热抽汽式汽轮机热经指标
发电厂的汽水损失经济指标
ho—蒸汽在汽轮机绝热膨胀过程中的初比焓。kj/kg
hct—蒸汽在汽轮机绝热膨胀过程中的终比焓。kj/kg
hfw—锅炉给水焓;kj/kg hcw—凝结水焓;kj/kg
hsh—过热器出口蒸汽焓;kj/kg
—锅炉效率;Bb—燃料消耗量;kg/h
qm•c—凝汽量kg/h
WC—凝汽流在汽轮机所做的功。
We—回热抽汽在汽轮机做的功。
qc=ac(ho-hcw)
he—回热抽汽焓。
qc—凝汽流单位质量的工质在锅炉中所吸的热量。
qe=ae(ho-he)
qe—抽汽流单位质量的工质在锅炉中所吸的热量。
qo=ae(ho-he)+ac(ho-hcw)
qo—单位质量工质在锅炉中吸收的总热量。
不小于0.3%。
热力发电厂热经济技术指标
—汽轮发电机组热耗率(kj/kw•h)
—管边损失; —锅炉设备损失(kj/kw•h)
—发电机损失; —汽轮机机械损失(kj/kw•h)
—令汽放热损失(kj/kw•h)
=3600+ +| +
= + + =3600+ + + + +
汽耗率 =3600/(ho-hct) kg/kw•h
1、汽轮机发电机组的主要经济指标:
汽耗量
kg/h
汽耗率
热耗量 —汽轮发电机组每小时消耗的热量称
kj/h
汽轮发电机组生产每kw•h电能所消耗的热量称汽轮发电机热耗率
kj/kw•h
或 kj/kw•h
2、纯凝汽式发电厂的主要热经济指标
发电厂的热耗量 (等于锅炉设备的热耗量)
kj/h
发电厂的热耗率:(HR)CP= kj/kw•h