热力发电厂课件-叶涛 第一章课件 第一节
热力发电厂课件1
一、给水除氧的必要性
1. 给水溶解气体的原因: ① 在凝汽器、凝结水泵、低压加热器等处于真空状态
的设备、管道配件等不严密处有漏入空气的可能;
② 补充水在化学处理时也会溶解一些气体; ③ 热用户的生产返回水带入气体; ④ 开式的水箱和疏水系统也是气体渗入给水中的主要 途径。
2. 给水溶氧带来的危害 ① 影响运行可靠性 即腐蚀热力设备及管道,降低工作可靠性,缩短
于零,于是溶于水中的气体借助不平衡压差的作用就
从水中全部溢出而被除去。
① 分压定律(道尔顿定律)
混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。
p p p 0 j H O 2
MPa
若定压加热,使pH2O =p0,则Σpj=0
② 亨利定律 气体在水中的溶解度,与该气体在水面上的分压力 成正比。
章给水除氧和辅助汽水系统
目的要求:
1、辅助热力系统的连接方式及热经济性分析; 2、掌握热除氧原理;
3、掌握除氧器原则性热力系统。
主要内容:
§1 汽水损失及补充 §2 废热及工质的回收利用
§3 除氧原理和除氧器结构
§4 除氧器原则性热力系统
§5 除氧器的运行
§3 除氧原理和除氧器结构
重点: ① 热除氧原理; ② 真空式、大气式以及高压除氧器特点。
2.类型:
除氧器压力应根据发电厂的参数、类型(凝汽式电厂 或热电厂)和不同水质(给水、主凝结水和补充水) 对含氧量的要求选择,根据技术经济比较选择。 ① 中低参数电厂采用大气式除氧器; ② 高压及以上凝汽式机组宜采用高压除氧器; ③ 高压及以上供热式机组,在保证给水含氧量合格的条 件下,可采用一级高压除氧器。否则,补给水进入凝
(二)大气式除氧器 ① 大气式除氧器的工作压力选择略高于大气压; ② 工作压力低,设备造价低,土建投资费用低; ③ 工况适应能力差,除氧效果较差; ④ 适用于中、低参数发电厂,以及热电厂生产返回 水和补充水的除氧设备。
热力发电厂课件-叶涛 绪论课件
1988
1998
2008
装机总量(亿千瓦) 发电量(万亿千瓦时)
❖ 装机量增长速度
❖ 自2004年突破4亿千瓦以来,我国发电装机连续保持每年 新增1亿千瓦的迅猛势头,2008年底已达到7亿9253万千 瓦。
8 7 6 5 4 3 2 1 0 1978 1995 2004 2006 2008
❖ 普通高等教育“十二五”规划教材 ❖ 普通高等教育“十一五”国家级规划教材
❖热力发电厂(第四版)
❖ 主编 叶 涛 ❖ 编写 张燕平 陈爱萍 邱丽霞
主审 武学素 胡念苏 ❖ 中国电力出版社
❖ 本书按如下的内容进行介绍: ❖绪 论 ❖ 第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性 ❖ 第二章 发电厂的回热加热系统 ❖ 第三章 热电厂的热经济性及其供热系统 ❖ 第四章 发电厂的热力系统 ❖ 第五章 火电厂中的泵和风机 ❖ 第六章 火电厂输煤系统及供水系统 ❖ 第七章 火电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统 ❖ 第八章 火电厂主厂房布置
❖ 6.按电厂位置特点:坑口(路口、港口)发电厂、 负荷中心发电厂。
❖ 7.按电厂承担电网负荷的性质:基本负荷发电厂、 中间负荷(腰荷)发电厂和调峰发电厂。
❖ 8.按机炉组合:非单元机组发电厂和单元机组发 电厂。
❖ 9.按服务规模:区域性发电厂、企业自备发电厂、 移动式(如列车)发电厂和未并入电网的弧立发电 厂。
❖ 热电联产机组应当实行大、中、小并举,在大城市 热负荷量大且集中的地方,支持上200MW、 300MW和600MW的大型供热机组,在城市供热方 面发挥主力军作用;对于热负荷小和以生物质能、 太阳能、垃圾等为燃料的热电联产,就可以是几万 千瓦到几百千瓦的小机组,这些机组虽小,但由于 是热电联产其效率往往比30万、60万kw的凝汽式 机组的效率还高。
热力发电厂第三版(叶涛)课后答案解析
