火力发电厂的热力系统的讲义
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火电厂辅助设备及热力系统(PPT83页)
③除氧效果好；
④可防止除氧器内发生“自生沸腾”现
象。
电厂热力设备及运行——热力系统部分
8-3 除氧设备及系统
二、除氧器的类型和结构：
典型的除氧器结构：
淋水盘式除氧器 喷雾填料式除氧器 喷雾淋水盘式除氧器
除氧效果较差，目 前电厂较少采用。
300MW及以上容 量机组广泛采用
除氧器给水箱：——是凝结水泵与给水泵之间的缓冲容器。
二、除氧器的类
真空式除氧器 大气式除氧器
高压除氧器
可作为高参数大容量机组 中一种辅助除氧的手段
适用于中、低参数的发电厂
工作压力约为0.3～0.8MPa，
广泛用于高参数大容量机组
►采用高压除氧器的优点：
①减少高加台数，节省投资；
②提高锅炉运行的安全可靠性；
电厂，作为一种辅助除氧手段。
热力除氧：——火电厂广泛采用
除氧原理
:
亨利定律 道尔顿分压定律
热力除氧方法：在定压下将水加热至沸腾，使水面上 的水蒸汽分压力几乎等于全压力，其它气体的分压力 →0，这样溶于水中的气体就能从水面逸出而被除去。
电厂热力设备及运行——热力系统部分
8-3 除氧设备及系统
疏水逐级自流 采用疏水泵
三、蒸汽冷却器**：
为减少疏水逐级自流所造成的对 低压抽汽的“排挤”，可装设疏 水冷却装置，分外置式和内置式。
可与疏水逐级自流综合应用
设置目的：——利用抽汽的显热，提高对应加热器的出
口水温，传热温差↓，经济性↑
类型：
外置式蒸汽冷却器 内置式蒸汽冷却段
►国内机组常将高加的 传热面设置为三部分： ①蒸汽冷却段； ②蒸汽凝结段； ③疏水冷却段。
一、回热加热器类型： 按传热方式分——混合式、表面式
发电厂热力系统
图8—1 国产 N300—16．25／ 550／550型再热式 机组的原则性热力系 统
图8—2 国产N600—16．57／537／537型再热式机组的原则性热力系统
图8—3 引进的N600—25．4／541／569超临界再热式机组的原则性热力系统
图8—4 引进的N1000—26.15／605／602超超临界压力再热机组的原则性热力系统
（1）表示了锅炉、汽轮机、凝汽器、凝结水泵、 除盐装置、低加、除氧器、给水泵、高加、锅炉 排污装置之间的联系。 （2）表示了汽轮机高、中、低压缸的布置方式和 各汽缸的个数。
二、原则性热力系统
3、原则性热力系统的共同点： （3）表示了主蒸汽、再热蒸汽和各段回热抽 汽参数。 （4）表示了主蒸汽、再热蒸汽的大致流程。 （5）表示了回热抽汽的抽汽口位置和各级加 热器的疏水方式。 （6）表示了锅炉的连续排污方式。
二、原则性热力系统
2、原则性热力系统的表示方法：
• 在原则性热力系统图中，以规定的符号表示出工 质通过时发生状态变化的各种热力设备，如锅炉 设备、汽轮机、凝汽器、给水回热加热器、除氧 器、凝结水泵、给水泵以及疏水泵等。同类型、 同参数的设备在图上一般只画出一个。
二、原则性热力系统
3、原则性热力系统的共同点：
一、热力系统的概念
• 原则性热力系统，表示了发电厂各主要热力设备 之间热工循环实质性的联系和热力系统的基本内 容，主要用于对发电厂工作循环进行热经济性分 析和热经济指标计算。
• 全面性热力系统表示了所有热力设备相互间的具 体联系情况，是设备安装和运行操作时的依据。
二、原则性热力系统
1、原则性热力系统组成： 主蒸汽及再热蒸汽系统、再热机组的旁 路系统、主凝结水系统、除氧给水系统、 回热抽汽系统、疏水系统；补充水系统、 小汽轮机的热力系统、锅炉排污利用系统 等，对于供热机组还包括对外供热系统。
热力发电厂全面性热力系统课件
章发电厂全面性热力系统
目的要求 :
①明确全面性热力系统的概念、特点、组成；
②
②重点掌握回热系统全面性热力系统及其运行；
③
③掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道
系统，以及旁路系统的型式及其应用； ④
主要内容 :
§1 发电厂全面性热力系统的概念 §2 主蒸汽系统 §3 旁路系统 §4 给水系统及给水泵的配置
至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。
主蒸汽管道 +再热蒸汽管道
特点： 输送工质流量大，参数高，用的金属材
料质量高，对发电厂运行的安全性、可靠性、
经济性影响大。
基本要求： 可靠性、灵活性、经济性、方便性
① 系统简单，工作安全可靠；
② 运行调度灵活，能进行各种切换，便于维修、
安装和扩建；
③ 投资费用少，运行费用低。
减少压损——减少管件（阀门、流量计等），增大
