热力发电厂第二章..
《热力发电厂》热力发电厂原则性热力系统
3.1 热力系统及主设备选择原则
2）热力系统的分类 以范围划分，热力系统可分为全厂和局部热力系统。
以汽轮机 回热系统为 核心，将锅 炉、汽轮机 和其他所有 局部热力系 统有机组合 而成的。
主要热力 设备的系统
分为
各种局部 功能系统
锅炉本体 汽轮机本体
主蒸汽系统、给水系统、 主凝结水系统、回热系 统、供热系统、抽空气 系统和冷却水系统等
1）锅炉参数
➢ 锅炉参数选择应该遵从汽轮机初参数及再热蒸汽参数。 同时，应该考虑到锅炉主蒸汽参数对锅炉水循环的影响。
《火力发电厂设计技术规程（DL 5000—2000）》规定，对于大容量 机组，锅炉过热器出口至汽轮机进口的压降，宜为汽轮机额定进汽 压力的5％；过热器出口额定蒸汽温度，对于亚临界及以下参数机组 宜比汽轮机额定进汽温度高3℃；对于超临界参数机组，宜比汽轮机 额定进汽温度高5℃。额定工况下，冷段再热蒸汽管道、再热器、热 段再热蒸汽管道的压力降，宜分别为汽轮机额定工况下高压缸排汽 压力的1.5％～2.0％、5％、3.5％～3.0％；再热器出口额定蒸汽温 度比汽轮机中压缸额定进汽温度宜高2℃。
3）汽轮机参数 — 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压
汽轮机参数包括主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压 (后面章节将详细分析)。
4）汽轮机台数
➢ 对于单机容量较大的发电厂，机组台数不宜超过六 台，机组容量等级不宜超过两种。
热力发电厂课后习题答案
热力发电厂课后习题答案
第一章热力发电厂动力循环及其热经济性
1、发电厂在完成能量的转换过程中，存在哪些热损失？其中哪一项损失最大？为什么？各项热损失和效率之间有什么关系？
能量转换:化学能—热能—机械能—电能（煤）锅炉汽轮机发电机
热损失：
1）锅炉热损失,包括排烟损失、排污热损失、散热损失、未完全燃烧热损失等。2）管道热损失。
3）汽轮机冷源损失：凝汽器中汽轮机排汽的气化潜热损失；膨胀过程中的进气节流、排气和内部损失。
4）汽轮机机械损失。
5)发电机能量损失。
最大:汽轮机冷源热损失中的凝汽器中的热损失最大.
原因:各项热损失和效率之间的关系：效率=（1-损失能量/输入总能量）×100%。
2、发电厂的总效率有哪两种计算方法？各在什么情况下应用？
1）热量法和熵方法（或火用方法或做功能力法）
2）热量法以热力学第一定律为基础,从燃料化学能在数量上被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定量分析。熵方法以热力学第二定律为基础,从燃料化学能的做工能力被利用的程度来评价电厂的热经济性，一般用于电厂热经济性的定性分析。
3、热力发电厂中，主要有哪些不可逆损失？怎样才能减少这些过程中的不可逆损失性以提高发电厂热经济性?
