热力发电厂第二章..
热力发电厂课后习题问题详解
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) 锅炉有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉打礁、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。
4）汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
5）凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。
4、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系是什么？主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率。
《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。
3．热量火用和工质火用的含义和区别？为什么说火用可作为一个状态参数？答：温度为T 的恒温热源释放热量q ，则q 在热源温度T 和环境温度T en 之间实现卡诺循环时所做的最大技术功，称为热量火用。
《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。
热力发电厂-第2章
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2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
工质膨胀或压缩过程
T
蒸汽在汽轮机中的膨胀过程是一个不 可逆过程，由不可逆引起的熵增为
s sc sc 做功能力的损失为
wl Tambs Tamb sc sc
o
同理，在发电厂热力系统中，工质在水泵中被
不可逆绝热压缩也将引起做功能力的损失。
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2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
评价热力发电厂热经济性的两种基本方法
热量法以燃料产生的热量被利用的程度对电厂热经 济性进行评价，可以用各种效率或损失率的大小来衡量。
热量法—效率法、热平衡法 做功能力分析法—熵分析法、㶲分析法
定量分析 定性分析
以能量做功能力的有效利用程度或做功能力损失的 大小作为评价动力设备热经济性的指标。
化学能 Hale Waihona Puke 热能 — 机械能 — 电能4
（煤） （锅炉）（汽轮机）（发电机）
热力发电厂以朗肯循环为基础，通过 热功转换获取电能，循环中热功转换 的完善程度用热效率表示，它等于有 效利用的热量与供给热量之比，即
t
wt q1
q1 q2 q1
1 q2 q1
1 T2 T1
T
5 4 3
O
在蒸汽初压不高时，给水泵的耗功可以忽略不
计，即 hfw hc
t
wt q1
h0 hc,a h0 hfw
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2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2. 凝汽式发电厂能量转换过程中能量的损失及利用 实质 用热量法和㶲分析法评价凝汽式发电厂能量转换 过程的热经济性 。
热力发电厂第二章 热力发电厂
全厂的能量损失率
cp
Qj Qcp
i
cp
简单凝汽式电厂相应的热流图
kg h
2.2 凝汽式发电厂的主要热经济指标及评价
凝汽式发电厂常用的热经济性指标有： 能耗量(汽耗量、热耗量、煤耗量)、能耗率 汽耗率、热耗率、煤耗率)和全厂效率。
1、汽轮发电机组的热经济指标
⑴汽轮发电机组的汽耗量和汽耗率 汽轮发电机组的汽耗量是指单位时间汽
1m
⑤发电机的能量损失及发电机的效率
发电机的效率定义为发电机输出的电功率与 轴功率之比。
g
Pe Pax
1 Qg 3600Pax
发电机能量损失率
g
Qg Qcp
bpim
1 g
⑥全厂能量损失及全厂总效率
全厂总效率表示发电厂有效利用的能量(电能)与其 消耗的能量（燃料完全燃烧时的放热量）之比，即 为全厂的总效率。
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
5
4
V
1
Π
2
Ш
q2
3
IV
T
1
5
6
4 2
3
0
s
蒸汽动力循环装置及朗肯循环的T-s图
热效率
t
wt q1
q1 q2 q1
1 q2 q1
1 T2 T1
在具体计算时，做功量、吸热量以及放热量均可用工质焓的变