管径。
双管系统： 主蒸汽管分左右两侧进入高压缸的自动
主汽门，高压缸排汽分两侧进入再热器，再热后蒸 汽分两侧进入中压缸的中压联合汽门。
单管—双管系统： 主蒸汽和再热蒸汽管采用单管或
部分采用单管，到自动主蒸汽门或中压联合汽门前 又分叉为两根。
三、主蒸汽系统的全面性热力系统及其运行
一、主蒸汽系统的型式及其应用
（一）主蒸汽系统的型式
① 单母管制系统 ； ② 切换母管制系统 ； ③ 单元制系统。
单母管制：
定义： 全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再由 该母管引至汽轮机和各用汽处。
优点：运行较灵活，供汽可以相互支援，布置方便。
缺点： 阀门多，可靠性差，压损和热损失大，经济性 差，母管投资高。
应用： 锅炉与汽轮机台数不匹配时、小机组。
目的要求 :
①明确全面性热力系统的概念、特点、组成；
②
②重点掌握回热系统全面性热力系统及其运行；
③
③掌握常用的主蒸汽、再热蒸汽系统、给水管道
系统，以及旁路系统的型式及其应用； ④
主要内容 :
§1 发电厂全面性热力系统的概念 §2 主蒸汽系统 §3 旁路系统 §4 给水系统及给水泵的配置
至汽轮机中压缸入口的再热热段管道。
主蒸汽管道 +再热蒸汽管道
特点： 输送工质流量大，参数高，用的金属材
料质量高，对发电厂运行的安全性、可靠性、
经济性影响大。
基本要求： 可靠性、灵活性、经济性、方便性
① 系统简单，工作安全可靠；
② 运行调度灵活，能进行各种切换，便于维修、
安装和扩建；
③ 投资费用少，运行费用低。
减少压损——减少管件（阀门、流量计等），增大
管径。
双管系统： 主蒸汽管分左右两侧进入高压缸的自动
主汽门，高压缸排汽分两侧进入再热器，再热后蒸 汽分两侧进入中压缸的中压联合汽门。
单管—双管系统： 主蒸汽和再热蒸汽管采用单管或
部分采用单管，到自动主蒸汽门或中压联合汽门前 又分叉为两根。
三、主蒸汽系统的全面性热力系统及其运行
一、主蒸汽系统的型式及其应用
（一）主蒸汽系统的型式
① 单母管制系统 ； ② 切换母管制系统 ； ③ 单元制系统。
单母管制：
定义： 全厂的锅炉蒸汽全都先引至一根母管上，再由 该母管引至汽轮机和各用汽处。
优点：运行较灵活，供汽可以相互支援，布置方便。
缺点： 阀门多，可靠性差，压损和热损失大，经济性 差，母管投资高。
应用： 锅炉与汽轮机台数不匹配时、小机组。
火电厂热力循环系统
锅炉部分给水系统给水系统是指锅炉的水系统，它不断地向锅炉供应给水以保证正常的水循环。
给水泵将除氧器的水升压后送往高压加热器，经过给水操作台进入锅炉的省煤器。
省煤器将给水加热后送往汽包，下降管把气包的水分配到水冷壁的各个下联箱，水冷壁吸收炉膛高温火焰（烟气）的辐射热使水变成汽水混合物，汽水混合物进入汽包进行汽水分离，分离出来的水继续进行水循环，分离出来的饱和蒸汽进入顶棚过热器。
过热汽系统过热汽系统是将饱和蒸汽加热成为具有一定温度和压力的过热蒸汽。
汽包来的饱和蒸汽进入顶棚过热器，顶棚过热器中间联箱出来后分三路：前包覆过热器、中间隔墙和后包覆过热器，三路都进入低温过热器，再低温过热器出口联箱汇集，经过一级喷水减温后送往前屏过热器，出口左右交叉换位后进入后屏过热器，在高温过热器进口联箱上经过二级喷水减温并左右交叉后换位，然后进入高温过热器，高温过热器出口的过热蒸汽进入集汽联箱，最后通过主蒸汽管道送往汽轮机高压缸做功。
再热汽系统再热汽系统是将汽轮机高压缸排汽重新加热成一定温度的再热蒸汽，送往汽轮机中压缸做功。
汽轮机高压缸排汽进入低温再热器的进口联箱，在低温再热器出口左右交叉换位后进入高温再热器，在高温再热器出口联箱汇集，然后通过再热蒸汽管道送往汽轮机中压缸继续做功。
在低温再热器进口管段设有事故喷水装置，在高温再热器的进口联箱上设有微量喷水装置。
输煤系统输煤系统是将火车或轮船运输来的煤卸下来并经过杂物清除和破碎后输送到锅炉的原煤仓，或直接送往电厂的煤场备用。
场外运输来的煤由卸煤机卸下，由煤斗进入皮带输送机，在转运站内进行筛选、除去铁等其他杂物后，再由碎煤机破碎成小煤块，然后由皮带输送机经输煤栈桥一直送往锅炉房内，然后用犁煤器将原煤分配给各个原煤仓。
来煤卸下后也可直接送往煤场，在需要时由皮带输送机送往锅炉的原煤仓。
制粉燃烧系统制粉燃烧系统包括制粉系统和风烟系统，是将原煤干燥并磨制成一定细度的煤粉，送入炉膛中燃烧，同时送入煤粉燃烧所需要的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外。
发电厂的热力系统高教课件
垢、汽轮机通流部分积盐，出力↓，推力↑