热力发电厂第三版(叶涛)课后答案解析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
热力发电厂课件 1-文档资料
第一章 热力发电厂的评价
☞ 主要内容 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评价及指标 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 ☞ 要求 了解发电厂的安全、可靠性管理和寿命管理、以及环保评价 熟悉热力发电厂的热经济性评价的两种分析方法及指标体系 掌握热量法定性计算热经济性及指标
华北电力大学
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求
☞ 对火电环境保护评价的要求
一般要求
装机容量50MW及以上的火电厂(供热机组为25MW以上) 要作环境影响评价,并编制环境影响报告书; 50MW及以下 的火电厂,只填写环境影响报告表。 应执行环境影响报告书(表)的编审制度,和防治污染的设 计与主体工程同时设计、施工、投产的“三同时” 制度。 火电建设项目的环境保护设计应贯彻统一规划、分期建设、 分期收益的原则。 火电建设项目的环境保护设计,在满足环境保护要求的同时 ,必须确保安全经济发电。
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求 火电厂的废气排放 节约水资源及废水资源化
灰渣热排水治理及综合利用
噪声防止
North China Electric Power University 华北电力大学
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求
☞ 环境保护的重要性
大型火电厂的建设,给环境带来极大的影响。三废。 环境恶化威胁人类生存和发展。 1972年联合国在斯德哥尔摩召开了第一次人类环境会议 ,发表了《人类环境宣言》,它是促进全世界重视环境 问题的里程碑。 我国对环境问题的认识较发达国家迟,在《人类环境宣 言》发表一周年后,即 1973 年 8 月才召开了第一次全国 环境保护会议,并相应成立了我国第一个环境保护机构 。 我国电力工业环境保护工作开始于 1973年,并成立了管 理部门和电力环境保护研究所,在高校设立了环境工程 系和专业及一个硕士点。 North China Electric Power University
《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
热力发电厂课件
本章先介绍回热加热器的类型、结构特点及其连接方 式;着重定性分析影响电厂热经济的一些回热系统的损失。 然后介绍回热原则热力系统的常规计算原理、方法、步骤,
说明常规的串联法和电算并联法热力计算。最后说明有关
回热加热器运行的基本知识。
1
第四章 给水回热加热系统
第一节 热力系统的概念及分类
• 电厂广泛采用的面式加热器有立式和卧式两种。
• 卧式换热效果好,热经济性高于立式(在同样凝结放热条件下,由 于横管面上积存的凝结水膜薄,单根横管放热系数为竖管的1.7倍),
结构上易于布置蒸汽过热段和疏水冷却段,布置上可利用放置的高
低来解决低负荷时疏水逐级自流压差动力减小的问题等,所以一般 大容量机组的低压和部分高压加热器多采用卧式。
3
全厂性 锅炉本体 主要热力设备系统 汽轮机本体 主蒸汽系统 给水系统 按范围划分 局部性 主凝结水系统 热力系统 各种局部功能系统 回热系统 对外供热系统 抽空气系统 冷却水系统 按用途划分 原则性:原理性图 全面性:实际热力系统的反映
hwj
hwj+1 hwj+2
hj
hj+1
31
疏水冷却段的加热器示意图
32
4.实际系统疏水方式的选择
技术经济比较:对热经济性影响约为0.5%~0.15%
(1)疏水逐级自流方式:简单、可靠、费用少 应用:高压加热器、低压加热器
