《汽轮机原理》第06章.ppt

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1、第六章供热式汽轮机能同时对外供电、供热的汽轮机称为供热式汽轮机（或称热电联产汽轮机）。安装有供热式汽轮机的电厂称为热电厂。供热式汽轮机有背压式汽轮机和调节抽汽式汽轮机两大类：背压式汽轮机排汽压力（背压）高于一个大气压力。调节抽汽式汽轮机是将在汽轮机内作过功的蒸汽从某个中间级后抽出来供给热用户。根据热用户对用汽参数的不同要求，调节抽汽式汽轮机可以是单抽汽的，也可以是双抽汽的。供热式汽轮机的供热参数一般有两种，即工业用汽和采暖用汽两种不同的参数。工业用汽的压力一般为0.8~1.3Mpa(8~13ata)；采暖用汽压力一般为

2、0.05~0.12Mpa（0.5~1.2ata)。1第一节供热式汽轮机的经济性一、供热式汽轮机的经济性热电联产与热电分产：发电与供热分开生产。热电分产存在大量的冷源损失，低位热能不能得到充分利用。分产供热的低位热能是在生产高品位热能大幅度贬值得来的，因而浪费了能源。图6-1为热电联产与热电分产的热力系统图。图6-121.凝汽式汽轮机装置的内效率为：式中，——汽轮机的内功率；——汽轮机的进汽量；——进汽初焓值；——锅炉给水焓值。考虑锅炉后，整个装置的理论热效率为：式中：——为汽轮发电机组的电功率；——为单位时间内锅炉燃料

3、所供给的总热量。（6-1）（6-2）32.供热汽轮机的理论热效率供热汽轮机同时发电和供热Q，整个装置的理论热效率为：式中，——供热汽轮机的热电比。热化发电率ω：评价热电联产技术完善程度的质量标准。式中，为热电联产部分的热化发电量。热电比和热化发电率ω只能用于供热参数相同供热机组的经济性。比较（6-2）和（6-3）可知，由于利用了低品位能量Q，装置的热效率可大幅度超过凝汽式机组的热效率。(6-3)(6-4)43.从燃料消耗上分析：热电联产的经济性体现在2个方面：锅炉来的蒸汽是先发电，后供热。①而热电分产是需要用燃料化学能

4、转换成高参数热能，这与分别生产热能只要求燃料在锅炉中转换成低位热能相比，在锅炉中的换热温差和相应的热损失较小；②热电联产是利用作过功的低位热能供热，避免了大量的冷源损失。热电联产的主要优点：①综合用能、按质用能，使燃料化学能得到充分利用，节约能源；②减少大气污染，改善环境；③提高供热质量，改善劳动条件；④得到综合社会效益。5.热电冷三联产、热电冷气四联产：5二、各类供热机组的特点1.分类2.热用户：工业用户采暖用户热效率：（1）凝汽式汽轮机装置，冷源损失大，热效率约为30~46%；（2）背压式汽轮机装置，无冷源损失，热

5、效率约为80~85%；（3）调节抽汽式汽轮机装置，有部分冷源损失大，热效率介于二者之间。6三、热电厂的热负荷及供热系统供热机组的热负荷：生产热负荷，热水供应热负荷，采暖通风热负荷，供热参数：生产热负荷：1.4~4.0MPa。生活热负荷：压力为0.1MPa，150℃。供热方案：如图6-2所示。（1）从锅炉来的蒸汽经减温减压后直接供汽，如图中所示；（2）由背压式汽轮机的排汽或调节抽汽式汽轮机的抽汽对外直接供热，如图中所示；（3）由背压式汽轮机的排汽或调节抽汽式汽轮机的抽汽，但压力低于用户要求，可采用蒸汽射汽泵提高压力后对外

6、供汽；（4）利用供热机组的调节抽汽作为蒸汽发生器的加热蒸汽，生产压力较低的二次蒸汽（）对外供汽。图6-27第二节背压式汽轮机一、背压式汽轮机的特点背压式汽轮机的任务是供热，同时发电。背压机没有回热抽汽，也没有凝汽器。排汽全部送到热用户。因此，其热经济性是最好的。背压机排汽参数高，整机理想焓降小。都采用喷嘴调节。调节级形式多为双列级。由于整机理想焓降小，对于同功率大小的凝汽式汽轮机来说，背压机的流量大，相应各级通流部分的几何尺寸就大，叶高长、部分进汽度大。背压机的初参数一般不会很高，多为中参数。排汽压力要根据热负荷的性质

7、而定。工业用汽，压力一般为0.8~1.3Mpa；采暖用汽，一般为0.12~0.25Mpa。8二、背压机热、电负荷之间的关系1.背压式汽轮机和凝汽机并列运行图6--4为背压式汽轮机装置示意图。新蒸汽进入背压机1膨胀作功后，排汽送到热用户4。由于无回热抽汽，进汽量等于排汽量。所以，当热负荷增大时，进汽量增大，发电功率增大；反之亦然。这就是说，背压机的发电功率要受供热量大小的限制，不能同时满足热、电两负荷的要求。因此，背压机常常和凝汽式汽轮机并列运行（如图6--4所示）。凝汽机2承担电负荷的变化，以满足电负荷的要求。另外，当

8、背压机出故障或者需要检修时，由减温减压器3向热用户供汽。图6--49背压式汽轮机和低压凝汽机并列运行（图6-5）背压式汽轮机作为低压凝汽机组的前置机组（图6-6）三、背压机的工况图背压机可绘制出它的汽耗特性曲线，如图6-7中b线所示。为了便于比较，在图中同时给出了功率和参数相同的凝汽机汽耗特性曲线c。从图可见，背压机的汽耗微增率（