内部损失——发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失
外部损失——发电厂对外供热设备及系统造成的工质损失
学习研究
10
（2）补充水引入系统
• 补充水计算： Dma Dl Dlo Dbl
• 补充水制取方式：
中参数及以下：软化水（钙、镁） 高参数： 除盐水（钙、镁、硅酸盐 ） 亚临界以上：除钙、镁、硅酸盐、钠盐、腐蚀产物、SiO2、铁
（2）发电厂全面性热力系统
——发电厂组成的实际热力系统
特点：全面
应用：决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、
回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、
主凝结水系统、 补充水系统、锅炉排污系统、
供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等
学习研究
4
学习研究
300MW、600MW、800MW、1000MW
（3）汽轮机台数
• 汽轮发电机组台数4～6台，机组容量等级不超过两种；
• 同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式
学习研究
8
2、锅炉
（1）锅炉参数 • 锅炉过热器出口额定蒸汽压力； • 过热器出口额定蒸汽温度； • 再热蒸汽管道、再热器的压力降； • 再热器出口额定蒸汽温度
• 除氧：一级除氧、二级除氧
• 补充水引入回热系统的地点及水量调节：
汇入点选择混合温差小的地方
水量调节： 凝汽器（大、中型凝汽机组）
给水除氧器（小学型习研机究 组）Biblioteka 11化学补充水引入回热系统
（a）高参数热电厂补充水引入系统；（b）中、低参数热电厂补充水的引入；
（c）高参数凝汽学式习研电究厂补充水的引入
内部损失——发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失
外部损失——发电厂对外供热设备及系统造成的工质损失
学习研究
10
（2）补充水引入系统
• 补充水计算： Dma Dl Dlo Dbl
• 补充水制取方式：
中参数及以下：软化水（钙、镁） 高参数： 除盐水（钙、镁、硅酸盐 ） 亚临界以上：除钙、镁、硅酸盐、钠盐、腐蚀产物、SiO2、铁
（2）发电厂全面性热力系统
——发电厂组成的实际热力系统
特点：全面
应用：决定影响到投资、施工、运行可靠性和经济性
组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、旁路系统、给水系统、
回热加热（回热抽汽及疏水）系统、除氧系统、
主凝结水系统、 补充水系统、锅炉排污系统、
供热系统、厂内循环水系统、锅炉启动系统等
学习研究
4
学习研究
300MW、600MW、800MW、1000MW
（3）汽轮机台数
• 汽轮发电机组台数4～6台，机组容量等级不超过两种；
• 同容量机、炉采用同一制造厂的同一型式
学习研究
8
2、锅炉
（1）锅炉参数 • 锅炉过热器出口额定蒸汽压力； • 过热器出口额定蒸汽温度； • 再热蒸汽管道、再热器的压力降； • 再热器出口额定蒸汽温度
• 除氧：一级除氧、二级除氧
• 补充水引入回热系统的地点及水量调节：
汇入点选择混合温差小的地方
水量调节： 凝汽器（大、中型凝汽机组）
给水除氧器（小学型习研机究 组）Biblioteka 11化学补充水引入回热系统
（a）高参数热电厂补充水引入系统；（b）中、低参数热电厂补充水的引入；
（c）高参数凝汽学式习研电究厂补充水的引入
热力发电厂教材
• 图8-7(d)为国产引进型N300-16.7/538/538再热式机组的一、二次汽均为单 管—双管的系统。在进入高、中压主汽门前由单管分叉为双管，高、中压主汽门 后各设有导汽管分别引至高、中压缸。一、二次汽管道上无关断阀门或逆止阀， 它的中压联合汽门是由一个滤网、一个中压主汽门和一个中压调节门组成的组合 式阀门。
b.旁路系统需适应各种运行方式。
（二）机组启动模式与旁路系统功能
现代大容量再热式汽轮机组均采用滑参数启动。 按高、中压进汽情况不同，机组的启动模式有两种方式： 1.高压缸启动（高、中缸同时进汽) ； 2.中压缸启动。 旁路系统功能的设置有两类： 1 . 仅 有 启 动 功 能 ， 以第适26应页机/共8组0页冷 、 热 态 等 各 种 条 件 下 的 启 动
第16页/共80页
由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级旁路，可组合或不同的旁路系 统
(a)
(b)
图8-13 常见的旁路系统型式 (a) 三级旁路系统； (b) 两级旁路串联系统；