(2)疏水泵方式 :系统复杂,投资大 应用:大、中型机组的最后一、二级低压加热器 – N600MW机组:全疏水逐级自流方式 – N300MW机组:全疏水逐级自流方式或
热力发电厂教材第一章PPT课件
本章先讨论发电厂的安全、可靠管理和寿命管理,再讨论火力发电 厂的环保评价,然后重点讨论热力发电厂热经济评价的两种基本分析 方法,以及我国现行的用热量法分析凝汽式发电厂的热经济性及其指 标的定量计算。
1
本章提要
第一章 火电厂的评价及可持续发展
第一节 火电厂的安全生产与环境保护 第二节 热力发电厂的热经济评价 第三节 凝汽式发电厂的热经济指标 第四节 我国火力发电工业的资源节约、环境友好和可 持续发展
转噪声最为强烈。
送风机
碎煤机
• 火电厂强噪声如表1-8所示
100kW凝结水泵
低中频 低中频 低中频 中频 中频
声强 dB(A)
90-95 93-96 97-117 113-121 100 95-98
高压加热器 锅炉排汽
高频 高频
104 114-170
20
3、火电厂的噪声防治
对超标噪声,通常可通过下列途径治理:
白天
夜间
45
35
50
40
55
45
60
50
65
55
70
55
19
2、火电厂的噪声 • 火电厂是噪声源相对集中、噪
表1-8 火电厂强噪声举例
强噪声源
频率
声幅量大、噪声种类繁多的场 125MW汽机房
低中频
所,汽机房和锅炉房是强噪声 300MW汽机房
集中区,其中以汽轮机运转层、
球磨机
锅炉排汽、送风机和球磨机运
平衡)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
23
一、评价发电厂热经济性的两种方法
《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
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❖ (一)热量法
❖ 热量法进行热经济性分析时是通过热量的利用程 度(如热效率)或损失大小(如热量损失、热量损 失率)来评价电厂和热力设备的热经济性的。
❖ 在热量转换及传递过程中,热平衡式为: 供给热量=有效利用热量+损失热量 1.热效率(热量利用率)η
❖
=
有效利用能量 输入总能量
100%=(1-
输损入失总能能量量)100%
❖ 热量法是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,一般用于电厂热经济性定量分析。
❖ 熵方法、火用方法是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,一般用于电厂热经济性定性分析。 ❖ 两种不同的观点:能量的数量利用和能量的质量利用 ➢ 热量法(热效率法):以热力学第一定律为基础; ➢ 做功能力法(或称火用方法)与熵方法:以热力学第 一、二定律为基础。
❖
p
Q0 Qb
1 Qp Qb
❖ 管道热损失率
❖
p
Qp Qcp
Qp Qb
Qb Qcp
Qb Qcp
(1
Q0 Qb
)
b (1 p )
❖ (三)汽轮机的冷源损失与汽轮机绝对内效率
❖ 汽轮机的绝对内效率ηi表示汽轮机实际内功率与汽 轮机热耗量之比(即单位时间所做的实际内功与耗 用的热量之比),其表达式为
z
i
Wi Q0
Djhj Dchc
1
D0 (h0 hfw ) Drhqrh
Z
Djhj Dchc
Z
1
Djhj Dc (h0 hc qrh )
1
❖ 用比内功和比热量来表示
z
i
wi q0
jhj chc
1
(h0 hfw ) q rh rh
Z
jhj chc
Z
1
jhj c (h0 hc qrh )
cp
3600Pe BQnet
3600Pe Qcp
❖ 发电厂总能量损失率为
❖
cp
Байду номын сангаас
Q j Qcp
j
cp
❖
Qj Qb Qp Qc Qm Qg
Qcp 3600Pe Qb Qp Qc Qm Qg
图1-2 凝汽式电厂能量转换过程的热量利用和热量损失
❖ 三、熵方法
