第3章热电厂经济性及供热系统
热力发电厂动力循环及其热经济性分析.ppt
cp
net
HP
DD2 22 2h2h2
IP LP
c DDDDZZZZZZZZhhZZ
hc
有再热的凝汽式发电厂循环系统图
Dbhb
Qb
ηp
Q0
D1 qrh
D0h0 ηi
HP
ηm
ηg
IP
LP wi G
ηb B
Qcp Bqnet
Drh (rh )
D1 (1 )h1
D j ( j )h j
D2 (2 )h2
的空气预热器加热，被加热后的热空气送至磨煤机
及其制粉系统。炉膛内产生的高温烟气先在炉膛内 向四周的水冷壁辐射放热后，沿水平烟道内过热器， 对流传热将蒸汽加热为过热蒸汽，再沿尾部烟道的 省煤器、空气预热器，先后对流放热加热省煤器内 的给水、空气预热器内的空气，并被吸风机将烟气 引至除尘器，被除尘后的烟气经吸风机再引至烟囱， 最后排入大气。燃烧后的煤渣落入炉膛下的灰斗， 连同与尾部烟道下细灰斗落下的细灰和除尘器落下 的细灰一并引至除渣灰系统。从锅炉过热器引出的 蒸汽沿主蒸汽管道将蒸汽引入汽轮机，蒸汽在汽轮 机内膨胀做功，使汽轮机以每分钟3000转的高速旋 转，将蒸汽热能转变为
烧损失、排污损失等。
b
Qb Qcp
Qb Bqnet
Db(hb h fw) Bqnet
0.90~0.94
b
Qb Qcp
Qcp Qb Qcp
1 Qb Qcp
1 b
（2）管道 管道能量平衡关系： 锅炉热负荷Qb = 汽轮机热耗量Q0 +管道热损失 △Qp
Q0
Q p
p 1
Dz (z )hz
Dc (c )hc
D fwh fw D1(1) D j ( j )
热经济性
e
3600Pe i m g Q0
(5－4)
电厂的热经济性
XJU
四. 锅炉效率
p
Q0 Qb
六. 凝汽式发电厂热效率
cp
cp
(5－6)
3600Pe b p i m g b p e BqL
(5－7) ηcp是发电的热效率，又称为电厂的毛效率。
cp 扣除厂用电量Pap(kW)的全厂热效率称“净热效率”或“供电热效率”
3600 Pe Qcp Q j
cp
g
Qg Pe 1 Pax 3600 ax P
g
j
=0.98～0.99 =0.259～0.42
cp
3600 Pe 1 Qcp
Q
cp
cp
Qcp
电厂的热经济性
XJU
二. 汽轮机机组绝对内效率 对于凝汽式汽轮机，其能量平衡式为：
发电厂的热耗率
qcp 为：
Qcp Pe q0
(5－15)
qcp
b p
3600
cp
(5－16)
(3) 发电厂的煤耗量和标准煤耗率
全厂煤耗量
B
Qcp qL
3600Pe q Lcp
(5－17)
发电厂标准煤耗率为
b 3600 0.123 29270 cp cp
(5－18)
d0 D0 3600 Pe Wi m g
(5－11)
电厂的热经济性
XJU
2. 热耗量和热耗率 (1) 汽轮发电机组的热耗量和热耗率 汽轮发电机组的热耗量Q0是指所发功率Pe时所消耗的热量 ，它的基本概念是：Q0 ＝工质带入汽轮机组热量－工质进入锅炉的热量。对于朗肯循环 (5－12) Q0 D0 h0 D0 h fw D0 (h0 h fw )
热力发电厂 全书重点
课号： 24基本课题：复习总结目的要求：总结《热力发电厂》这门课程的主要内容。
思路：按章节以基本概念、基本原理、基本内容为主线进行总结。
发电厂的经济性基本概念：1、热量法2、作功能力法3、各种损失4、热经济性指标、意义5、回热作功比6、作功不足基本内容：1、提高经济性的途径；2、回热、再热、蒸汽初终参数对经济性的影响。