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(c)
(d)
图8-13 常见的旁路系统型式 (c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
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(e)
管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于 水管道，还应包括水柱静压的影响。
主蒸汽管道——锅炉过热器出口的额定工作压力
再热蒸汽管道—— 用汽轮机最大计算出力下热平衡中高缸排汽压力 1.15倍
主给水管道：
(1) 非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高 点对应的压力与该泵进水侧压力之和。
图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
b.旁路系统需适应各种运行方式。
（二）机组启动模式与旁路系统功能
现代大容量再热式汽轮机组均采用滑参数启动。 按高、中压进汽情况不同，机组的启动模式有两种方式： 1.高压缸启动（高、中缸同时进汽) ； 2.中压缸启动。 旁路系统功能的设置有两类： 1 . 仅 有 启 动 功 能 ， 以第适26应页机/共8组0页冷 、 热 态 等 各 种 条 件 下 的 启 动
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由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级旁路，可组合或不同的旁路系 统
(a)
(b)
图8-13 常见的旁路系统型式 (a) 三级旁路系统； (b) 两级旁路串联系统；
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(c)
(d)
图8-13 常见的旁路系统型式 (c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
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(e)
管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于 水管道，还应包括水柱静压的影响。
主蒸汽管道——锅炉过热器出口的额定工作压力
再热蒸汽管道—— 用汽轮机最大计算出力下热平衡中高缸排汽压力 1.15倍
主给水管道：
(1) 非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高 点对应的压力与该泵进水侧压力之和。
图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
发电厂热力系统介绍
第二部分发电厂热力系统介绍仪控技术员，一般从事锅炉、汽机、DCS、外围这几个专业的仪控技术工作。
作为技术员，首先得清楚这台机组的工作流程，也就是热力系统。
我们热工的系统图，也就是在机务的流程图基础上，标注上热工仪表及控制设备。
这一讲我们简单介绍火力发电厂的热力系统及热工设备。
1、系统流程火力发电厂是将燃料（煤、油、天然气）的化学能转变为热能和电能的工厂。
基本的热力系统图见下图：储存在储煤场中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中，再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。
合格的煤粉由热二次风送到锅炉本体的喷燃器，由喷燃器喷到炉膛内燃烧。
燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。
混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离（目前一般用汽水分离器、储水箱替代汽包及下降管），分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热，分离出的蒸汽送到过热器，加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽，经管道送到汽轮机作功。
过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机发电，发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器什压后引出送到电网。
