《电厂热经济指标》PPT课件

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1、第一章电厂的能量转化及主要热经济指标一、热力发电厂热经济的评价方法二、凝汽式电厂的热经济性指标三、核电厂的热经济性凝汽式电厂生产电能的过程即：燃料化学能（锅炉）-蒸汽热能（汽轮机中膨胀做功）-机械能（发电机）-电能。在不同的转化阶段存在着数量不等的能量损失。一、电厂的能量转换——能量转换过程中的损失和利用发电厂的热经济性是通过能量转化过程中能量的利用程度或损失大小来衡量的，研究各种损失的部位、大小、原因等，以期减少损失浪费。电厂的能量转换——能量转换过程中的损失和利用发电厂热经济评价方法热量法（热效率法）：热力学第

2、一定律为基础，从能量的数量利用角度评价做功能力损失法（熵方法）：热力学第二定律为基础，从能量的质量利用角度评价。发电厂热经济指标：1、热效率2、能耗3、能耗率区别：热量法分析燃料化学能数量上被利用的程度，用于定量分析；熵方法分析燃料化学能做功能力被利用的程度，用于定性分析。1.热量法——通过热量的利用程度（热效率）或损失大小（热量损失、热量损失率）来评价电厂和热力设备的热经济性损失能量有效利用能量供给总能量热力设备η热损失率z热量守衡：供给热量=有效利用热量+损失热量锅炉机组热平衡及锅炉效率热平衡是指锅炉的输入热与输

3、出热量（包括有效利用热和各项热损失）之间的平衡Qcp=Qb+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6Qcp-输入锅炉的热量Qb-锅炉有效利用热Q2-排烟热损失Q3-气体不完全燃烧热损失Q4-固体不完全燃烧热损失Q5-散热损失Q6-灰渣物理热损失锅炉机组热平衡及锅炉效率简单凝汽式发电厂循环系统图GBCηbηiηcp=ηbηpηiηmηgηgηmηpTQbQ0QCPWi有再热的凝汽式发电厂循环系统图G（1）锅炉效率hb锅炉能量平衡关系：输入燃料热量Qcp=锅炉热负荷Qb+锅炉热损失△QbbcpQbQbhz-=D=1cpQbQcpQb

4、QBqbQbD-===1neth0.9~0.94BQb△QbQcp排烟损失、散热损失、未完全燃烧损失、排污损失2.凝汽式电厂的各种损失和热效率管道能量平衡关系：锅炉热负荷Qb=汽轮机热耗量Q0+管道热损失△Qp（2）管道效率hPQbTQ0B△Qp0.98~0.99汽轮机能量平衡关系：汽轮机热耗Q0=汽轮机内功率Wi+汽轮机冷源损失△Qc汽轮机排汽的汽化潜热损失、膨胀节流、排汽、内部损失TWiQ0G△QC010QcQQiWiD-==h0.45~0.47)1(ipbcpQcQchhhz-=D=（3）汽轮机绝对内效率hi凝

5、汽式汽轮机的绝对内效率ηi汽轮机能量平衡式：绝对内效率ηi：Wi——汽轮机汽耗为D0时实际内功率Wa——汽轮机汽耗为D0时理想内功率ηi——汽轮机的绝对内效率ηt——汽轮机的理想热效率ηri——汽轮机的相对内效率TWiQ0G△QC汽轮机机械能量平衡关系：汽轮机内功率Wi（kJ/h）=发电机轴端功率Pax（kW）+机械损失△Qm（4）机械效率hmTWiPaxG△Qm0.965~0.99发电机能量平衡关系：发电机输入功率Pax=发电机输出功率Pe+能量损失△Qg（5）发电机0.95~0.98PaxG△QgPe全厂能量平衡

6、关系：全厂热耗量Qcp=发电机输出功率Pe+全厂能量损失Σ△Qj（6）全厂总效率0.24~0.42QjcpQcpzD==Σzjcp0.58~0.76△Qb+△Qp+△Qc+△Qm+△Qg火力发电厂的各项损失（%）项目高参数超高参数超临界参数锅炉△Qb1098管道△Qp10.50.5汽轮机冷源△Qc57.552.550.5汽轮机机械△Qm0.50.50.5发电机△Qg0.50.50.5总能量损失69.56360全厂总效率30.53740凝汽式电厂的热效率比较凝汽式电厂的损失率比较热流图3.熵方法（做功能力法）实际的动力

7、过程是不可逆的，必然引起熵增熵方法——通过熵增（熵产）的计算来确定做功的损失环境温度Ten，则熵增△s引起的做功损失I为：I=Ten△sIcp=∑I朗肯循环锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器朗肯循环1234简化（理想化）：12汽轮机s膨胀23凝汽器p放热34给水泵s压缩41锅炉p吸热典型不可逆过程的做功能力损失（1）有温差的换热过程放热过程：熵减△sa吸热过程：熵增△sbTen放热量=吸热量做功损失：换热过程熵增：分析：△T↑，I↑——锅炉、冷凝器、加热器I过程熵增:△s火用损△E（2）不可逆绝热膨胀过程——汽轮机

8、做功损失：不可逆绝热膨胀21spcp1TenΔstu12aTp0p02（3）不可逆绝热压缩过程——水泵做功损失：不可逆绝热压缩21sp2p1TenΔs12T（4）节流过程—汽轮机进汽调节结构做功损失：根据热力学第一定律：dq=dh-vdp节流前后工质焓不变即dh=0，所以ds=-v/Tdp21Tsp1p2TenΔsh=const凝汽式发电厂各种