Qb Bqnet
Db (hb h fw ) Bqnet
锅炉热损失率 b
b
Qb Qcp
热力发电厂第二章
• 提高p0、t0可节约燃料，是实施提高p0、t0的前提。
q , %
n
q,
n
kJ /
q , %
n
q,
n
kJ /
t = t
0
650℃
rh
(kw h ) 8 800
= -, %
t=t
0
p = 35M P a
rh
0
%
3
3
30 25 19
(kw h ) 8 800 6 600
章热力发电厂的蒸汽参数及其循环
蒸汽动力循环的循环参数，指进入汽轮机的新蒸汽压力p0、温度t0，再 热后进入中压缸的再热蒸汽温度trh和进入凝汽器的排汽压力pc。
现代火电厂常用的蒸汽循环为回热循环、再热循环、热电联供循环和热
电冷三联供循环。
蒸汽循环及其参数，不仅与热经济性有关，还与发电厂的可靠性、经济 性、运行灵活性以及对环境的影响有关。
2. 提高t0受金属材料的制约 ，各国家耐热合金钢的体系各不相同，视 其资源而定
3. 提高p0受蒸汽膨胀终了时湿度的限制 采用蒸汽中间再过热，不仅是继续提高p0的一种有效方法，还可使 η ri得到改善。
x
t = t = 550℃
0 rh
0.9
pc=0.003MPa p0=1.0MPa
0.5
%
,
trh i
ABB/CESILZER
前苏联 前苏联
2
2 2
600
500 320
24.2/538/566
23.54/540/540 23.54/540/540
营口电厂
伊敏电厂 绥中电厂 漳州厚石电厂
前苏联
前苏联 前苏联 三菱
热力发电厂ppt课件
• 四川白马及开远、黄角庄、秦黄岛等电厂
300MW流化床锅炉
• 山东烟台IGCC示范工程（2*300-400MW）
• 发电、煤化工多联产试点工程：如兖州 矿业集 团鲁南化肥厂（76MW发电、10万吨甲醛）
一、我国的能源资源和能源结构
• 能源资源丰富，但人均拥有量相对不足 • 以煤炭为主要能源 • 占一次能源消费量62％ • 预计到2050年仍占能源消费量50% • 电力能源一直以煤为主
精选ppt
2
煤炭在总能源中比例
煤炭比例/%
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
• 计划关停小火电30GW（煤耗高达 550g/kWh以上），如其中的一半用超（超超） 临界机组替代，每年可节煤2000万吨；
• 相应的节能、节水、精节选p资pt 源和环保效益显著。 19
燃烧室 3
2 压 气 机 1
4
燃气 轮机
G ~ 发电机
9
8 余热锅炉 e
气轮机
发电机 G ~
给水 7
加热器 水泵
• 近年来我国能源需求已呈明显增长的趋势
精选ppt
4
精选ppt
5
能源利用率低，平均能耗高，产值能耗约为发达国家的4～5倍， 产品单耗比发达国家高40%，能源综合利用率不到30% 。
污染严重， CO2的排放量已成为世界第2位
精选ppt
6
二、我国火力发电工业的成就 我国电力工业的发展
《热力发电厂》绪论
1.2 热力发电厂动力循环
汽轮机 1
锅 炉
1’
5
2
4
凝
水 泵
汽 器
3
图3 再热循环装置简图
再热循环要求汽轮机分 缸，蒸汽在汽轮机的高压缸 膨胀到某一中间压力时被全 部引出，送入锅炉的再热器 中再次吸热，直至与初状态 温度相同（或更高），然后 返回汽轮机的中低压缸继续 做功。再热后，蒸汽膨胀终 态的干度有明显的提高。
④ 地热发电厂
利用地下热水经扩容器 降压产生蒸汽，或通过热交 换器使低沸点液体产生蒸汽， 通过汽轮发电机组发电。
1.3 发电厂的类型
⑤ 风力发电厂。利用
高速流动的空气驱动风 车转动，从而带动发电 机发电。
⑥ 垃圾电厂。将燃烧垃圾产
生的热能转换成电能，既环保 又节能。
热力发电厂主要包括火力发电厂、原子能发电厂、 太阳能发电厂和地热发电厂等。
第三节 发电厂类型
1.3 发电厂的类型
1. 按产品分 ① 发电厂 只生产电能，在汽轮机做完功的蒸汽， 排入凝汽器凝结成水，所以又称凝气式电厂。 ② 热电厂 既生产电能又对外供热，供热是利用 汽轮机较高压力的排汽或可调节抽汽送给热用户。
2. 按使用的能源分 ① 火力发电厂 以煤、油、天然气为燃料的电厂 称为火力发电厂，简称火电厂。 ② 水力发电厂 以水作为动力发电的电厂。其生 产过程是由拦河坝维持的高水位的水，经压力水管
燃气-蒸汽联合循环主要分为以下四类：
1.2 热力发电厂动力循环
（1）余热锅炉联合循环
1.2 热力发电厂动力循环
（2）补燃余热锅炉联合循环
1.2 热力发电厂动力循环
（3）助燃锅炉联合循环
1.2 热力发电厂动力循环
（4）正压锅炉联合循环
热力发电厂第二章
凝汽器——定压放热过程
给水泵——绝热压缩过程
锅 炉
汽轮机 凝汽器 给水泵
项目三 影响发电厂热经济性的因素
一、朗肯循环及热效率
状态变化：