在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水，凝结水经凝结泵送到低压加热器加热，然后送到除氧器除氧，再经给水泵送到高压加热器加热后送到锅炉继续进行热力循环。
再热式机组采用中间再热过程，即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽，送到锅炉的再热器重新加热，使汽温提高到一定温度后，送到汽轮机中压缸继续做功。
2、锅炉主要系统1）汽水系统：锅炉的汽水系统的主要功用是接受燃料的热能，提升介质的热势能，增压增温，完成介质的状态转换。
2）烟风系统：提供锅炉燃烧的氧气，带动干燥的燃料进入炉膛，维持炉膛风压以稳定燃烧。
3）制粉系统：完成燃料的磨碎、干燥。
使之形成具有一定细度和干燥度的燃料，并送入炉膛。
4）其它辅助系统：包括燃油系统、吹灰系统、火检系统、除灰除渣系统等。
3、锅炉主要设备1）锅炉本体：锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。
电厂热力系统PPT课件
① 正常运行时的汽水消耗 ② 启动、停机及非稳定工况运行时的汽水损失 ③ 热力设备在检修和停运时的放汽、放水 ④ 设备及系统的不严密处造成的汽水泄漏等
SEPI
外部损失： 发电厂对外供热设备和热网系统的汽水损失
补充水： 因工质损失而加入热力系统的水
SEPI
补充量的计算式为：
Dma D1 D1o D'bl
参数
高参数
压力105％、温度高3℃
台数
4～6台、等容量的 少
一机配一炉（凝） 备用锅炉（供）
SEPI
第二节 发电厂的辅助热力系统
➢ 工质损失及补充水系统 ➢ 工质回收及废热利用系统
SEPI
一、工质损失及补充水系统
工质损失 ：内部损失和外部损失
内部损失： 电厂内部设备和系统造成的蒸汽和凝结水损失
SEPI
第四章 发电厂的热力系统
Diagrammatic system
➢ 热力系统及主要设备选择原则 ➢ 发电厂的辅助热力系统 ➢ 发电厂原则性热力系统举例 ➢ 发电厂原则性热力系统计算举例
SEPI
➢发电厂的管道阀门 ➢主蒸汽系统 ➢中间再热机组的旁路系统 ➢给水系统 ➢回热全面性热力系统及运行 ➢发电厂疏放水系统 ➢发电厂全面性热力系统
SEPI
第一节 热力系统及主要设备选择原则
一、热力系统 定义：
根据使用目的的不同： 原则性热力系统 全面性热力系统
SEPI
发电厂的原则性热力系统
原则性热力系统 的作用：
计算发电厂 热经济指标
SEPI
SEPI
原则性热力系统的组成：
➢锅炉、汽轮机、主蒸汽及再热蒸汽管 道和凝汽设备的连接系统；
➢给水回热加热系统； ➢补充水系统； ➢连续排污及热量利用系统； ➢热电厂对外供热系统；
火力发电厂热力系统
快速掌握系统图技巧
分清主次，搞清流程， 设定起点，热力循环。
1、系统图都画的比较详细，实际好多旁枝末节在生产中很少用的到，如果你已经 熟悉系统主流程，这些小的地方只要稍加留意就能记得，否则面对一张系统图，你 只能眼花缭乱、无从下手。 2、基本的流程还是要知道的，顺着这个流程依次找到各个主设备，可以在每个线 条上画出箭头，以辅助记忆。 3、如果不知道从哪儿开始下手，那就自己设定一个系统起点，就从这个起点开始 顺着流程梳理。 4、根据能量守恒定律，介质有出就有进，有加热就有冷却。任何介质或能量不可 能凭空而来，也不可能无故消失。
主、再热蒸汽及旁路系统
前面不是分开的吗，怎 么又放一起说了？主要 还是一个系统的概念， 放在一起更容易理解和 掌握。
旁路系统是怎么回事？ 旁路系统是指锅炉所产 生的蒸汽部分或全部绕 过汽轮机或再热器，通 过减温减压设备（旁路 阀）直接排入凝汽器的 系统。它的基本的功能 是协调锅炉产汽量和汽 轮机耗汽量之间的不平 衡，提高运行的安全性 和适应性。
疏水门，指蒸汽系统管道、设备上用于排放底部积聚的水或泄压用的阀门。
放水门，指水系统管道、设备上用于放水或泄压用的阀门。
6、为什么设置疏水门，有什么要求。
目的是及时排除在管道底部积存的水，防止汽、水共流对管道及设备造成冲击。 疏水点设置在系统中容易积存凝结水的地方，如管道最低点、阀门前后等。疏水 根据蒸汽系统压力、温度不同，分别汇集排放。
再热蒸汽系统简介
再热蒸汽主要也分为三路 ，一路经过低压旁路阀、三级 减温减压器进入凝汽器，另外 两路分别经过两组再热主汽门 （RV）和再热调节汽门（IV） 进入汽轮机中压缸做功，蒸汽 中压缸做功后通过连通管进入 低压缸继续做功，最后排入凝 汽器并最终凝结成水。
完整说明凝气式火力发电厂热力系统生产过程
