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1、发电厂的生产系统及热经济性第1页，共34页，编辑于2022年，星期六主 要 内 容9.1 9.1 凝汽式发电厂的热力系统凝汽式发电厂的热力系统9.2 9.2 发电厂供水系统发电厂供水系统9.3 9.3 凝汽式发电厂的热经济性评价凝汽式发电厂的热经济性评价第2页，共34页，编辑于2022年，星期六9.1 凝汽式发电厂的热力系统发电厂的实际热力系统，可以分为局部发电厂的实际热力系统，可以分为局部热力系统和全厂热力系统。热力系统和全厂热力系统。局部热力系统表示某一个热力设备同其局部热力系统表示某一个热力设备同其他设备之间或某几个热力设备相互之间的特他设备之间或某几个热力设备相互之间的特定联系。定联系
2、。全厂热力系统则表示全部主要的和辅助全厂热力系统则表示全部主要的和辅助的热力设备之间的特定联系。的热力设备之间的特定联系。第3页，共34页，编辑于2022年，星期六9.1 凝汽式发电厂的热力系统原则性热力系统，绘制原则：只表示热力设备之原则性热力系统，绘制原则：只表示热力设备之间的本质联系，相同设备只表示一个，备用设备不予间的本质联系，相同设备只表示一个，备用设备不予表示，设备之间的联系以单线表示，管道附件一般也表示，设备之间的联系以单线表示，管道附件一般也不表示。不表示。全面性热力系统，绘制原则是：如实反映主辅热力全面性热力系统，绘制原则是：如实反映主辅热力设备的数量；如实反映主辅设备设备的
3、数量；如实反映主辅设备(包括备用设备包括备用设备)之间的之间的联系；所有管道附件全部表示于图中。联系；所有管道附件全部表示于图中。第4页，共34页，编辑于2022年，星期六9.1 凝汽式发电厂的热力系统发电厂的全厂热力系统，是由各局部热力发电厂的全厂热力系统，是由各局部热力系统按原工质循环的特定顺序组合而成的。系统按原工质循环的特定顺序组合而成的。例如主蒸汽和再热蒸汽系统、主给水系统、例如主蒸汽和再热蒸汽系统、主给水系统、回热加热系统、给水除氧系统、补充水系统、回热加热系统、给水除氧系统、补充水系统、锅炉连续排污系统、再热机组旁路系统等。锅炉连续排污系统、再热机组旁路系统等。以下介绍其中几个主
4、要的局部热力系统。以下介绍其中几个主要的局部热力系统。第5页，共34页，编辑于2022年，星期六一、发电厂的局部热力系统1.主蒸汽及再热蒸汽系统主蒸汽及再热蒸汽系统 是指从锅炉出口至汽轮机各汽缸入口之是指从锅炉出口至汽轮机各汽缸入口之间的管道，以及由此引出的送往各辅助用汽间的管道，以及由此引出的送往各辅助用汽设备的支管和附件。设备的支管和附件。第6页，共34页，编辑于2022年，星期六中小型机组的中小型机组的母管式母管式系统系统第7页，共34页，编辑于2022年，星期六大机组的大机组的单元式单元式系统系统第8页，共34页，编辑于2022年，星期六一、发电厂的局部热力系统2.中间再热机组的旁路系
5、统中间再热机组的旁路系统 是指高参数蒸汽在某些特定情况下绕过是指高参数蒸汽在某些特定情况下绕过汽轮机，经过与汽轮机并列的减温减压装置汽轮机，经过与汽轮机并列的减温减压装置后，进入参数较低的蒸汽管道或设备的连接后，进入参数较低的蒸汽管道或设备的连接系统，以完成特定的任务。系统，以完成特定的任务。分为分为级旁路级旁路、级旁路级旁路和和级旁路。级旁路。第9页，共34页，编辑于2022年，星期六中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统低压旁路低压旁路(级旁路级旁路)高压旁路高压旁路(级旁路级旁路)第10页，共34页，编辑于2022年，星期六中间再热机组的旁路系统中间再热机组的旁路系统第11页，共3