锅炉——工质由未饱和水变成过热蒸汽。 汽轮机——工质由过热蒸汽变为湿蒸汽。 凝汽器——工质由湿蒸汽变为饱和水。 给水泵——压缩后压力升高，温度略有升高工质由 饱和水变为未饱和水。
工作原理：
当燃气轮机工作时，压气机从外界大气吸入空 气，并压缩到某一压力，同时空气温度也相应提高。 然后，将空气送入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧产 生高温高压燃气，燃气进入燃气轮机中膨胀作功， 直接带动发电机发电。燃气轮机的排气导入锅炉， 用以产生高温高压蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。 汽轮机排汽再进入凝汽器中放热，凝结水又送入锅 炉。
热化发电率=
热化发电量 热化供热量
热化供热量一定，热化发电率越高，热化发 电量越大，可减少凝汽发电量，节省燃料。
总结：
采用热电联产，避免或减少冷源损失，提高 燃料的利用率，可节约大量燃料（20~25%）， 电厂热经济性提高。
五、燃气-蒸汽联合循环
（一）装置系统图
燃料 燃烧室
压 气 机空气ຫໍສະໝຸດ 发电机总热耗量减去供热热耗量后的剩余部分。
（四）热电厂总的热经济指标
1、燃料利用系数
热电厂生产的电、热总能量与其消耗的燃料量 之比。
电能+热能 燃料利用系数=
燃料量
供热机组的比凝汽式机组燃料利用系数大,节省 燃料。
2、热化发电率
热化发电量：联产汽流生产的电能。 热化供热量：联产汽流生产的热量。 热化发电率：热化发电量与热化供热量之比。
抽水蓄能电厂
太阳能电厂 地热发电厂 风力发电厂
热力发电厂第三版(叶涛)课后答案
第一章热力发电厂动力循环及其热经济性一、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%。
二、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。
三、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。
4）汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
5）凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。
四、发电厂有哪些主要的热经济性指标？它们的关系是什么？主要热经济性指标有：能耗量（汽耗量，热耗量，煤耗量）和能耗率（汽耗率，热耗率，煤耗率）以及效率。
《热力发电厂》课程教学大纲(本科)
热力发电厂Thermal power plant课程代码：02410070学分：2.5学时：40 （其中：课堂教学学时：40实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0）先修课程：工程热力学，传热学，流体力学，汽轮机适用专业：热能工程教材：《热力发电厂》郑体宽中国电力出版社2001年3月第1版一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）《热力发电厂》阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用，着重介绍国内600MW及以上大型机组以及热力系统。
《热力发电厂》是针对电厂热能及自动化专业的专业必修课程。
（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
）课程目标1:发电厂的热经济性及分析方法课程目标2：提高电厂热经济性的途径课程目标3：新型动力循环课程目标4：发电厂原则性热力系统及全面性热力系统计算注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-1……m-n1.毕业要求1-1:2.毕业要求……注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「'，也可标注“H、M、L”。
第一章热力发电厂的评价（-）教学内容第一节热力发电厂的安全可靠性第二节火力发电厂的环保评价第三节热力发电厂热经济性评价第四节凝汽式发电厂的热经济性指标第五节发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系第六节我国能源和电力工业的可持续发展（二）教学要求讲解热力发电厂评价的相关技术指标。
（三）重点和难点各种专业术语的含义及计算公式。
第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环（一）教学内容第一节提高蒸汽初参数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（二）教学要求定性分析各种参数变化对热力发电厂热经济性影响。