存在温差的换热过程，工质节流过程，工质膨胀或压缩过程三种典型的不可逆过程。
主要不可逆损失有
1）锅炉内有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
2）锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性。
3) 主蒸汽管道中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。
热力发电厂第二章
h4=h5 5
3600 Pe Do (ho hc qrh )m g
6
hc s
（四）再热的效果和应用
1、效果
rh 间接效果: i ; Po , 单机容量
回热循环+再热循环
四、再热循环
热力发电厂
（一）再热循环的提出
如上所述，提高蒸汽的初压力，可以提高
朗肯循环的热效率，但如果蒸汽的初温度不能
同时提高，则蒸汽在汽轮机内膨胀终了时的干 度降低，影响汽轮机的安全运行。因此，为了
提高蒸汽的初压又不致使乏气的干度过低，常
采用蒸汽中间再过热的方法。
热力发电厂
如图所示, 新蒸汽在高压汽 轮机中膨胀作功到某一中 间压力以后, 全部抽出导入 锅炉中的再热器，吸收烟 气放出的热量，然后再导 入低压汽轮机继续膨胀作
热力发电厂
1、 Prh 不变，Trh￪
2、 Trh 不变，改变Prh
再热的目的主要在于增加蒸汽的干度，以便在初温限 制下可以采用更高的初压力，从而提高循环热效率。 中间再热最佳压力的确定需要根据给定的条件进行 全面的经济技术分析确定，一般在蒸汽初压力的20 ％～30％之间。
热力发电厂
随着高参数、大容量机组的发展，在再热参 数选择合适时，采用再热除能减少排汽的终湿度 外，还可以提高大容量机组的热经济性。如采用
《热力发电厂》习题解答
目录
第一章发电厂热力过程的理论基础思考题及习题...................................... 第二章凝汽式发电厂极其热经济性 .................................................................. 第三章? 发电厂热力循环主要参数对电厂经济性的影响 .......................... 第四章? 发电厂局部性热力系统及设备............................................................ 第五章发电厂原则性热力系统............................................................................ 第六章发电厂全面性热力系统............................................................................
《热力发电厂》习题解答
第一章发电厂热力过程的理论基础思考题及习题
1．对发电厂热功转换效果做出全面正确的评价,为什么必须建立在热力学第一定律和第
二定律基础之上?
答：热力学第一定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性；它可对各种理想循环进行分
析，而实际的各种热力循环中都存在原因不同的不可逆损失，找出这些损失的部件、大小、原因、
及其数量关系，提出减少这些不可逆损失的措施，以提高实际循环热效率就应采用以热力学第二定
《热力发电厂》2-在线作业答案
《热力发电厂》2 在线作业答案
一、单选题（共 24 道试题，共 48 分。）
1. 随着加热器级数的增加，下列说法正确的是（）
A. 最佳给水温度不变
B. 热经济性下降
C. 热效率的增长率增加
D. 加热器投资增加
正确答案：D 满分：2 分
2. 凝汽式发电厂总效率只有25~35%左右，效率如此低的原因在于：（）