完整说明凝气式火力发电厂热力系统生产过程凝气式火力发电厂热力系统的生产过程可以概括为三个阶段：- 燃烧系统：燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽。
- 汽水系统：锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能。
- 电气系统：由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能。
热力系统主要由凝汽器、凝结水泵、低压加热器、除氧器等设备和管道组成。
在这个过程中，集汽轮机排汽凝结成的水和低压加热器疏水会凝结水泵升压，然后经过各低压加热器加热送至除氧器除氧，与#3高加正常疏水和四段抽汽汇集到除氧器后，供给给水泵。
火力发电厂的热力系统的讲义87页PPT
自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
火力发电厂的热力系统的讲义
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
火力发电厂的热力系统的讲义
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
火力发电厂热力系统简介讲座解剖
2021/6/10
二、热力系统的组成
1、原则性热力系统
表明热力循环中工质能量转化及热量利用的过程，反映了火力发电厂热功 转换过程中的技术完善程度和热经济性。由于原则性热力系统只表示工质 流过时状态参数发生变化的各种热力设备，一般同类型、同参数的设备只 表示一个，仅表明设备之间的主要联系，备用设备、管道及附件一般不表 示。
2021/6/10
湖南火电运检分公司
感谢大家支持！ 愿大家
万事如意 事业有成 谢谢
2021/6/10
2021/6/10
一、火力发电厂生产流程
2021/6/10
二、热力系统的组成
1、什么叫做发电厂的热力系统? 把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接
起来所构成的系统。 2、热力系统图：用特定的符号、线条等将热力系统绘制成的图形。 3、热力系统的分类（按照不同的使用目的分 ）
“原则性热力系统”、“全面性热力系统”、“汽轮机组热力系统 ”等。
2021/6/10
四、复习及思考题
1）把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所 构
成的系统，叫做发电厂的热力系统。（√） 2）将煤的化学能转变成热能的设备是（A） A、锅炉 B、汽轮机 C、发电机） 3）火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机、发电机和变电站。（×） 4）全面性热力系统由下列各局部系统组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、汽轮
机 旁路系统、回热抽汽系统、除氧给水系统、主凝结水系统、加热器疏放水系 统、辅助蒸汽系统、凝汽器抽真空系统、冷却水系统、汽轮机的轴封蒸汽系 统等。 5）旁路系统的作用是（ABCDE） A、保护再热器 B、协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命 C、回收工质和热量、降低噪声。 D、防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用 。 E、电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持热备用状态或带厂用电运行。 F、提高热效率。 5）请画出原则性热力系统图，并标注特定符号的名称。
二、热力系统的组成
1、原则性热力系统
表明热力循环中工质能量转化及热量利用的过程，反映了火力发电厂热功 转换过程中的技术完善程度和热经济性。由于原则性热力系统只表示工质 流过时状态参数发生变化的各种热力设备，一般同类型、同参数的设备只 表示一个，仅表明设备之间的主要联系，备用设备、管道及附件一般不表 示。
2021/6/10
湖南火电运检分公司
感谢大家支持！ 愿大家
万事如意 事业有成 谢谢
2021/6/10
2021/6/10
一、火力发电厂生产流程
2021/6/10
二、热力系统的组成
1、什么叫做发电厂的热力系统? 把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接
起来所构成的系统。 2、热力系统图：用特定的符号、线条等将热力系统绘制成的图形。 3、热力系统的分类（按照不同的使用目的分 ）