热力发电厂知识点全总结
第二章发电厂的回热加热系统第一节回热加热器的型式按内部汽、水接触方式:分为混合式加热器与表面式加热器；按受热面的布置方式:分为立式和卧式两种。
一、混合式加热器1、特点：①加热器本体简单，没有端差，热经济性好；②系统复杂，回热系统运行安全性、可靠性低、系统投资大。
③设备多、造价高、主厂房布置复杂、土建投资大、安全可靠性低，使混合式低压加热器回热系统应用受到限制。
2、混合式加热器的结构.演示文稿3.ppt3、重力混合式低压加热器回热系统.演示文稿4.ppt特点：①降低了亚临界和超临界汽轮机叶片结铜垢及真空下的低压加热器氧腐蚀的现象；②提高了热经济性。
二、表面式加热器加热蒸汽与水在加热器内通过金属管壁进行传热，通常水在管内流动，加热蒸汽在管外冲刷放热后凝结下来成为加热器的疏水(为区别主凝结水而称之为疏水)；演示文稿6.ppt对于无疏水冷却器的疏水温度为加热器筒体内蒸汽压力下的饱和温度；管内流动的水在吸热升温后的出口温度比疏水温度要低，它们的差值称之为端差. 演示文稿7.ppt1．表面式加热器的特点①有端差，热经济性较混合式差。
②金属耗量大，内部结构复杂，制造较困难，造价高。
③不能除去水中的氧和其它气体，未能有效地保护高温金属部件的安全。
④全部由表面式加热器组成的回热系统简单，运行安全可靠，布置方便，系统投资和土建费用少。
⑤表面式加热器系统分成高压加热器和低压加热器两组；水侧部分承受给水泵压力的表面式加热器称为高压加热器，承受凝结水泵压力的表面式加热器称为低压加热器。
2．表面式加热器结构表面式加热器也有卧式和立式两种。
现代大容量机组采用卧式的较多。
第二节表面式加热器及系统的热经济性一、加热器的端差1、加热器的端差（上端差、出口端差）：加热器出口疏水温度tsj（饱和温度）与出水温度twj之差。
2、加热器端差对热经济性的影响加热器端差越小经济性越好。
可以从两方面解释：一方面，如果出水温度不变，端差减少意味着tsj可以低一些，即回热抽汽压力可以低一些，回热抽汽做功比增加，热经济性变好。
热力发电厂ppt
绿色（洁净化、“三废“资源化、与环境友好） 节约（节水源、节能源、节资源、节土地） 可靠（高安全性、高灵活性、高电能质）
可柔性（方便灵活、个性化） 管理现代（信息化、数字化、网络化）
到2020年电源发展的蓝图
10
8
6
4
2
0
2000 年
火电厂可靠性管理的任务与作用
60年代中期，可靠性管理引到电力工业。 1980年美国电气电子工程师学会制订了“统计、评价发电设 备可靠性、可用率和生产能力用的术语定义”试用标准。 日本、英、法和原苏联等国家都开展电力可靠性管理工作； 我国70年代后才起步，现已建有中国电力可靠性管理中心； 火电厂可靠性是指在预定时间内和规定的技术条件下，保持 系统、设备、部件、元件发出额定电力的能力，并以量化的 一系列可靠性指标来体现。
第一章 热力发电厂的评价
热力发电厂的安全可靠性 火力发电厂的环境评价
凝汽式发电厂的热经济性指标 发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系
我国能源和电力工业的可持续发展
第一节 热力发电厂的安全可靠性
– 安全管理 – 可靠性管理 – 寿命管理 – 火电厂的计算机监视 – 设备的故障诊所
安全管理
电力工业是电力的产、供、销是连续,电能不可能大量储存 。 电力企业的效益首先体现在安全可靠供电的社会效益方面。 高参数、大机组、大电网虽然有很多优点，一旦发生事故，处理 不及时会连锁反应酿成大面积或整个电网长时间停电，甚至全网 瓦解 。 电力企业必须坚持“安全第一、预防为主”的方针 。 电力安全生产是涉及全过程管理的问题，应抓好各环节，才能做 到预防为主、安全第一。 火电设备日趋先进，高度机械化、自动化，并能做到离线、在线 计算机监控等。 提高火电职工素质将对保障安全、提高效益有极大作用。
《热力发电厂》热力发电厂全面性热力系统
4.3 中间再热机组的旁路系统
2 旁路系统的类型
高压旁路（Ⅰ级旁路） 将新蒸汽绕过汽轮机高压缸经过减温减压装置进
入再热冷段管道 低压旁路（Ⅱ级旁路）
将再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸经过减温 减压装置进入凝汽器 大旁路 （ Ⅲ级旁路）
将新蒸汽绕过整个汽轮机，直接排入凝汽器
4.3 中间再热机组的旁路系统
旁路系统举例
4.4 机组回热全面性热力系统
1 对机组回热全面性热力系统 的要求
回热系统正常运行工况要求 ① 满足原则性回热系统的运行流程 ② 加热器抽空气系统的设置 ③ 维持面式加热器汽侧具有一定的疏水水位的要求
