发电厂热力系统

除氧器（作用、特点、原理）
定义 以热效率或热损失率来衡量能量转换过程的热经济性 数值表现 通常为绝对数量：如热耗量kJ/h和汽机内功量kJ/h 凝汽式发电厂的热效率和热损失率凝汽式电厂（机组）依能 量转换作用分解为五个环节 热效率是有效输出与输入能量之比 机组热效率是五个串联环节热效率的连乘积 热损失率是损失能量与总输入量之比 机组热损失率是五个串联环节热损失率之和
火力发电厂热力系统-除氧器原理
分压定律（道尔顿定律）
混合气体的全压力等于其组成气体分压力之和 pd＝pN2＋pO2＋pCO2＋……＋pH2O 除氧器定压加热至沸腾并使水蒸汽分压趋近于全压力 则水面上所有其他气体的分压即趋于零
亨利定律
气体在水中的溶解度与该气体在水面上的分压成正比 b＝Kd*pb/pd Kd为溶解度系数。其取值与气体种类、水的温度有关 若水面上某种气体的分压力趋于零，则该气体会从水中逸出
火来自百度文库发电厂热力系统-回热加热器
回热（机组）原则性热力系统 定义：实现给水回热加热的热力系统 作用： 实现给水回热，提高给水温度，减少锅炉不可逆损失 减少循环吸热量，相对增加了循环作功量提高循环效率 回热可以在单位作功条件下增加进汽流量，提高相对内 效率 其他优缺点(锅炉、汽轮机、凝汽器；汽耗量增加、加热 器温差、系统复杂投资增加等) 组成：彼此连接的回热加热器组 加热器的种类 混合式加热器 表面式加热器
N300-16.7/538/538型机组的发电厂原则性热力系统
N600-16.67/537/537型机组的发电厂原则性热力系统
N600-16.67/537/537型机组的发电厂原则性热力系统
单轴1200MW凝汽式机组发电厂原则性热力系统
小 结
蒸汽动力循环（郎肯循环） 纯凝气式电厂的热经济性指标 提高火电厂热经济性的途径 回热加热器（作用、表面式、混合式）
发电厂热力系统
火力发电厂热经济性评价
热经济性评价的热量法
本质：热力学第一定率 指标：热效率（有效输出与输入热量间的关系） 模型：正、反平衡的热效率计算
热经济性评价的可用能法
本质：热力学第二定率 指标：佣效率（有效输出与输入可用能间的的关系） 模型：正、反平衡的佣效率计算
火力发电厂热经济性评价-热量法
能耗率与能耗量指标
全厂发电热耗率 单位电功耗热量：HRcp＝(BQar)/Pe 转换：HRcp＝3600/ηcp 全厂发电标准煤耗率 单位电功耗标煤量：bs＝Bs/Pe 转换：∵ηcp=3600Pe/(Bs*29270) ∴bs＝0.123/ηcp 全厂供电热耗率 HRcp’=HRcp/ (1-ρ) 供电热耗率高于发电热耗率 全厂供电标煤耗率 bs’=bs / (1-ρ) 供电标煤耗率高于发电标煤耗率
火力发电厂热力系统
火力发电厂热力系统
火力发电厂热力系统
火力发电厂热力系统
火力发电厂热力系统-回热加热器
回热（机组）原则性热力系统 定义：实现给水回热加热的热力系统 作用： 实现给水回热，提高给水温度，减少锅炉不可逆损失 减少循环吸热量，相对增加了循环作功量提高循环效率 回热可以在单位作功条件下增加进汽流量，提高相对内 效率 其他优缺点(锅炉、汽轮机、凝汽器；汽耗量增加、加热 器温差、系统复杂投资增加等) 组成：彼此连接的回热加热器组 加热器的种类 混合式加热器 表面式加热器
表面式加热器的应用
热力系统中大量使用表面式加热器(原因：混合式加热器构 成的系统不安全、耗电量大等)
火力发电厂热力系统-给水除氧器
水中容氧的来源 补水带来的空气
系统中处于真空中的设备、管道附件的不严密处漏入空气 给水容氧的危害性 水中溶氧是造成热力设备腐蚀的主要原因 高参数蒸汽溶解氧化产物的能力强并在汽机通流部分沉积 换热设备中的不凝结气体使传热恶化，影响机组经济性 给水除氧的作用 控制给水含氧量在允许范围内（有的要求彻底除氧） 给水除氧的方法 化学除氧 热除氧
火力发电厂热力系统
热力系统的概念
热力系统：火电厂实现热功转换热力部分的工艺系统
热力系统图：使用规定符号表示的热力设备连接关系
原则性热力系统图 实质：反映热功转换本质联系的原理性系统图 作用：反映某一工况下热力系统的安全经济性 特征：只有主要单一的主辅机设备和正常工况下汽水联 系 应用：热力系统设计和运行系统技术改造的依据
提高火力发电厂热经济性的途径
提高初温（ 535－600℃ ）


