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《热力发电厂》热力发电厂经济性评价方法与指标
凝汽式发电厂： 只发电
热电厂：
同时发电和供热
分散供热：
小锅炉供应
集中供热：
热电厂或区域性大锅炉房
本节任务
对凝汽式电厂电能生产过程中各热力设备的能量损失 和效率进行分析
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
1. 电能生产过程与循环热效率
q1
6
发电厂中电能生产过程（能量转换过程） 5
化学能 — 热能 — 机械能 — 电能
i
Wi Q0
1 Qc Q0
Wi Wa
Wa Q0
ri t
87%~90%
现代大型汽轮机 45%~50%
c
Qc Qcp
Qc Q0
Q0 Qb
Qb Qcp
Qb Qcp
Q0 Qb
1
Wi Q0
bp
1i
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法 4）汽轮机的机械效率m 及机械损失率 m
汽轮机机械能量平衡关系
对于微元 可逆过程，有
P0
1
4
4＇
h=const
δq Tds wt vdp 即 Tds = vdp 节流过程的熵增为
3
Tc
o
2 58
67 s
Tamb
wl s
s p1 v dp
T p0
wl Tambs Tamb
p1 v dp T p0
图中阴影部分的面积
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2. 㶲分析法 㶲效率 — 可用能的利用率
㶲损失 — 做功能力的损失
➢ 㶲的类型
热量㶲Eq
系统所提供的热量 中可转化为有用功 的最大值
热力学能 㶲Eu
火电厂热经济指标及分析PPT课件
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• 再热蒸汽压力降：指高压缸排汽压力至中压缸进 汽压力间的压力降低值
• 再热蒸汽温度：指进入汽轮机中压缸前的蒸汽温 度 ，再热蒸汽温度降低1 ℃ ，影响汽轮机效率降 低0.011％左右，影响发电煤耗升高0.19g/kW•h 左右。
排烟温度升高1T，影响锅炉效率降低0.041％(百分点)左 右，影响煤耗升高0.14g/kW•h。
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排烟损失计算公式如下：
排烟损失＝系数×(排烟温度—送风机入口温度)
系数＝
3.45
1
1 4.7 排烟温度测点处氧量
0.37
100
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汽轮机效率及其指标
汽轮机效率：全称是汽轮发电机绝对电效率。专业上一般 简称汽轮机效率。日常也常用汽轮机热耗率表示
• 热力学第二定律分析方法（定性分析） 从能量的质量（品位）来评价热功转换的效果 熵方法，佣方法（作功能力损失，佣损，佣效率）
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热力学第一定律分析方法 热效率：设备或系统有效利用的热量与供给的热量之比的百分数 • 锅炉效率————锅炉热损失 • 管道效率————管道热损失 • 汽轮机热效率————冷源损失 • 机械效率————机械损失 • 发电机效率————发电机损失 • 全厂效率————全厂热损失
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磨煤机耗电率。是指磨煤机磨煤粉所耗用的电量占计算期发电量的比例。单位：％。表示电厂燃用煤粉 的经济性。除与影响磨煤机单耗的因素有关外，还与燃料质量，主、辅机设备、系统的经济性能有关。