“原则性热力系统”、“全面性热力系统”、“汽轮机组热力系统 ”等。
2021/6/10
四、复习及思考题
1）把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所 构
成的系统，叫做发电厂的热力系统。（√） 2）将煤的化学能转变成热能的设备是（A） A、锅炉 B、汽轮机 C、发电机） 3）火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机、发电机和变电站。（×） 4）全面性热力系统由下列各局部系统组成：主蒸汽和再热蒸汽系统、汽轮
机 旁路系统、回热抽汽系统、除氧给水系统、主凝结水系统、加热器疏放水系 统、辅助蒸汽系统、凝汽器抽真空系统、冷却水系统、汽轮机的轴封蒸汽系 统等。 5）旁路系统的作用是（ABCDE） A、保护再热器 B、协调启动参数和流量，缩短启动时间，延长汽轮机寿命 C、回收工质和热量、降低噪声。 D、防止锅炉超压，兼有锅炉安全阀的作用 。 E、电网故障或机组甩负荷时，锅炉能维持热备用状态或带厂用电运行。 F、提高热效率。 5）请画出原则性热力系统图，并标注特定符号的名称。
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r i
Hi q0
简单循环的功
c ( h 0 h c ) j ( h 0 h j ) c ( h 0 h wc ) j ( h 0 h j )
c H c j H j c q 0 j H j
简单循环吸热
1
jH j
c H c
c q 0 1
cH c jH j cH c
i j 1
j R 1
D 0(h 0h fw )D r hq r h
再热后的蒸汽做功量：
蒸汽从锅炉再 热器的吸热量
Hi h0 hrh1 hrh2 hj h0 hj hrh2 hrh1 h0 hj qrh
h
膨胀
p 0
h rh 2
t0
h0
p 1
p
h rh 1
2
h h
c
c a
p
rh
p 3
初参数：初温度、初压力
结论⑴：提高初温度使理想循
环热效率提高：在初压力p0和 排汽压力pc下，初温度提高使吸 热平均温度提高，使等效卡诺循来自热效率提高。k t
1
Tc Tav
实际上，提高初温度相当于增 加了一个高效率的附加循环。
不用热效率定义式
t
q0 qc q0
1qc q0
分析的理由：
如图，初温度从1升高到1΄，吸 热量q0增大，放热量qc增大，做 功量q0 - qc也增大，效率ηt如何变 化难于确定。
1000fp
pout、pin——水泵出、入口压力，Pa vfp ——水泵中水的平均比容，m3/kg ηfp——水泵效率
To ho
系统
hc
h fw hwc
循环
T0h0
T
h fw
Tc
hwc
hca h c
s
实际朗肯循环热效率（汽轮机绝
对内效率）：
To ho
T
循环
T0h0
i
q0 qc q0
1 qc q0
h0
t0
p c
h h
c
c a
s
给水回热朗肯循环
组成：简单朗肯循环+给水回热系统
To ho
系统 α c h c T
循环
T0h0
h fw
h
膨胀
p 0
hwc h fw hwc
Tc
h0
hca h c
s
t0
p 1
p 2
p
p3
p4 5
p c
h h
c
c a
s
给水回热实际循环热效率（汽轮机绝 对内效率）：
算法1（扣除了水泵焓升）：
Q0 Qb
D0(h0 hfw)DrhqrhDbls(hblshfw) Db(hb hfw)DrhqrhDbl(hblhfw)
T o h o T rh h rh
系统
h fw
αc hc
hwc
蒸汽从锅炉再 热器的吸热量
汽轮机热效率
全称：汽轮机实际循环热效率、 汽轮机绝对内效率
i
Pi Q0
P ia Q0
简单朗肯循环
特点：定压变温吸热，定压定温放热
To ho
系统
T hc
h fw
hwc
h fw
hwc
循环
Tc
T0h0
hca h c s
h
膨胀
p 0
h0
t0
p c
h h
c
c a
s
理想朗肯循环 热效率：
t
q 0 q ca q0
1 q ca q0
To ho
系统
hc
h fw hwc
( h 0 h fw ) ( h ca h wc ) h 0 h fw
初温度越高，理论最有 利初压力值越高
机组容量越大，理论最 有利初压力值越高
大容量、高参数的经济 性：
34.3MPa435℃提高到8.83MPa535℃节省燃料12~16%; 再提高到12.75MPa535/535℃又可以节省8~8.5%; 再提高到23.52MPa565/565℃还可节省8~10%