A. 锅炉设备各项损失太大，致使锅炉效率太低
B. 汽水管道散热损失太大，且无法避免
C. 冷源损失太大，且无法避免
D. 在发电厂生产过程中要消耗掉很多自用电
正确答案：C 满分：2 分
3. 电厂实际生产的整个能量转换过程的不同阶段都存在着各种损失，为此以各种效率来反映其
（）。
A. 不同阶段的初焓和终焓的比值
B. 不同阶段的可用热量的大小
C. 不同阶段的输入能量转变为有用能量的利用程度
D. 不同阶段输入热量的大小
正确答案：C 满分：2 分
4. 热电厂的燃料利用系数可以用来（）
A. 比较两个热电厂的热经济性
B. 比较供热式机组间的热经济性
C. 表明热电两种能量产品在品味上的差别
D. 估算热电厂的燃料有效利用程度
正确答案：D 满分：2 分
5. 在实用范围内，提高蒸汽初压力能提高循环效率，其原因是：（）
A. 蒸汽容积流量增加
B. 汽轮机功率增加
C. 锅炉内饱和温度提高
D. 蒸汽过热度提高
正确答案：C 满分：2 分
6. 水在锅炉中的加热汽化过程是一个（）
A. 定熵过程
B. 定压过程
C. 定温过程
D. 定容过程
正确答案：B 满分：2 分
7. 采用中间再热的目的是：（）
A. 提高回热经济性
B. 提高初参数后使排汽湿度不超过允许值
《热力发电厂》2发电厂的回热加热系统共103页文档
自生沸腾的防止
（1）对进入除氧器的高压加热
器疏水设置疏水冷却器；
（2）将轴封汽、锅炉连续排污
抽汽
扩容蒸汽、阀杆漏汽或高 上级疏水 压加热器疏水引至他处；
凝结水
（3）提高除氧器压力，既可降 锅炉排污 低高加数量，又可减少其
疏水量；
其他热源
（4）将低温的化学补充水引入 除氧器以增加吸热量
除氧水
第4节 除氧器的运行及其热经济性
第二章 回热加热系统
1 回热加热器的型式 2 表面式加热器及系统的热经济性 3 给水除氧及除氧器 4 除氧器的运行及其热经济性分析 5 汽轮机组原则性热力系统计算
第1节、回热加热器的形式
一、加热器
回热循环 ——回热加热器、回热 抽汽管道、水管道、疏 水管道组成的一个加热 系统
1 S
B2
aA
aB
7 Ⅰ 6 5Ⅱ 4
机组绝对内效率
二、除氧器汽源的连接方式
1、单独连接定压除氧器方式
——高中压电厂带基本负荷机组
p2 p 3
特点：
（1）设计工况时该级回热抽汽压 力应高于除氧器运行压力；
（2）抽汽管道上设压力调节阀， 低负荷时能切换至高一级 抽汽，并关闭原级抽汽
单独连接定压除氧器方式的分析
（1）压力调节阀导致节流损失
a
b
twj+1 tsj
热力发电厂第二章 热力发电厂
锅炉效率为锅炉设备输出的被有效利用的热量(锅 炉热负荷)与输入热量(燃料在锅炉中完全燃烧时的 放热量)之比，其表达式为 :
b
Qb Qcp
许最大湿度的限制。
2.3.2 降低蒸汽终参数 1、降低蒸汽终参数对电厂热经济性的影响 在蒸汽初参数一定的情况下，降低蒸汽终
参数，理想循环热效率提高。
2．降低蒸汽终参数受到的限制
理论极限 — 排汽的饱和温度等于或大于自然水温 tw1，绝不可能低于这个温度；
技术极限 — 凝汽器冷却面积和冷却水量不可能无 限大，因此，凝汽器传热端差和冷却水温升不可 能无限小。
空。
2.3.3 回热循环及其热经济性
给水回热加热是指从汽轮机某些中间级抽出 部分做过功的蒸汽，送至加热器对锅炉给水 进行加热的过程，与之相应的热力循环称为 回热循环。
1．给水回热的热经济性 ⑴采用回热可提高理想循环热效率。 ⑵采用回热可提高汽轮机的相对内效率。
3. 影响回热过程热经济性的基本参数 影响回热过程热经济性的基本参数有：多级回热
1.1凝汽式发电厂能量转换过程中能量的损失 及利用
⑴电能生产过程与循环热效率
q1
6
І
《热力发电厂》习题解答
《热力发电厂》习题解答
第一章 发电厂热力过程的理论基础
思考题及习题
1. 对发电厂热功转换效果做出全面正确的评价,为什么必须建立在热力学第一定律和第二定律基础之上?