给水回热加热系统1、回热加热器的类型、特点、抽汽压损、端差2、排挤抽汽原理3、回热系统疏水连接方式及经济性比较：疏水泵、疏水逐级自流、疏水冷却器、蒸汽冷却器给水除氧系统1、除氧任务、热除氧原理2、除氧器的类型、特点3、除氧器运行方式及其特点、存在的问题热电厂的经济性及供热系统基本概念：热电联产、热化发电比、热电厂燃料利用系数、热化发电率、汽网、水网发电厂原则性热力系统1、典型机组原则性热力系统图2、热力计算发电厂全面性热力系统1、主蒸汽管道：定义、附件的作用2、旁路系统：定义、作用、类型3、给水管道：定义、附件的作用4、锅炉排污系统5、补充水系统6、公用汽水系统一、名词解释：1.火电厂发电标准煤耗率、供电标准煤耗率2.q q03.ηi4.回热做功比5.表面式回热加热器端差6.凝汽器最佳真空7.除氧器自生沸腾8.发电厂原则性热力系统、全面性热力系统9.热电厂、热电联产、热化系数、热化发电率10.旁路系统11.主蒸汽管道系统的单元制、切换母管制系统、母管制系统二、简答题1.简述评价发电厂热经济性的热量法与做功能力法的特点。
2.提高热力发电厂初参数对热经济性的影响？3.用热量法分析化学补充水引入除氧器或引入凝汽器的热经济性。
4.提高热力发电厂热经济性的基本途径有哪些？5.简述火力发电厂典型不可逆过程的做功能力损失。
6.简述除氧器的除氧原理。
7.简述疏水冷却器、蒸汽冷却器的作用。
8.什么是旁路系统，有什么作用？α<才是经济的？9.说明热化系数及热化系数最优值的含意，为什么说热化系数值1tp三、绘图题：绘制国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组在设计工况下的原则性热力系统图。
热电厂供暖PPT课件
三、热力系统
3.8锅炉启动系统
25
三、热力系统
3.9主要设备—锅炉选择： 锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、热功率、工作压力、蒸汽
温度、给水温度等。 1、锅炉容量：锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。单位（t/h） 2、热功率：即供热量，热水锅炉长期安全运行时，每小时出水有效带热量。单位（MW 3、工作压力：工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。单位MPa 4、蒸汽温度：指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度。单位“t℃ ”。 5、给水温度： 给水温度是指省煤器的进水温度，给水在加热器中加热到一定温度后， 经给水管道进入省煤器，进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水 冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中， 由汽水分离装置使水、汽分离。
9
二、供水系统
5、附件设备及管沟布置
每2台循环水泵进水流道配置有平板滤网、平板钢闸门，在水泵进水口设置电动闸阀， 出口处设置液控蝶阀。
循环水管母管采用母管制输水。循环水管为2根D630×8焊接钢管。循环水泵房出口管 采用DN400mm焊接管道，本期管道内流速1.2m/s。管顶平均覆土深度为1.5m。
回热抽汽管道系统
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三、热力系统
3.3给水系统 给水系统是从除氧器给水箱下降管入口到锅炉省煤器进口之间的管道、阀门和附
件之总称。包括低压给水系统和高压给水系统，以给水泵为界，给水泵进口之前为低 压系统，给水泵出口之后为高压系统。