蒸汽初参数最佳值，要通过复杂的技术经济比较才能确定。 提高初参数使投资增加的项目有：
q0 h0 hfw
因为水泵焓升的处理不同，两种 算法不相等。
回热循环效率高于简单循环效率， 参见《热力发电厂》P18，这里也 可以给出简单证明：
To ho
h fw
系统
αc hc
hwc
h
膨胀
p 0
h0
t0 p
1
p
2
p
p3
p4 5
p c
h h
c
c a
s
回热循环可以提高热效率
1kg蒸汽做功的有效焓降：
hwc
单元机组发电热效率
el
Pel BQ L
Q b Q 0 Pia Pi Pm Pel BQ L Q b Q 0 Pia Pi Pm
b p t ri m g
发电机效率
锅炉热效率
汽机机械效率
管道热效率
汽机相对内效率
理想循环效率 B——燃煤量，t/s QL ——燃料低位发热值，kJ/kg
Pia 、Pi 、 Pm 、 Pel ——汽机理想内功率、汽机内功率、汽机输出功率、
系统
hc
h fw hwc
( h 0 h fw ) ( h c h wc ) h 0 h fw
( h 0 h c ) ( h fw h wc ) h 0 h fw
H i h fw h 0 h fw
实际焓降
H i H ia
i t
h fw
Tc
hwc
hca h c
s
h
膨胀
p 0
一、最佳给水温度tfw
❖热力学最佳给水温度：在给定条件下，使回热循环绝对内
效率达到最大值的给水温度，也是使回热加热系统不可逆热
交换引起的做功能力损失达到最小的给水温度。给水加热过
程的做功能力损失主要包括回热蒸汽加热和锅炉烟气加热两
c H c c q 0
i
1 Ar 1 A r
i
做功系数 随系统而定
i 1
r i
i
❖回热级数越多，最佳给水 温度越高；
❖回热效率随着回热级数增 多而增加；
❖回热级数越多，再增加一 级回热的效率增加越少；
回热再热朗肯循环
T o h o T rh h rh
系统
h fw
αc hc T
循环 T 0 h 0
结论⑵：在一定的初温T0下，提高初压力也可以提高热 效率。但是，不总提高。因为： ❖汽化潜热随压力提高而减少 ❖低温加热量也逐渐增加
结论⑶：初温越高，理想循环热效率随初压力提高增加 越快——同时提高初温度和初压力热效果最好。
结论⑷：任何初温存在使效率最高的初压力
初参数对实际循环热效率ηi的影响
热力学最佳中间再热压力算例
实际循环热效率
实际循环热效率与再热压力
0.406
0.405
0.404
0.403
0.402
0.401
0.4
0.399
0
1
2
3
4
5
6
7
再热压力（MPa）
确定最佳中间再热压力还需要考虑如下具体因素：
❖满足汽轮机末级容许湿度的要求
❖与某级回热抽汽合并为相同压力，简化汽缸结 构
❖再热点往往作为分缸点，要考虑高、中压缸功 率分配和推力平衡问题。
566
7647.6
日本东芝 16.56 537
3.6
537
7871.6
法国Alsthom 16.66 537 3.62
537
7790
东方汽机厂 16.70 538 3.61
538
7888
提高初参数的技术限制
❖材料的高温性能
❖末级叶片的最大允许湿 度。凝汽式机组最大允许 湿度9~10%，抽汽机组 14~15%（最大排汽工况 比较少）。
中间再热参数对电厂经济性的影响
❖中间再热参数：再热压力、再热后温度 ❖中间再热的目的是提高大容量高参数机组的热经济性：
•可以提高理想循环热效率 •可以降低汽轮机排汽湿度，提高相对内效率 ❖中间再热参数的最佳选择方案可以使发电机组热经济 性达到最大值
中间再热循环的组成： ❖没有再热的基本循环 ❖采用再热所形成的附加循环
❖锅炉、汽轮机、蒸汽管道、回热设备 提高初参数使投资减少的项目有：
❖燃料运输、煤粉制备 ❖送引风机 ❖除灰系统 ❖除尘设备 ❖凝汽设备和供水设备
我国部分600MW运行机组的蒸汽初参数
主蒸汽
再热蒸汽
热耗
Mpa ℃ Mpa
℃ kJ/kW.h
哈尔滨汽机厂 16.57 537 3.36
537
8005
瑞士ABB 24.20 538 4.34
Pi P ia
t ri
汽机理想内功率：
h
膨胀
p 0
h rh 2
t0
h0
p 1
p
h rh 1
2
R
Pia D j ( h0 h ja )
Z
D j ( h0 h ja q rh )
h h
c
c a
j1
j R 1
D c ( h0 hca q rh )
汽机内功率：
p
rh
p 3
p4 p 5 p c
❖再热压力选择过低，再热蒸汽系统的管道投资 增加较快。
机组容量越大，中间再热的经济效益越高。
给水回热系统主要参数 对电厂经济性的影响
在循环初终参数一定的情况下，为使给水回热循环效率 达到最大，必须合理确定给水回热系统的主要参数：