答：热力学第一定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性；它可对各种理想循环进行分析，而实际的各种热力循环中都存在原因不同的不可逆损失，找出这些损失的部件、大小、原因、及其数量关系，提出减少这些不可逆损失的措施，以提高实际循环热效率就应采用以热力学第二定律为基础的方法来完成。因此对发电厂热功转换效果作出全面的评价，必须建立在热力学第一定律和第二定律 的基础之上。
2. 评价实际热力循环的方法有几种？它们之间有什么区别和联系？
答：评价实际热力循环的方法有两种：一种是热量法（既热效律法），另一种是火用 （ 或熵）方法。 热量法是以热力学第一定律为基础。用能量的基本特性提出热力循环能量转换的数量关系的指标，着眼于能量数量上的平衡分析，它主要通过计算各种设备及全厂的热效率来评价实际循环的优劣。这种评价方法的实质是能量的数量平衡。火用方法是以热力学第一，第二定律为依据，不仅考虑能量的数量平衡关系，也考虑循环中不可逆性引起作功 能力的损失的程度 。它是一种具有特定条件的能量平衡法，其评价的指标是火用效率，这种评价方法实质是作功能力的平衡。 两种方法之间的区别：热量着重法考虑热的数量平衡关系，而火用方法不仅考虑热的量，而且也研究其质的数量关系，即热的可用性与它的贬值问题。因此，两种方法所揭示出来的实际动力装置不完善性的部位、大小、原因是不同的。
热力发电厂-第2章
p1 p0
v dp T
wl Tamb s Tamb
p1 p0
v dp T
图中阴影部分的面积
wl Tamb s Tamb
p1 p0
v dp T
可知，压降愈大，做功能力的损失愈大；此外，还与工质的比体积和 温度有关，在损失相等时，高温高压的蒸汽管道可以采用较大的工质 压降，因此可使用小管径的通道，以节省投资。
Wl 起的做功损失
为
Wl Tamb S
发电厂总的能量损失
Wl Wli Tamb Si
i 1 i 1 n n
存在温差的换热
三种典型的不可逆过程
工质绝热节流
工质膨胀或压缩
有温差的换热——冷凝器、加热器
l-2过程，工质A放热，平均温度为 TA
T A B
1 4 TA T TB
ηi
T
Wi
45%~47%
Qc Qc Q0 Qb Qb Q0 Wi c 1 b p 1 i Qcp Q0 Qb Qcp Qcp Qb Q0
G
△ Qc
4）汽轮机的机械效率
汽轮机机械能量平衡关系： 汽轮机内功率Wi=发电机轴端功率Pax +机械损失△Qm
单位工质的熵减少了 s A，放热量为 TAsA
3-4过程，工质B吸热，平均温度为 TB 单位工质的熵增加了sB ，吸热量为 TBsB
热力发电厂第二章
和再热蒸汽温度为580-600℃。
• 各国超临界机组定义略有差异 • 我国现已设定为25MWPa以上，580℃尚未成标准。
（一）电厂用水量
• 确定水量时，应考虑一水多用，综合利用，提高重复用水率，以降低
全厂耗水量。减少废水排放量，而且排水应符合排放标准，废水予以 适当处理后再重复利用。
表2-6 我国的冷却倍率m一般数值表
直 流 供 水 地 区 北方(三北地区*) 中 部 南 方
夏 季
50~60 60~70 65~75
第二章 热力发电厂的蒸汽参数及其循环
第一节 提高蒸汽初参数
本 章 提 要
第二节 降低蒸汽终参数 第三节 给水回热循环 第四节 蒸汽再热循环 第五节 热电联产循环
第一节 提高蒸汽初参数
一、提高蒸汽初参数的经济性
• 提高p0、t0的实质是提高循环吸热过程的平均温度，以提高其热效率 η
t
（一）提高蒸汽初温t0
传热和流动特性等会存在显著的变化。当蒸汽参数值大于上述临界状 态点的压力和温度值时，则称其为超临界参数。
• 常规超临界机组(Conventional Supercritical):
课件：热力发电厂课件2
1. 火用效率与火用损 2. 典型不可逆过程的熵增及其火用损 3. 凝汽式发电厂的火用损分布 4. 热量法和火用方法的比较及应用