18
三、热力系统
3.4除氧的热系统 除氧器作为热力系统的中的一个特殊的加热器—混合式加热器，锅炉启动、清洗、
Dw=mDc Dw－冷却水量，t/h；
m－冷却倍率； Dc－汽轮机的排汽量，t/h；
300MW供热机组热力经济性分析
300MW供热机组热力经济性分析我国社会经济的快速发展，带动了各个行业的经济发展，对电力的需求也越来越大。
因此，汽轮机的系统、结构等不断改善，逐渐向大容量发展。
若机组设备在多种因素影响下出现故障，则会降低其预期功能，降低其经济性，甚至对整个机组的安全运行带来较大影响。
所以，机组经济性性和安全性具有密切关系，只有确保机组运行的稳定性，才能提高其经济性。
文章主要对300MW供热机组热力经济性进行了分析。
标签：300MW供热机组；热力经济性；分析经济全球化的不断发展，促使我国经济得到了快速发展，经济发展对电力的需求逐渐增加，火力发电比例非常大。
大部分火力发电机组投入生产后，不仅在很大程度上提高了机组运行效率，也节省了自然资源，改善了生态环境，也减少了劳动力，降低了投资成本。
对于大型火力发电机组而言，在发展过程中必须着重考虑的是发电对不可再生资源、环境等带来的影响。
因此，为了实现可持续发展，就要采取措施提高发电技术。
只有确保了机组运行的稳定性，才能提高其生产的经济效益。
由于机组热力系统的安全性与经济性彼此互相影响，对机组运行状况进行实时监测，并分析其经济性具有重要意义。
1 300MW供热机组热力系统热经济性分析方法简介对火力发电机组的运行性能、热力系统性能等进行分析意义重大。
通过分析，可以对机组循环中的各项热力参数、流量平衡性等有充分的了解，利于机组各项热经济指标的计算。
目前采用的热力系统经济计算方法比较多，比如常规热平衡法、循环函数法、矩阵法以及等效热降法等。
1.1 常规热平衡法此方法应用比较广泛，是采用流量平衡与能量的方法。
在计算过程中主要用两种方法，即并联、串联。
常规热平衡发电原因是以物质平衡关系为基础，通过对热力系统的热经济性展开计算，可以计算出研究对象的N个热量平衡式、流量方程式，从而获得N+1个流量值，并根据得到的系统水、蒸汽的流量值、参数值，用吸热方程进行计算，就能获得系统热经济性指标。
这种方法应用比较方便，但要根据系统变化不断变化，适用性比较差。
热力发电厂 全书重点
课号： 24基本课题：复习总结目的要求：总结《热力发电厂》这门课程的主要内容。
思路：按章节以基本概念、基本原理、基本内容为主线进行总结。
发电厂的经济性基本概念：1、热量法2、作功能力法3、各种损失4、热经济性指标、意义5、回热作功比6、作功不足基本内容：1、提高经济性的途径；2、回热、再热、蒸汽初终参数对经济性的影响。
给水回热加热系统1、回热加热器的类型、特点、抽汽压损、端差2、排挤抽汽原理3、回热系统疏水连接方式及经济性比较：疏水泵、疏水逐级自流、疏水冷却器、蒸汽冷却器给水除氧系统1、除氧任务、热除氧原理2、除氧器的类型、特点3、除氧器运行方式及其特点、存在的问题热电厂的经济性及供热系统基本概念：热电联产、热化发电比、热电厂燃料利用系数、热化发电率、汽网、水网发电厂原则性热力系统1、典型机组原则性热力系统图2、热力计算发电厂全面性热力系统1、主蒸汽管道：定义、附件的作用2、旁路系统：定义、作用、类型3、给水管道：定义、附件的作用4、锅炉排污系统5、补充水系统6、公用汽水系统一、名词解释：1.火电厂发电标准煤耗率、供电标准煤耗率2.q q03.ηi4.回热做功比5.表面式回热加热器端差6.凝汽器最佳真空7.除氧器自生沸腾8.发电厂原则性热力系统、全面性热力系统9.热电厂、热电联产、热化系数、热化发电率10.旁路系统11.主蒸汽管道系统的单元制、切换母管制系统、母管制系统二、简答题1.简述评价发电厂热经济性的热量法与做功能力法的特点。