磨煤机耗电率＝
×100(％)
课件-经济性指标
锅炉技术经济指标
百分比。如有锅 炉排污计量装置的可以直接测量。不能直接测量的可以 通过化学盐平衡法或用补水率法进行计算。 13.锅炉辅助设备技术经济指标 1)引风机单耗、耗电率：引风机单耗是指锅炉产生每吨蒸汽引风机消 耗的电量；引风机耗电率是指统计期内引风机消耗的电量与机组发电量 的百分比 2)送风机单耗、耗电率：送风机单耗是指锅炉产生每吨蒸汽送风机 消耗的电量；送风机耗电率是指统计期内送风机消耗的电量与机组发电 量的百分比。 3)一次风机(排粉机)单耗、耗电率：一次风机(排粉机)单耗是指制粉 系统每磨制It煤一次风机(排粉机)消耗的电量；一次风机(排粉机)耗电 率是指统计期内一次风机(排粉机)消耗的电量与机组发电量的百分比 4)磨煤机单耗、耗电率：磨煤机单耗是指制粉系统每磨制It煤磨煤机 消耗的电量；磨煤机耗电率是指统计期内磨煤机消耗的电量与机组发电 量的百分比 5)给煤机单耗、耗电率：给煤机单耗是指制粉系统每磨制It煤给煤机 消耗的电量；给煤机耗电率是指统计期内给煤机所耗用的电量与机组发 电量的百分比。
锅炉技术经济指标
1. 锅炉主蒸汽流量、压力和温度：锅炉主蒸汽流量是指锅炉末级过热器出口的蒸汽 流量值(kg/h)，如果没有流量计量装置，可以根据汽水系统的具体布置方式由进 入锅炉省煤器的给水流量、过热器减温水流量、锅炉排污流量及锅炉自用抽汽流 量等进行计算确定。锅炉主蒸汽压力是指锅炉末级过热器出口的蒸汽压力值(MPa)。 锅炉主蒸汽温度是指锅炉末级过热器出口的蒸汽温度值(℃)。如果锅炉末级过热 器出口有多路主蒸汽管，应取算术平均值。
火电厂生产工艺流程图
投入
清车底煤 火 车 原煤斗 烟尘、SO2、NOX 碎煤机 煤沟 来 煤 煤 场
三级过 热器
生
产
过
热电联产工程经济性
谢谢观看
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ综合管理评价
综合管理评价工作主要是针对热电厂财务管理水平进行经济性评价，主要包括项目投资评价和财务评价，投 资评价以限额指标为标准，进行模块调整和外部技术条件调整;财务评价主要内容包括项目基本财务指标的计算， 盈利能力分析、偿债能力分析和敏感性分析等。
3.燃料管理评价
燃料管理评价工作是热电厂经济性评价的重点，这是因为燃料成本一般将占到电厂总成本的70%以上。
热电厂经济性评价方法
为正确有效地进行热电厂项目经济效益评价，有必要构建一套完整系统的评价指标体系。虽然指标体系中的 每个单项指标都可以从一个独特的角度来反映了项目经济运行状况，但是却难以避免的具有抽象性，缺乏全面性。 因此，科学合理的评价方法应能够按照评价项目经济性原则，通过对比分析，综合考虑各影响因素，进行对比分 析，对热电厂相关项目运行的经济效益做出全面准确的评价。
我国对热电厂进行经济性评价起步比较晚，发展比较缓慢，这方面与国外相比还是存在一定的差距。据调查， 国内有相当一部分机构对热电厂经济性评价进行研究，但是真正落实经济性评价的却很少 。
热电厂经济性评价内容
热电厂经济性评价的具体内容主要包括能耗管理评价、综合管理评价、燃料管理评价和生产设备管理四个部 分，其具体内容与打分标准参照“火力发电厂经济性评价表(修改稿)”标准要求严格执行。
1.比较法
比较法是指通过对比各项经济指标从而确定数量差异的一种方法。通过对比可以明确经济现象之间的差距， 确定经济指标之间数量上的差异。比较法的作用，主要是揭示待比较目标与参照标准之间客观存在的差距，为找 出问题、分析原因、挖掘潜力提供依据和线索。依据评价标准和要求不同，可进行不同的比较。