火用方法：基于热力学第二定律，从能量的质量（品位） 来评价其效果，即有效利用的可用能与供给的可用能之比。
te
有效利用的可用能 供给的可用能
100%
动力装置循环的火用效率：
1
2
T
p1
p2
1
2 sp s2 s1 h=const
Ten ep
sp
s
kJ/h
4. 热量法和火用方法的比较及应用
熵方程：
Q
S2 S1 S f Sg Tr Sg
对于绝热的稳态、稳流过程：
Sg S2 S1
2．典型不可逆过程的熵增及其火用损
s
(h0 h1) Ten
(s0
s1)
⑴ 有温差的换热
3
1 4
dq Tasa Tbsb
2 Ta
T
2
1 A
B
4
T
s
sb
sa
dq Tb
dq Ta
dq
T Ta Tb
3
er
Tb
Ten
e Tens
Tendq
T Ta Tb
Ten
(
T T
Tb
)
dq Tb
热力发电厂第二章
项目三 影响发电厂热经济性的因素
一、朗肯循环及热效率
循环热效率： 有效利用的热量与供给的热量之比。
t
t
q1
h0 hca h0 h'f w
朗肯循环热效率ηt的大小反映了冷源损失的大小，其数值约在 40％～45％。
单元四 影响发电厂热经济性的因素
一、蒸汽参数对电厂热经济性的影响
1、提高初参数对发电厂热经济性的影响 对循环热效率ηt 的影响：
4、汽轮机机械损失和机械效率
汽轮机机械损失：
汽轮机支持轴承、推力轴承与轴和推力盘之间的机械 摩擦，以及拖动主油泵、调速系统所引起的损失。
机械效率ηm： 汽轮机输出给发电机的轴端功率与汽轮机的内功率 之比。
大型汽轮机的机械效率大于99％。
5、发电机损失及发电机效率
发电机损失： 发电机轴与支持轴承的摩擦，以及发电机机内冷却 介质的摩擦和铜损（线圈发热）、铁损（激磁铁芯涡流发 热等）造成的功率消耗。
给水泵
汽轮机 发电机
凝 汽 器
4、分析：
1）对循环热效率的影响
正确选择再热压力，可以提高循环热效率。
2）对汽轮机相对内效率的影响
采用蒸汽再热后，由于排汽干度提高，汽轮机湿汽损 失减少，相对内效率提高。
3） 在相同参数范围内，再热循环汽耗率小于无再 热循环的汽耗率。（有再热时焓降大，作功多，可 少进汽）
《发电厂热力设备及系统》第二章 蒸汽动力循环 3解析
二、 水蒸汽h-s图的使用
1. 编排如图
h
定压线P;
定温线T；
定容线v；
C
定干度线x
X=0.1
vp
T
X=0.9
x=1
S
过热区由p，v，T中两个参数直接查取出其他参数
2.使用
两相区中由p，v，T之一及x两个参数直接查取其 他的参数
将0.01ºC的纯水，在某一压力下定压加热，使之由未饱和水 变为过热蒸汽，并且记录下不同温度时的v（尤其关注饱和湿 蒸汽的始、终点）热量Q等，便可在p-v图和T-s图上得到一条 等压曲线。例如下图中曲线1º－1’－1’’线。
改变压力，重复上面的过程便得到一系列这样的 曲线如2º2’22’’等。
将这些不同压力下的饱和水状态点（下饱和点） 联结，再将不同压力下的干饱和蒸汽点（上饱和点） 联结，便得到p-v图上的曲线1’ C1’’。
1
ห้องสมุดไป่ตู้
t1
p2
1-3不可逆过 wt,s' h1 h3
程：
2
3
s
绝热效率（相对内效率）：
oi
wt,s wt , s
h1 h3 h1 h2
例1 汽轮机进口蒸汽的参数为p1＝ 9.0MPa,t1=500℃，蒸汽在汽轮机中进行绝热可逆膨 胀至P2=0.004MPa,试求：
《热力发电厂》习题解答1
《热⼒发电⼚》习题解答1
⽬录
第⼀章发电⼚热⼒过程的理论基础思考题及习题 (2)
第⼆章凝汽式发电⼚极其热经济性 (8)
第三章发电⼚热⼒循环主要参数对电⼚经济性的影响 (15)
第四章发电⼚局部性热⼒系统及设备 (24)
第五章发电⼚原则性热⼒系统 (35)
第六章发电⼚全⾯性热⼒系统 (37)
《热⼒发电⼚》习题解答
第⼀章发电⼚热⼒过程的理论基础思考题及习题
1．对发电⼚热功转换效果做出全⾯正确的评价,为什么必须建⽴在热⼒学第⼀定律和第⼆定律基础之上?