6、4页，编辑于2022年，星期六一、发电厂的局部热力系统3.主给水管道系统主给水管道系统 从除氧器出口经高压加热器至锅炉省煤从除氧器出口经高压加热器至锅炉省煤器人口之间的全部水侧管道及管道附件，组器人口之间的全部水侧管道及管道附件，组成主给水管道系统。成主给水管道系统。第12页，共34页，编辑于2022年，星期六国产国产600MW机组单元制机组单元制主给水系统主给水系统第13页，共34页，编辑于2022年，星期六一、发电厂的局部热力系统4.回热加热管道系统回热加热管道系统 为了提高热经济性，现代高参数以上的发电厂，全部为了提高热经济性，现代高参数以上的发电厂，全部采用给水回热加热循环，由此形成的
7、回热加热管道系统成采用给水回热加热循环，由此形成的回热加热管道系统成为发电厂全厂热力系统的一个核心系统。为发电厂全厂热力系统的一个核心系统。回热加热管道系统又可分为回热抽汽管道系统、主凝结回热加热管道系统又可分为回热抽汽管道系统、主凝结水系统、主给水系统、水系统、主给水系统、疏疏水水系系统等若干个子系统。统等若干个子系统。第14页，共34页，编辑于2022年，星期六一、发电厂的局部热力系统4.回热加热管道系统回热加热管道系统 回热抽汽管道系统是指汽轮机各级抽汽至相对应的各回热抽汽管道系统是指汽轮机各级抽汽至相对应的各高、低压加热器之间的连接管道。高、低压加热器之间的连接管道。疏水系统是指各级高
8、、低压加热器之间的抽汽凝结水管疏水系统是指各级高、低压加热器之间的抽汽凝结水管道连接系统。道连接系统。主凝结水系统是从凝汽器热井出口经各级低压加热器主凝结水系统是从凝汽器热井出口经各级低压加热器(下称低加下称低加)至除氧器之间的设备和管道连接系统至除氧器之间的设备和管道连接系统。第15页，共34页，编辑于2022年，星期六主凝结水系统主凝结水系统第16页，共34页，编辑于2022年，星期六第17页，共34页，编辑于2022年，星期六第18页，共34页，编辑于2022年，星期六9.2 发电厂供水系统 供水系统的作用是：供给凝汽器所需的循环冷却水；供水系统的作用是：供给凝汽器所需的循环冷却水；提供
9、汽轮发电机的氢气或空气冷却器、油冷却器等冷却设提供汽轮发电机的氢气或空气冷却器、油冷却器等冷却设备所需的冷却水；提供辅助设备，如磨煤机，送、引风机备所需的冷却水；提供辅助设备，如磨煤机，送、引风机轴承的冷却用水；水力除灰用水；锅炉给水的补充用水；轴承的冷却用水；水力除灰用水；锅炉给水的补充用水；生活与消防用水以及其他用水等。生活与消防用水以及其他用水等。在这些用水中，凝汽器的冷却用水量最大，约占全厂用水量在这些用水中，凝汽器的冷却用水量最大，约占全厂用水量的的95，第19页，共34页，编辑于2022年，星期六9.2 发电厂供水系统 按供水方式的不同，供水系统可分为直流供水和按供水方式的不同，供
10、水系统可分为直流供水和循环供水两大类。循环供水两大类。直流供水系统是从江河、海洋直接取水，在循环直流供水系统是从江河、海洋直接取水，在循环水泵提供的动力作用下，水进入凝汽器水侧，吸收乏水泵提供的动力作用下，水进入凝汽器水侧，吸收乏汽的热量，温度提高后再返回到江河海洋中。汽的热量，温度提高后再返回到江河海洋中。第20页，共34页，编辑于2022年，星期六9.2 发电厂供水系统 循环供水系统则是通过设置如冷却塔、喷水池等冷却循环供水系统则是通过设置如冷却塔、喷水池等冷却设施，使在凝汽器内吸热、温度提高的冷却水在其内冷却设施，使在凝汽器内吸热、温度提高的冷却水在其内冷却放热，温度降低后再由循环水泵送
11、入凝汽器重复使用。放热，温度降低后再由循环水泵送入凝汽器重复使用。按照冷却设施的不同，循环供水系统可分为冷却水池、按照冷却设施的不同，循环供水系统可分为冷却水池、喷水池和冷却塔三种类型：喷水池和冷却塔三种类型：第21页，共34页，编辑于2022年，星期六第22页，共34页，编辑于2022年，星期六第23页，共34页，编辑于2022年，星期六第24页，共34页，编辑于2022年，星期六9.3 凝汽式发电厂的热经济性评价凝汽式发电厂的热经济性评价一、凝汽式发电厂热经济性的基本分析一、凝汽式发电厂热经济性的基本分析现代电厂热功转换流程图现代电厂热功转换流程图第25页，共34页，编辑于2022年，星期