热力发电厂热力经济技术指标
热电厂总的燃料消耗量
Btp= kg/h
供热方面的燃料消耗量:
kg/h
发电方面的燃料消耗量:
kg/h
ae+ ac=1
ae—回热抽汽所占的份额。
ac—进入凝汽器的蒸所占的份额。
WC=ac(ho-hc)
We=ae(ho-hc)
qm•r—回热抽汽式汽轮机总汽耗量。kg/h
qm•e—回热抽汽量kg/h
不小于0.3%。
热力发电厂热经济技术指标
—汽轮发电机组热耗率（kj/kw•h）
—管边损失； —锅炉设备损失（kj/kw•h）
—发电机损失； —汽轮机机械损失（kj/kw•h）
—令汽放热损失（kj/kw•h）
=3600+ +| +
= + + =3600+ + + + +
汽耗率 =3600/(ho-hct) kg/kw•h
1、汽轮机发电机组的主要经济指标：
汽耗量
kg/h
汽耗率
热耗量 —汽轮发电机组每小时消耗的热量称
kj/h
汽轮发电机组生产每kw•h电能所消耗的热量称汽轮发电机热耗率
kj/kw•h
或 kj/kw•h
2、纯凝汽式发电厂的主要热经济指标
发电厂的热耗量 （等于锅炉设备的热耗量）
kj/h
发电厂的热耗率:(HR)CP= kj/kw•h
—回热循环发电厂效率。
能量换算表及汽水损失
单位
Kj(千焦)
kw•h
(千瓦•小时)
Kca1
（千卡）
Psh
(马力•小时)
kg•f•m
(公斤•米)
kj
1
热电联产机组经济指标评价方法
热电联产机组经济指标评价方法热电联产机组经济指标评价方法热电联产机组是一种高效的能源转化设备，它同时在发电和热水/蒸汽生产两方面发挥作用，可有效提高能源利用率和降低环境污染。
在使用热电联产机组时，经济性是评价其优劣的重要指标之一。
下面将介绍热电联产机组的经济指标及其评价方法。
首先，热电联产机组的经济指标可按照介质分类。
对于电力部分，可采用发电效率、外送功率、负载率和电量占比等指标进行评价。
而对于热能部分，则可采用热能利用率、供热面积、热水供应温度等指标进行评价。
其次，针对成本方面的指标，热电联产机组的经济性可通过燃料成本、维护保养成本和人工成本等进行评价。
其中，燃料成本占据了热电联产机组的主要成本之一，与传统发电方式相比，燃料成本的节约是热电联产机组最直接的优势之一。
而维护保养成本和人工成本则是热电联产机组经济性中的间接成本，这些成本将直接影响着机组的寿命以及机组维护效率。
最后，对于热电联产机组的经济性评价也需要考虑社会效益方面的指标。
这些指标可能包括对环境的污染控制、对当地经济的带动效应等。
由于传统能源转化方式不仅浪费能源，而且污染严重，因此环境方面的优势也成为了评价热电联产机组经济性的重要指标之一。
而经济优势也将会对当地经济发展带来积极的带动作用，例如造成就业、增加税收等。
总之，对于热电联产机组经济性的评价，需要多方面的指标进行考虑。
以机组的能源利用率、成本、社会效益等方面的要求作为经济性评价的标准，才能够全面准确地评价及表现出热电联产机组的优良性能，为其在工业、医疗、教育等行业中的应用提供有力的支持和保障。
热电联产的经济性分析
热电联产的经济性分析文章通过对火力发电厂全厂热效率影响因素的分析，指出热电联产是提高火电机组能源利用率的有效途径，并通过我厂纯凝机组改供热的实例分析了热电联产节约燃料，减少发电成本。
标签：热电联产；能源利用率一、前言对于纯凝机组，锅炉产生的蒸汽驱动汽轮发电机组发电以后，排出的蒸汽含有的大部分热量被冷却水带走，使得机组的效率大为降低，一般凝汽机组的效率只有26%-43%，对燃料的利用程度很低。