♧ 水封管 ♧ 浮子式疏水器 ♧ 疏水调节阀 ④ 凝结水泵、疏水泵入口设置抽空气管路，不断抽 出漏入泵内的空气以保证泵的正常工作。
– 主汽轮机主蒸汽流量相同； – 给水泵本身消耗的轴功率相等; – 在不考虑给水泵耗功的条件下，
主汽轮机产生的总电功率为Pe。
➢比较的方法
✓小汽轮机的内效率大于主机内效率与发电机效率和电能传
递效率的乘积，即 ip igd ，就可以获得小汽轮机驱
动的增益，且随 ip 的增大或 d 的减小而增益愈多。
目的
减少冷源损失，以提高机组的热经济性。
4.4 机组回热全面性热力系统
回热抽汽系统的保护
机组甩负荷时，汽轮机内压力突然降低，回热抽汽管道和各 加热器内的蒸汽倒流入汽轮机，引起汽轮机超速。 加热器泄漏使水从回热抽汽管道进入汽轮机而引起水击事故。 在回热抽汽管道上设置了一定的保护设备，主要包括装设止 回阀和电动隔离阀。
锅炉再热器出口联箱到汽轮机中压联合汽阀的管 道和分支管道称为再热热段蒸汽系统。
3 单元制主蒸汽-再热蒸汽系统的种类
热力发电厂-2发电厂的回热加热系统
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
损失或疏水压降产生热能贬值带来的做功损失；
（2）↓疏水经节流后产生蒸汽形成两相流的可能性；
（3） ↑热经济性
布置方式：内置式、外置式
tw2 hw2
t
s 1
h
s 1
t1 h1 tw1 hw1
内 置
1
式 疏
h s 1 t s 1 h s1 t s1
1
水
冷
t, ° C
却 器
t s1 •
ts1
• 1 • tw2
——由于表面式加热器汽侧压力远小于水侧压 力，借助疏水泵将疏水与水侧的主水流汇合，汇 入点常为该加热器的出口水流中
2、两种疏水方式的热经济性分析
（1）疏水逐级自流方式（高、低加热器）
↑高一级抽汽量，↓低一级抽汽量，↓热经济性
（2）疏水泵方式（大中型机组末级低加热器）
疏水与主水流混合后，↓端差，↑热经济性
四、典型回热系统示例
1、 高、低加热器为表面式的系统
2、全混合式加热器回热系统
P1
P2
P3
3、重力方式布置的混合式低压加热器
p5
p4
p1
p2
p3
p7
pc
p6
4、带有部分混合式低压加热器的热力系统
12
3
4
热力发电厂第二章
450 500 550 600 650
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
1
z
(ho h fw )
3600 do (ho hc ) m g
1 1 jY j
1 z
(kg / kw h)
q
s cp
3600
r i
m g
(k J / k w h)
b
123
r cp
( g / kw h)
由于抽汽量在汽轮机中少 作了功，若汽轮机要发出 同样的功率，必须增加进 汽量，故采用回热加热后 机组的汽耗量将增加。但 并不意味着经济性的下降。
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 。
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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。
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
η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
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。
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
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。
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
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）限制：
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
450 500 550 600 650
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
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
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
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。