答：热⼒学第⼀定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性；它可对各种理想循环进⾏分析，⽽实际的各种热⼒循环中都存在原因不同的不可逆损失，找出这些损失的部件、⼤⼩、原因、及其数量关系，提出减少这些不可逆损失的措施，以提⾼实际循环热效率就应采⽤以热⼒学第⼆定律为基础的⽅法来完成。因此对发电⼚热功转换效果作出全⾯的评价，必须建⽴在热⼒学第⼀定律和第⼆定律的基础之上。
2．评价实际热⼒循环的⽅法有⼏种？它们之间有什么区别和联系？
答：评价实际热⼒循环的⽅法有两种：⼀种是热量法（既热效率法），另⼀种是⽕⽤（或熵）⽅法。热量法是以热⼒学第⼀定律为基础。⽤能量的基本特性提出热⼒循环能量转换的数量关系的指标，着眼于能量数量上的平衡分析，它主要通过计算各种设备及全⼚的热效率来评价实际循环的优劣。这种评价⽅法的实质是能量的数量平衡。⽕⽤⽅法是以热⼒学第⼀，第⼆定律为依据，不仅考虑能量的数量平衡关系，也考虑循环中不可逆性引起作功能⼒损失的程度。它是⼀种具有特定条件的能量平衡法，其评价的指标是⽕⽤效率，这种评价⽅法实质是作功能⼒的平衡。两种⽅法之间的区别：热量法考虑热的数量平衡关系，⽽⽕⽤⽅法不仅考虑热的量，⽽且也研究其质的数量关系，即热的可⽤性与它的贬值问题。因此，两种⽅法所揭⽰出来的实际动⼒装置不完善性的部位、⼤⼩、原因是不同的。
热力发电厂-2
火电厂的各项损失
项目
锅炉热损失 管道热损失 汽轮机冷源热损失 汽轮机机械损失 发电机损失
总热损失 全厂效率
中参数 11 1 61.5 1 1 75.5 24.5
电厂初参数
高参数 超高参数
10
9
1
0.5
57.5
52.5
0.5
0.5
0.5
0.5
69.5
63
30.5
37
超临界参数 8 0.5
50.5 0.5 0.5 60 40
意义：反映热力系统将输入能量转换成输出有效能量的程度
实质：能量的数量平衡
1/18/2020
4
1.1 热力发电厂热经济性的评价方法——热量法
输入总能量
有效利用能量
热力设备
损失能量
热效率：
有效利用能量 输入总能量
100%
1
损失能量 输入总能量
100%
1/18/2020
5
1.1 热力发电厂热经济性的评价方法——热量法
固有冷源损失 ：汽轮机排汽在凝汽器中的放热量，是不可 避免的冷源损失，大小决定于热力循环的型式和参数。
附加冷源损失：蒸汽在汽轮机中膨胀做功时产生的损失，如 进汽调节机构的节流损失、喷嘴损失、动叶损失、叶高损失、 漏汽损失、湿汽损失、叶轮摩擦损失及余速损失等。
《热力发电厂》热力发电厂全面性热力系统
凝结水 精处理
装置
凝 结 水 杂 项
4.4 机组回热全面性热力系统
3 除氧给水系统
1）定义
除氧给水系统是从除氧器到锅炉省煤器进口之 间的管道、阀门和附件的总称。
2）组成
对于大容量机组来说，除氧给水系统包括除氧系 统和给水系统，主要由除氧器、给水下降管、给水 泵、高压加热器以及管道、阀门等附件组成。
可靠性 差
灵活性 经济性
中
差
方便性 差
切换母管制系统
中
好
中
中