12、六9.3 凝汽式发电厂的热经济性评价凝汽式发电厂的热经济性评价u现代大容量锅炉效率约在现代大容量锅炉效率约在9090以上；以上；u发电厂的管道热效率可达发电厂的管道热效率可达9999左右；左右；u现代发电厂汽轮机设备的绝对内效率可达现代发电厂汽轮机设备的绝对内效率可达4545左右；左右；u现代大型汽轮机的机械效率在现代大型汽轮机的机械效率在9898以上；以上；u发电机效率一般在发电机效率一般在9898左右，随冷却方式不同将有所变化。左右，随冷却方式不同将有所变化。第26页，共34页，编辑于2022年，星期六（1）锅炉效率）锅炉效率h h b 锅炉能量平衡关系：锅炉能量平衡关系：输入燃料热量输入
13、燃料热量Qcp=锅炉热负荷锅炉热负荷Qb+锅炉热损失锅炉热损失QbbcpQbQbh hz z-=D D=1cpQbQcpQbQBQbQbD D-=1neth h0.90.94BQbQbQcp排烟损失、散热损失、排烟损失、散热损失、未完全燃烧损失、排污损失未完全燃烧损失、排污损失第27页，共34页，编辑于2022年，星期六管道能量平衡关系：管道能量平衡关系：锅炉热负荷锅炉热负荷Qb=汽轮机热耗量汽轮机热耗量Q0+管道热损失管道热损失Qp（2）管道效率）管道效率h h PQbTQ0BQp0.980.99第28页，共34页，编辑于2022年，星期六汽轮机能量平衡关系：汽轮机能量平衡关系：汽轮机热耗汽
14、轮机热耗Q0=汽轮机内功率汽轮机内功率Wi+汽轮机冷源损失汽轮机冷源损失Qc汽轮机排汽的汽化潜热损失、汽轮机排汽的汽化潜热损失、膨胀节流、排汽、内部损失膨胀节流、排汽、内部损失TWiQ0GQC010QcQQiWiD-=h0.450.450.470.47)1(ipbcpQcQchhhz-=D=（3 3）汽轮机汽轮机效率效率h h i第29页，共34页，编辑于2022年，星期六汽轮机机械能量平衡关系：汽轮机机械能量平衡关系：汽轮机内功率汽轮机内功率Wi=发电机轴端功率发电机轴端功率Pax+机械损失机械损失Qm （4）机械效率）机械效率h h mTWiPaxGQm0.965 0.965 0.99 0
15、.99第30页，共34页，编辑于2022年，星期六发电机能量平衡关系：发电机能量平衡关系：发电机输入功率发电机输入功率Pax=发电机输出功率发电机输出功率Pe+能量损失能量损失Qg （5）发电机）发电机0.95 0.95 0.98 0.98PaxGQgPe第31页，共34页，编辑于2022年，星期六全厂能量平衡关系：全厂能量平衡关系：全厂热耗量全厂热耗量Qcp=发电机输出功率发电机输出功率Pe+全厂能量损失全厂能量损失Qj（6）全厂总效率）全厂总效率0.240.240.420.42QjcpQcpz zD=z zjcp0.580.580.760.76Qb b+Qp p+Qc c+Qm m+Qg
16、g第32页，共34页，编辑于2022年，星期六火力发电厂的各项损失（火力发电厂的各项损失（%）项目项目高参数高参数超高参数超高参数超临界参数超临界参数锅炉锅炉Qb1098管道管道Qp10.50.5汽轮机冷源汽轮机冷源Qc57.552.550.5汽轮机机械汽轮机机械Qm0.50.50.5发电机发电机Qg0.50.50.5总能量损失总能量损失69.56360全厂总效率全厂总效率30.53740第33页，共34页，编辑于2022年，星期六9.3 凝汽式发电厂的热经济性评价凝汽式发电厂的热经济性评价二、凝汽式发电厂的热经济指标二、凝汽式发电厂的热经济指标1全厂汽耗量和汽耗率全厂汽耗量和汽耗率2全厂热耗量和热耗率全厂热耗量和热耗率3全厂热效率全厂热效率4全厂煤耗率和标准煤耗率全厂煤耗率和标准煤耗率 我国目前我国目前200MW机组的供电标准煤耗率一机组的供电标准煤耗率一般在般在380g标准煤标准煤(kWh)左右。左右。5发电设备年利用小时数发电设备年利用小时数第34页，共34页，编辑于2022年，星期六