热力发电厂动力循环及其热经济性课件.ppt

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1、第一章　热力发电厂动力循环及其热经济性热力发电厂热经济性的评价方法凝汽式发电厂的主要热经济性指标发电厂的动力循环第一节热力发电厂热经济性的评价方法发电厂中能量的转换过程（存在各种损失）化学能—热能—机械能—电能（煤）（锅炉）（汽轮机）（发电机）发电厂热经济性的评价——通过能量转换过程中能量的利用程度或损失大小来衡量目的：研究损失产生的部位、大小、原因及其相互关系，找出减少这些热损失的方法和相应措施一、评价发电厂热经济性的两种方法：1热量法、热效率法基于热力学第一定律——以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，常用于

2、定量分析2熵方法、火用方法、做功能力法基于热力学第一、二定律——以燃料化学能的做功能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，常用于定性分析二、热量法热量法以热效率或热损失率的大小衡量电厂的热经济性热效率反映热力设备将能量转换或输出有效能量的程度，不同阶段热效率不同。能量平衡关系：供给热量=有效利用热量+损失热量有再热的凝汽式发电厂循环系统图简单凝汽式发电厂循环系统图GBTCηbηiηcp=ηbηpηiηmηgηgηmηpQbQ0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△Qb锅炉热损失△Qb：排烟损失、散热损失

3、、未完全燃烧损失、排污损失等（1）锅炉bcpQbQbhz-=D=1cpQbQcpQbQBqbQbD-===1neth0.9~0.94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GBTC0.98~0.99QbQ0ηp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冷源热损失△Qc：凝汽器中汽轮机排汽的汽化潜热损失膨胀过程中的节流、排汽、内部损失（3）汽轮机010QcQQiWiD-==h)1(ipbcpQcQchhhz-=D=0.45~0.47GTηiQ0Wi△Qc汽轮机机

4、械能量平衡关系：汽轮机内功率Wi=发电机轴端功率Pax+机械损失△Qm3600Pax=Wi-△Qm（4）机械效率0.965~0.99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0.95~0.98全厂能量平衡关系：发电机输出功率Pe=全厂热耗量Qcp-全厂能量损失Σ△Qj（6）全厂总效率0.38~0.42全厂总能量损失Σ△Qj=△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△Qb1098△Qp10.50.5△Qc57.552.550.5△Qm

5、0.50.50.5△Qg0.50.50.5总能量损失69.56360全厂总效率30.53740热流图二、熵方法实际的动力过程是不可逆的，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△s典型不可逆过程的做功能力损失（1）有温差的换热过程——冷凝器、加热器放热过程：熵减△sa吸热过程：熵增△sb吸热量=放热量换热过程熵增：做功损失：△T↑、↓，I↑Ten过程熵增:△s火用损△E（2）不可逆绝热膨胀过程——汽轮机做功损失：不可逆绝热膨胀tuen（3）不可逆绝热压缩

6、过程——水泵做功损失：不可逆绝热压缩en（4）节流过程—汽轮机进汽调节结构做功损失：有摩阻的流动en（二）凝汽式发电厂各种损失及全厂总效率1锅炉的做功能力损失（1）锅炉的散热损失做功损失en（2）化学能转化为热能熵增：做功损失：en（3）工质温差传热熵增：做功损失：锅炉中做功总损失：en2主蒸汽管道的做功能力损失熵增：做功损失：en3汽轮机内部做功能力损失熵增：做功损失：en4凝汽器中做功能力损失熵增：做功损失：en5汽轮机机械摩擦产生的做功能力损失做功损失：en6发电机的做功能力损失做功损失：en7凝汽式发电厂做功能力损失做功

7、损失：全厂效率：en能流图四、火用方法1．火用效率与火用损能量平衡关系：供给的可用能=有效利用的可用能+火用损火用效率ηex火用平衡方程的图解火用损：热力设备eqeinwieout电厂典型热力设备的火用损及火用效率设备特点比火用损△E（kJ/kg）火用效率ηex（%）汽轮机eq=0outinteweE--=D1outinitexeew-=h锅炉、换热器wi=0outqinbeeeE-+=Dqinoutbexeee+=h管道eq=0,wi=0outinpeeE-=Dinoutpexee=h凝汽式电厂纯凝汽工况运行时的火用损分布火用

8、流图小结：1热量法与作功能力法计算的全厂总效率相同；2损失分析不同：热量法：从热损失的角度分析作功能力法：从做功能力损失的角度分析3用途：热量法：定量分析，指导工程实际作功能力法：定性分析，指导技术革新二 凝汽式发电厂的主要热经济指标能耗（汽耗量、热耗量、煤耗量