从上表中可以看出，造成纯凝汽轮发电机组热效率低的最大的因素是汽轮发电机组的绝对内效率，汽轮机的绝对内效率=（汽机耗热量-冷源损失热量）/汽机耗热量，从公式中可以明显地看出，冷源损失热量的增加是导致绝对内效率降低的主要因素，如果蒸汽驱动汽轮机过程之后的抽汽或排汽加以利用，就可以减少冷源损失，可以既发电又供热，这种机组运行方式即是我们常说的热电联产。
二、热电联产的原理及热经济性分析1、热电联产原理按热力学的观点，任何热力循环在冷源温度下放出的热量，就是该循环不能用来作出技术功的那部分能量，称能量损失或废热。
但是技术功和废热所代表的能量，只有品位上的差别而没有原则上的不同。
在能量生产过程中，如果这部分废热直接作为低品位的能量加以利用，就可以达到充分利用能量节约能源的目的。
热电联产机组就符合这一节约能源的原则。
所谓热电联产是指在整个能量生产，供应系统范围内，热源即生产供应电能又供应热能。
将高品质的热能用于发电，低品质的热能用于供热，由于热化供热是种用热功转换不可避免的冷源损失来对外供热，使热化发电没有冷源损失，因此和纯凝机组发电相比可节约燃料，即提高了能源的利用率，又提高了供热质量。
2、热电联产机组常见的运行方式1）背压式：用汽轮机作完功具有一定压力和温度的排汽用来供热，优点是没有冷源损失，缺点是存在电和热互相制约，一般用于小型供热机组上使用。
2）低压抽汽式：在汽轮机的低压部分，抽出一部分蒸汽，加热热网的循环水，另一部分蒸汽继续在汽轮机的低压缸做功，转变为电能，这种方式就叫做采用低压抽汽供热方式的热电联产。
热电厂经济性分析
热电厂全厂经济性指标分析新沂通新生物质环保热电有限公司李明在所有的火电厂中，其运行的基础是基于朗肯循环理论，朗肯循环是最简单的蒸汽动力循环,由水泵、锅炉、汽轮机和冷凝器四个主要装置组成。
图为该装置示意图。
水在水泵中被压缩升压；然后进入锅炉被加热汽化，直至成为过热蒸汽后，进入汽轮机膨胀作功，作功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水。
再回到水泵中，完成一个循环。
为了突出主要矛盾，分析主要参数对循环的影响，首先对实际的循环进行简化和理想化。
3-4过程：在水泵中水被压缩升压，过程中流经水泵的流量较大，水泵向周围的散热量折合到单位质量工质，可以忽略，因而3一4过程简化为可逆绝热压缩过程，即定熵压缩过程，此过程由于没有大的热能变化，在分析效率时可忽略不计。
4-1：过程：水在锅炉中被加热的过程本来是在外部火焰与工质之间有较大温差的条件下进行的，而且不可避免地工质会有压力损失，是一个不可逆加热过程。
我们把它理想化为不受工质压力变化，这样，将加热过程理想化为定压可逆吸热过程。
1-2过程：蒸汽在汽轮机中膨胀过程也因其流量大、散热量相对较小，当不考虑摩擦等不可逆因素时，简化为可逆绝热膨胀过程，即定熵膨胀过程。
2-3过程：蒸汽在冷凝器中被冷却成饱和水，同样将不可逆温差传热因素放于系统之外来考虑，简化为可逆定压冷却过程。
因过程在饱和区内进行，此过程也是定温过程，3点是饱和水状态。
现对后三个过程作定性定量分析，以确定影响经济性的具体参数变化，以利于指导操作，提高经济效益。
4—1过程：此过程是将煤炭的化学能转换为蒸汽的热能的过程，由于锅炉受热面一定，传热系数和散热损失一定，在运行中计算效率时可以不考虑它们的变化。
锅炉效率也就是锅炉输出的有用能量总和和输入的能量总和的比值。
从总的能量平衡的角度讲，影响此过程效率的绝对因素是1.煤炭发热量总值，2输出蒸汽总焓值，3给水总焓值，4排污及泄露损失，5排烟温度损失，6飞灰可燃物（含碳量）7排渣损失（含碳量）。
热电厂主要生产技术经济指标和节能.