提高平均吸热温度，改善循环效率 提高汽轮机进口蒸汽容积流量，改善通流效率 提高排汽干度，有利于低压缸的安全和经济性 提高初压力（ 17.5 － 24.5MPa ） • 提高平均吸热温度，改善循环效率 • 减小汽轮机进口蒸汽容积流量，降低通流效率 • 降低排汽干度，有害于低压缸的安全和经济性 降低终参数（排气压力、实质是降低排气温度）？ 回热（实质是提高初温） 再热（实质是提高初温，同时提高汽轮机排气干度） 热电联产（能量综合利用）
凝汽式电厂发供电热效率
全厂发电热效率：ηcp＝3600Pe/(BQar)=∏ηk 全厂供电热效率：ηcp’＝ηcp (1－ρ) 式中：厂用电率: ρ＝P /Pe
厂用
凝汽式发电厂热经济性指标2
各能量转换环节的热效率
锅炉效率：ηb＝Qb/(BQar)
管道效率：ηp＝Q0/Qb 汽机效率：ηi＝Wi/Q0 机械效率：ηm＝Wm/ Wi 电机效率：ηg＝3600Pe/ Wm ηcp＝ ηb ηp ηel ηel＝ ηi ηmηg
火力发电厂热力系统-回热加热器
表面式加热器的结构特点
表面式加热器(F型)：冷热工质经受热面传递热量 管内流动着冷工质，管外是抽汽其凝水(称为疏水) 依管内工质承受压力的高低分为高压、低压加热器 高压加热器(给泵至省煤器之间)管内工质称为给水 低压加热器(凝泵至除氧器之间)管内工质称为凝水 表面式加热器结构复杂、造价高、系统复杂、不稳定 表面式加热器存在端差和疏水排放，热量利用不充分
火力发电厂热力系统-回热加热器
混合式加热器的结构特点
混合式加热器(C型)：冷热工质混合传热，无受热面 混合式加热器本身结构简单，造价低 冷热工质以相同的参数离开，无端差 混合式加热器本身传热效果好，热量利用充分
混合式加热器的应用
混合式加热器在实际应用中只有除氧器 部分表面式(F型)加热器的热平衡效果等价于混合式加热器( 进口水流量不等于出口水流量) 如带疏水泵的F 型或末级疏水排向热井的F 型


轴系：支撑并连接汽机与发电机转子传递轴功 电机：转子转动切割磁力线将轴功转化为电功 设备：锅炉－管道－汽机－轴系－电机 能量：化学能－烟气热－汽热能－机械能－电能
能量传递环节
凝汽式发电厂热经济性指标1
各能量转换环节的热效率
锅炉效率：ηb＝Qb/(BQar) Qb是炉侧蒸汽吸热量 管道效率：ηp＝Q0/Qb Q0是机侧蒸汽获热量 汽机效率：ηi＝Wi/Q0 Wi蒸汽机内作功量 机械效率：ηm＝Wm/ Wi Wm 汽机轴端功量 电机效率：ηg＝3600Pe/ Wm Pe发电机电功率
火力发电厂热经济性评价-五个环节
凝汽式电厂的组成（郎肯循环）

锅炉：
炉内：燃料通过燃烧使其化学能转化为烟气热能 锅内：通过换热器将烟气的热能转换为蒸汽热能

管道：将来自锅炉的蒸汽热能传递至汽轮机侧 汽机：
级内作功：蒸汽在汽机级内降压膨胀转为轴功 冷源放热：排汽经凝汽器以及热力系统回热升压完成动力循环