单元制系统
好
差
好
好
上述四个方面，互相影响，必须结合具体工程通过综合技术经济比较来确定。
4.2 主蒸汽系统和再热蒸汽系统
2 再热蒸汽系统
概念
再热蒸汽系统是指从汽轮机高压缸排汽经锅炉再 热器至汽轮机中压联合汽阀的全部管道和分支管道。
汽轮机高压缸排气口到锅炉再热器入口联箱的再 热蒸汽管道及其分支管道称为再热冷段蒸汽系统。
除氧器的启动汽源：应来自启动锅炉或厂用辅助蒸汽系统。 除氧器的备用汽源：应取自正常运行抽汽的高一级乃至两
级回热抽汽以供汽轮机低负荷工况时使用。同时应考虑到 防止除氧器过压爆炸的措施。
（2）给水系统类型的选择 主要有单母管制系统、切换母管制系统和单元制系统三种。
（3）给水泵总容量的选择
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t0
（二）初参数的选择
高参数必须是大容量！
热力发电厂
热力发电厂
1）理论上的初参数选择
——配合参数（排汽湿度不超过最大允许值所对应初参数）
初温由选用钢材确定
初压在初温、排汽压力、排汽 湿度、容量确定下选择
ri=wi/wa
2）技术经济上的初参数选择
热经济性的提高 投资和维修增加、安全性降低
干式冷却塔的热水在散热翅管 内流动，靠与管外空气的温差， 形成接触传热而冷却。所以干式 冷却塔的特点是：①没有水的蒸 发损失，也无风吹和排污损失， 所以干式冷却塔适合于缺水地区， 如我国的北方地区。。②水的冷 却靠接触传热，冷却极限为空气 的干球温度效率低，冷却水温高。 ③需要大量的金属管（铝管或钢 管），因此造价为同容量湿式塔 的4～6倍。
回报 > 投资
三、降低蒸汽终参数
(凝汽器中的乏汽压力，即汽轮机背压)
热力发电厂
（一）降低蒸汽终参数对热经济性的影响
Pc (或Tc ) Tc t
降低终压可以降低平 均放热温度，从而提高 热效率 。
To
To
Tc
Tc
降低蒸汽终参数pc对热经济性的影响 T （1）有利影响
T0 4
3
t↑（ t =1-Tc/T1，wa↑） 凝汽器火用损Ec ↓
p P 0 1‘ ’ 1 0 5
（2）不利影响
p
c
2‘ 2
Pc↓→叶片寿命↓→湿气损失↑→ ri↓ Pc↓→vc↑→余速损失↑→ i ↓
s
结论：在极限背压以上，降低pc对热经济性有利
降低蒸汽终参数的限制
1）自然条件（理论限制）
1）设计最佳终参数
以年计算费用最小时所对应的pc为最佳终参数。 根据该终参数确定凝汽器面积、冷却水量及循环水 泵、冷却塔（循环供水时）的选型和配置等。
2）运行最佳终参数
汽轮机功率增加值与循环水泵耗功之差取得最大值 时的pc
最佳运行真空
图 3-8
最佳运行真空
电厂冷却塔
1、冷却塔的作用
冷却塔的作用是 将挟带废热的冷却
2-
3、辅助通风冷却塔
热力发电厂
2-3 2-4
自然通风和机械通风共同作用 的冷却塔，在冷却塔底部，加 装鼓风机以辅助塔体通风。
1000MW机组的辅助通风冷 却塔，此塔冷效相当于3个 同尺寸的自然通风冷却塔。
（二）限Байду номын сангаас：
环境温度(真空如何形成?)