• 节约能源（节能）：是指加强用能管理，采取技术上可行、
经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到 消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止 浪费，有效、合理地利用能源
二、当前国家能源状况和关于能源管理的相关政策
（二） 能源分类 • 按属性分类:
一次能源: 直接取自自然界未经过加工和转换的能量和资源
严重影响
• 大量耕地被占用和破坏，水资源污染严重，二氧化碳、二
氧化硫、氮氧化物和有害重金属排放量大，臭氧及细颗粒 物(PM2.5)等污染加剧
• 未来相当长时期内，化石能源在中国能源结构中仍占主体
地位，保护生态环境、应对气候变化的压力日益增大，迫 切需要能源绿色转型
二、当前国家能源状况和关于能源管理的相关政策 能源安全形势严峻
二、当前国家能源状况和关于能源管理的相关政策
• 节能减排 “十二五”规划重点工程
• 锅炉（窑炉）改造和热电联产
实施燃煤锅炉和锅炉房系统节能改造，提高锅炉热效率和运 行管理水平； 到2015年工业锅炉、窑炉平均运行效率分别比2010年提高5 个和2个百分点。 东北、华北、西北地区大城市居民采暖除有条件采用可再生能 源外基本实行集中供热，中小城市因地制宜发展背压式热电或 集中供热改造，提高热电联产在集中供热中的比重。 “十二五”时期形成7500万吨标准煤的节能能力。
• 能量系统优化
加强电力、钢铁、有色金属、合成氨、炼油、乙烯等行业企业 能量梯级利用和能源系统整体优化改造，开展发电机组通流改 造、冷却塔循环水系统优化、冷凝水回收利用等，优化蒸汽、 热水等载能介质的管网配置，实施输配电设备节能改造，深入 挖掘系统节能潜力，大幅度提升系统能源效率。“十二五”时 期形成4600万吨标准煤的节能能力。
热力发电厂的热经济性
（三）做功能力法
——把联产汽流的热耗量按蒸汽的最大做功能力在电、热 两种产品之间分配
分配给供热的热耗量： Q t
=Q
(
D h ,t
)
e h
tp ( h )
D tp
e
0
0
比火用：
e 0
=
h 0
?
Ten s0
分析：
eh = hh ? Ten sh
? 同时考虑热能的质量和数量；
? 热电联产的热经济效益分配到热电两种产品上； ? 供热抽汽（排汽）温度与环境温度接近，分析结果与实际
Bstp = Bstp(h) +Bstp(e)
Bsdp = Bscp+Bsd
热电联产
热电分产
二、联产较分产的节煤量
在能量供应水平相等的前提下：
热电分产标煤量： 热电联产标煤量：
B
s dp
=
B
s tp
=
B scp+B sd B stp(h)+Bstp(e)
差值为：
△Bs = Bdps – Btps
=（Bcps –Btp（e）s）+（Bds – Btp（h）s）
2、燃气 —蒸汽联合循环：
燃气轮机+供热余热锅炉、燃气轮机 +余热锅炉+供 热式汽轮机。总热效率年平均大于 55%，热电比年平均大 于30%
三、热电联产总热耗量的分配
三、热电联产总热耗量的分配
热电联产总热耗量的分配方法： ? 热量法（热电联产效益归电） ? 实际焓降法（热电联产效益归热） ? 做功能力法（热电联产效益折中）
?
B
s e
=
B
s cp
?