❖ 熵方法以热力学第二定律为理论基础,着重研究各 种动力过程中做功能力的变化。实际的动力过程都 是不可逆过程,必然引起系统的熵增(熵产),引 起做功能力的损失。熵产的大小表征热力过程不可 逆性的大小,可用来确定做功能力损失,并以此作 为评价电厂热力设备热经济性的指标。
和表示,则实际内功为
Wi D1(h0 h1) D2 (h0 h2 ) Dz (h0 hz qrh ) Dc (h0 hc qrh )
Z
Djhj Dchc
1
❖ (2)Wi以输入、输出汽轮机的能量之差来表示, 则实际内功为
Z
Wi D0h0 Drhqrh Djhj Dchc
图1-1 凝汽式发电厂热力系统图
❖ (一)锅炉设备的损失与锅炉效率
❖ 锅炉设备中的热损失主要包括有排烟热损失,散热 损失,未完全燃烧热损失,排污热损失等。其中排 烟热损失占总损失的40%~50%。
❖ 锅炉效率ηb表示锅炉设备的热负荷与输入燃料的热 量之比。其表达式为
❖
b
Qb Qcp
Qb BQnet
1
❖ 其中
Z
D0 D1 D2 Dz Dc Dj Dc
1
Z
Drh D0 D1 D2 Dj Dc
3
❖ 汽轮机组的实际比内功表达式为:
Z
Z
wi h0 q rh rh jhj chc jhj c.hc
1
1
❖ (3)用反平衡法求Wi、wi
Wi Q0 Qc wi q0 qc
❖ 2. 汽轮机汽耗为D0kg时机组热耗(循环吸热量)
Q0 D0h0 Drhqrh Dfwhfw
D0 Dfw , Q0 D0 (h0 hfw ) Drhqrh
❖ 1kg新蒸汽的热耗(比热耗)
q0 h0 rhqrh hfw (h0 hfw ) rhqrh kJ / kg
❖ 3. 凝汽式汽轮机的绝对内效率ηi
1
❖ (四)汽轮机的机械损失△Qm及机械效率ηm
❖ 汽轮机输出给发电机轴端的功率与汽轮机内功率之 比称之为机械效率ηm,其表达式为
m
3600Pax Wi
1
Qm Wi
❖ 汽轮机机械热损失率为
m
Qm Qcp
b pi (1 m )
❖ (五)发电机的能量损失及发电机效率
❖ 发电机的输出功率Pe与轴端输入功率Pax之比称之为 发电机效率ηg,其表达式为
i
Wi Qo
1 Qc Q0
Wi Wa
Wa W0
rit
❖ 汽轮机冷源热损失率
c
Qc Qcp
Qc Q0
Q0 Qb
Qb Qcp
Qb Qcp
Q0 Qb
(1
Wi Q0
)
b
p
(1
i
)
❖ 以图1-1为例,以汽轮机的汽水参数所表示的Q0、 Wi、q0、wi及ηi如下所述。
❖ 1. 汽轮机汽耗为D0时的实际内功 ❖ 汽轮机实际做功 Wi有三种表示法: ❖ (1) Wi以汽轮机凝汽流和各级回热汽流的内功之
第一节 热力发电厂热经济性的评价方法
❖ 一、评价热力发电厂热经济性的主要方法 ❖ 二、热量法 ❖ 三、熵方法 ❖ 四、火用方法 ❖ 要求熟念掌握热量法用于电厂热经济性定量计算方
法。 ❖ 要求深刻理解燃料化学能的做功能力在火电厂中被
利用的程度,灵活应用它们来评价电厂的热经济性。
一、评价热力发电厂热经济性的主要方法
Db (hb hfw ) BQnet
1 Qb Qcp
❖ 锅炉热损失率为
❖
b
Qb Qcp
Qcp Qb Qcp
1 Qb Qcp
1b
❖ (二)管道热损失与管道效率
❖ 在工质流过主蒸汽管道时,会有一部分热损失。管 道效率用汽轮机的热耗量Q0与锅炉设备热负荷Qb之 比(主蒸汽管道出、进口热量之比)表示,其表达式为
g
Pe Pax
1 Qg 3600Pax
❖ 发电机能量损失率为
g
Qg Qcp
b pim (1 g )
❖ (六)全厂总能量损失及总效率
❖ 对整个发电厂的生产过程而言,将上述各项损失综 合考虑以后,得出凝汽式发电厂的总效率ηcp的表达 式为
cp b pimg
❖ 全厂总效率也表示发电厂输出的有效能量(电能) 与输入总能量(燃料的化学能)之比,其表达式为
❖ 在温度为T en的环境里,某一热力过程或设备中的 熵产Δs引起的做功能力损失
I=Tens
❖ 考虑能量转换过程中所有的不可逆过程 后,火电厂