2.提高热力发电厂初参数对热经济性的影响？3.用热量法分析化学补充水引入除氧器或引入凝汽器的热经济性。
4.提高热力发电厂热经济性的基本途径有哪些？5.简述火力发电厂典型不可逆过程的做功能力损失。
6.简述除氧器的除氧原理。
7.简述疏水冷却器、蒸汽冷却器的作用。
8.什么是旁路系统，有什么作用？α<才是经济的？9.说明热化系数及热化系数最优值的含意，为什么说热化系数值1tp三、绘图题：绘制国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组在设计工况下的原则性热力系统图。
哈工大-供热工程-第3章 热水供暖系统
2.作用压力分析 作用压力分析
忽略管道散热，认为系统只有一个加热中心和一个 忽略管道散热， 冷却中心 在底部断面两侧作用压力分别为P 在底部断面两侧作用压力分别为 左和P右，依据流体 静力学的原理， 静力学的原理，则有 P左=h1ρɡɡ+h ρɡɡ+h0ρhɡ h P右=h1ρɡɡ+h ρhɡ+h0ρhɡ h ɡ=hɡ(ρ (3∆P= P右-P左= h ρhɡ-h ρɡɡ=hɡ(ρh-ρɡ) Pa (3-1) h 结论：供暖系统作用压头∆P与锅炉和散热器的高差h、 结论：供暖系统作用压头∆ 与锅炉和散热器的高差h 与锅炉和散热器的高差 供回水温度对应的供回水密度ρ 有关。 供回水温度对应的供回水密度ρɡ、ρh有关。 h=1m时 对于95/70 的自然循环热水供暖系统， 95/70℃ 当h=1m时，对于95/70℃的自然循环热水供暖系统， 其作用压头∆ 1 9.81 9.81x（977.81-961.92） 其作用压头∆P=1x9.81 （977.81-961.92）=156Pa
图3-13 分层式热水供暖系统
2.双水箱隔绝式供暖系统 双水箱隔绝式供暖系统
◈上层系统与外网直接连接。当外网供水压
力低于高层建筑静水压力时，在用户供水 管上设加压水泵(如图3-14)。利用进、回 水箱两个水位高差h进行上层系统的水循 环。上层系统利用非满管流的溢流管6与 外网回水连接，溢流管6下部的满管高度 Hh取决于外网回水管的压力。
图3-9 单管跨越式
5.单管下供上回式（单管倒流式） 单管下供上回式（单管倒流式） 单管下供上回式
热力发电原理与系统-3-热经济性指标
凝气式电厂热效率
cp
3600Pe B Qnet
3600Pe Qcp
b p i m g
b p e
pT整hbh11'个' hhh实13''3qf际h3 蒸汽1动’’11’力循收代 环益价h1 q＝热fh燃循2效' 料环率(热净h(h1''1量功hh＝32))w/qrnfiebt
5
4’ 4
ri
3
t
h1 h1
h1 h1
h2 ' h2
h2 h3
2
2’
(h1 h2 )
(h1 h3 ) / p
b
ri
(h1 (h1
h2 ) h3 )
b
ri
p
s t b ri p
整个电厂热效率
电厂
收益 ＝ 电功 ＝ wg 代价 燃料热量 qf
电机wM
qf
T 5
1’’1’ 1
机械 wnet
qf
电机
t b ri p 机械 电机
4’
＝4wn3et
qf
t b 2ri ’p
s
机械效率 电机效率
机械
wM wnet
电机
wg wM
能耗率：
锅炉效率
3600P
B
e
Q net cp
b
Qb B Q net
锅炉有效利用能量 煤耗 燃料低位发热量 %
凝汽管道效率
p
Q0 Qb
管道有效利用能量