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2 实际焓降法
按联产供热汽流在汽轮机中的实际焓降不足，与新汽实际焓 降之比来分配总热耗量的，即分配到供热的热耗量占热电厂总 热耗量的比例。
tp(2)
Q ttp(h) Q tp
D h,t(hhhc) 面A 积 1 D 0h0hc 面a积 abba
Qttp(h)＝tp(2)Qtp
kJ/h
联产供热汽流完全没有冷源热损失而节约燃料的热经济效益， 全归供热方面，“好处归热法”
结果与实际焓降法接近，热电联产的节能好处多数归供热。
三、热电厂的分项热经济指标 1．发电方面热经济性指标
四、热电厂的燃料节省计算
燃料利用系数ηtp、热化发电率ω、热电比Rtp、热化系数αtp均不 能作为评价热电厂热经济性的单一的热经济性指标。
热电联产较热电分产的全年节煤量，能真实地反映热电厂的热经 济性。 热电厂的热经济性是进行技术经济性比较的前提，否则不能建热 电厂
D r ih tr ip t p D w h w D w h r t p D r oh tr o p tp k/h g
图6-9 减温减压器全面性热力系统
二、水网的供热设备及其系统
1．热网加热器的类型 • 立式、卧式 • 基载热网加热器BH • 峰载热网加热器PH
• 为提高热电厂经济性，应充分利用低压抽汽作为BH汽源
W i Q 1 Q 2 W c W h W r D c(h 0 h c) D h (h 0 h h ) D r(h 0 h r)k/J h
hr hh 1
Q hD h(h hh h ) k/J h
1．热量法 按热电厂生产热能的用热数量比例来分配Qtp
联产发电节煤的好处，全归发电方面了，“好处归电法” 以热力学第一定律为依据，既没有反映热、电两种产品的 不等价，也没反映供热蒸汽参数品位差异的不同。
3．热电厂的热电比Rtp Rtp=Qh,t/(3600W)*100%
ω、Rtp只能用来比较供热参数相同的供热式机组的热经济性。 4．热化系数αtp
(1）定义 供热式机组的每小时最大热化供热量，Qh,t（M）与
每小时最大热负荷Qh（M）之比，为以小时计的热化系数αtp Qtp=Qh,t(M)／Qh(M) 供/需
热电厂总热耗Qtp与锅炉热负荷Qb，机组热耗Q0有如下关系
总热耗量分配的实质即，将电厂总煤耗在热、电两种产品 之间分配 要求：既反映电、热品位的不同，又反映热电联产过程的技术 完善程度，计算简便，为国家节约能源
图6－6 非再热单抽式机组热力系统及h－D图 (a）热力系统；（b）h-D图
Q 1D 0(h0hfw ) k/Jh Q 2D c(h ch c ) k/J h D 0D cD h D r k/g h
一、热电厂总的热经济性指标 1．热电厂的燃料利用系数（能源利用率）ηtp ηtp =(3600W+Qh )/Btpql 忽略热、电品位差别，只是数量指标 2．供热式机组的热化发电率ω
当供热式机组的汽水参数一定时，热功转换过程的技术完善程 度愈高,ω就愈高。因此ω是评价热电联产技术完善程度的质量指标。
热电厂的对外．供汽方案
（1）由锅炉引来 p1
（2）由背压机组的排汽或 抽汽凝汽式供热机 组的高压调节抽汽对外供汽p3
（3）蒸汽喷射泵，增压后供汽p2
（4）调节抽汽作为蒸汽发生器的 加热（一次）蒸汽p4 间接供汽
2．减压减温器 用以降低蒸汽压力和温度的设备
D r i t pD wD wD torpk/g h
全年热化系数：
a tp
供热汽流发电少耗煤
Qa h ,t
Q
a h
凝汽流发电多耗煤 B s B d s B p t s p W h b c s p b e s . h W c b e s . c b c sp
理论最佳热化系数：使联产较分产节煤最大
二、热电厂总热耗量Qtp的分配
图 6-3 非再热单抽汽式供热机组 的热力系统
2．水网加热设备的选择 基载热网加热器不设备用，在容量上有一定裕度
三、CC型机组供热系统
谢谢！
19
20
3．做功能力法
按联产供热蒸汽与新汽的最大做功能力的比例来分配Qtp
βtp(3）=Qtp(h）/Qtp =Dh,th Eh/(D0.E0)
(6－36）
故 Qtp(h）=βtp(3）Qtp
(6－37）
以热力学第二定律为依据，考虑了供热蒸汽质量区别，将热 电联产热经济效益（节能）分配到热、电两种产品中。