热力发电厂
循环泵电耗全厂经济性
热力发电厂
干式冷却塔
自然水温tc1； 冷却水量和凝汽器面积都不可能无限大 末级长叶片的设计和制造水平
2）技术水平
汽轮机背压pc由排汽饱和温度tc决定
tc = tc1 t t
t—冷却水温升 t—凝汽器传热端差，t =tctc2，
tc决定因素：冷却水温、冷却水量、换热面积、换热面清洁度
最佳蒸汽终参数
热力发电厂
To To t , xc ri
• 提高初温可以提高平 均吸热温度，并提高乏 汽干度，但受到材料耐 温性能的限制。
o' o
• 发展方向：不容易提高
c
540-555℃
2、提高初压Po
P o To t , 但xc ri
热力发电厂
•
提高初压，可以提高 平均吸热温度，从而提 高循环热效率，但却使 乏汽干度降低，对汽轮 机相对内效率、安全运 行不利(x>0.85~0.88)
回热循环+再热循环
四、再热循环
热力发电厂
（一）再热循环的提出
如上所述，提高蒸汽的初压力，可以提高
朗肯循环的热效率，但如果蒸汽的初温度不能
同时提高，则蒸汽在汽轮机内膨胀终了时的干 度降低，影响汽轮机的安全运行。因此，为了
提高蒸汽的初压又不致使乏气的干度过低，常
采用蒸汽中间再过热的方法。
热力发电厂
如图所示, 新蒸汽在高压汽 轮机中膨胀作功到某一中 间压力以后, 全部抽出导入 锅炉中的再热器，吸收烟 气放出的热量，然后再导 入低压汽轮机继续膨胀作
第二章 热力发电厂的蒸汽 参数及其循环
1、提高蒸汽初参数 （提高初温、初压）
热力发电厂
一、提高火力发电厂热经济性的主要途径
2、降低蒸汽终参数（降低背压）
3 、采用蒸汽中间再过热
ηi￪
4、采用给水回热 5、热电联产——提高热能有效利用程度
二、提高蒸汽初参数
（一）提高初参数对ηt、ηri的影响 1、提高初温To
热力发电厂
干湿式冷却塔
热力发电厂
这种塔为湿式塔和干式塔的结合，干部在上，湿部在下。也 有的塔四面进风，相对两边为湿部；另外两边为干部。采用这 种塔的目的，部分是为了省水，但大多数是为了消除从塔出口 排出的饱和空气的凝结，因而造成塔周围的污染。
热力发电厂
朗肯循环—现代蒸汽动力装置
的基本循环
实际中对朗肯循环做改进
3 蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响
热力发电厂
讨论：
• 大容量机组 初参数↑，i↑ • 小容量机组 初参数↑，i↓
高参数必须是大容量
4、提高蒸汽初参数的限制 1）提高初温的限制
金属材料性能限制
热力发电厂
P0OP Pe=300MW 200
2）提高初压的限制
安全性、热经济性
150
100
措施：
（1）提高P0的同时采用蒸汽再热 （2）提高P0的同时增大单机容量
o'
o
• 发展方向：越来越高 中压高压超高压亚临 界超临界超超临界
c
Po与ηt关系
热力发电厂
（注：to=400 ℃，Pc=0.004MPa，hc '=120kJ/kg）
从上表可以看出，随着Po的提高，ηt将不断增加。 当Po达到20MPa时ηt为最大。再提高Po的值，ηt将会 下降。 提高蒸汽初压力使循环热效率开始下降的极限压 力，在工程上没有实际意义。
热力发电厂
水在塔内与空气进
行热交换，使废热
传输给空气并散入
大气。
2
2、自然通风逆流湿式冷却塔
热水由管道通过竖管送 入热水分配系统，然后通 过喷溅设备，将水洒到填 料上；经填料后成雨状落 入蓄水池，冷却后的水抽 走重新使用。
热力发电厂
空气从进风口进入塔体， 穿过填料下的雨区，和热 水流动成相反方向流过填 料，通过收水器回收空气 中的水滴后再从塔顶出口 排出。
功到终压力 ，这种循环称
为蒸汽再热循环，简称再 热循环。
热力发电厂
一次再热循环在T-s图中的 表示如图所示 。可以看出， 蒸汽经中间再过热以后，
其乏汽的干度明显地提高
了。再热循环的吸热平均 温度将高于基本的朗肯循 环，使整个再热循环的热 效率有所提高。