供给能量
%
第三节 热经济指标
热经济性评价：
• 1.从能量数量利用角度评价---热力学第一定律 热效率法、热量法
• 2.从能量质量利用角度评价---热力学第二定律 火用方法和熵方法
热力发电厂热经济性分析与评价PPT课件
（１）纯凝汽式汽轮发电机组 对于一定的给水加热温度，所需要的抽汽量与抽汽级数几乎无关，这是因为单位质量不同压力等级的抽汽在等压放热凝结成饱和水的
69回热机组采用蒸汽中间再热会使回热的热经济效果减弱同时影响回热的最佳分701再热对回热热经济性的影响热量法认为蒸汽中间再热使1kg蒸汽的做功增加机组功率一定时新蒸汽流量将减少约可减少1518同时再热使回热抽汽的温度和焓值都提高了使回热抽汽量减少回热抽汽做功减少凝汽流做功相对增加冷源损失增加回热效率较无再热机组稍低71的影响主要反映在锅炉给水温度和再热后第一级抽汽压力的选择上
对于一定的给水加热温度，所需要的抽汽量与抽汽级数几乎无关，这是因为单位质量不同压力等级的抽汽在等压放热凝结成饱和水的 过程中所放出的总热量大体相同。 随着回热级数的增加，汽轮机的绝对内效率随之增加，但增加的幅度却是递减的。
（２）具有回热和再热的汽轮发电机组
２.汽轮发电机组的热耗量和热耗率
分析上述表达式可知，能耗率中热耗率ｑ０ 与热效率之间是一一对应关系，是通用的热 经济性指标，而汽耗率ｄ０与热效率之间无 直接关系，主要取决于汽轮机实际比内功ｗ ｉ的大小。因此严格地讲，汽耗率ｄ０不能 作为单独的热经济指标。只有当汽轮发电机 组的比热耗一定时，ｄ０才能反映汽轮发电 机组的热经济性。
评价发电厂热经济性的方法主要有两种
热量法（效率法、热平衡法）：以热力学第一定律为基础 热量法是从能量转换的数量来评价其效果的，即以热效
率或热损失的大小对发电厂或热力设备的热经济性进行评价， 一般用于发电厂热经济性的定量分析。
热电联产.完美版PPT
3.2 热电联产的基本形式(续)
燃气-蒸汽联合循环热电联供应用的作用： 1.提高城市居民生活品质。 2.天然气管线调峰。 3.热力调峰。 4.电力调峰。
燃气—蒸汽联合循环热电厂是典型的能量梯级利用装置，具有很高的热效率，可 达70%～85%左右，接近燃气锅炉。提高能源利用率，不但节约了燃料成本，更重要的 是在人口稠密地区少用能源，间接的减少了污染。
3.2 热电联产的基本形式(续)
MPa MPa
MPa
MPa
MPa/525
1-发电机 2-压气机 3-燃烧室 4-燃气透平 5-烟气旁通阀 6-余热锅炉的补燃室 7-余热锅炉 8-汽包 9-水泵 10-除氧器 11-给水泵 12-蒸汽用户 13-蒸汽旁路阀
14-发电机 15-背压式蒸汽轮机
图3-3 供给工业用汽的热电联产的联合循环
当燃供气热 —机蒸组汽初联参合数循因比环替供而代热功凝系率汽统式的系电规数厂划(机建机组设组的必的初须参考供数虑电低城量二市档的与时天供，然热要气求的量的供的热应比化、发供值电热)比比经为较：高，这种类型的热电联产机组比较
热电厂的发电节煤适条件宜是于供在热机相组对的需热化要发较电多比一电定能要的大于场临合界使热化用发，电蒸比，汽即循环中所用的供热式汽轮机为供热式汽
1 联合循环热电联产的主要技术参数
燃料 燃气轮机功率 背压式汽轮机功率 厂用电率 机组净功率输出 燃 气 轮 机 输 入 热 能 (LHV) 余热锅炉补燃输入热能 工业用汽流量 工业用汽压力 工业用汽热功率 燃料的利用率 功率系数 发电效率
总能量转换效率
天然气 69.1MW 44.7MW 1.23 112.4MW 230.0MW 79.6MW 65.3kg/s 0.35MPa 152MW 85.4% 0.74 36.8%