3热电厂的经济性及供热系统解析
热力发电厂动力循环及其热经济性分析.ppt
cp
net
HP
DD2 22 2h2h2
IP LP
c DDDDZZZZZZZZhhZZ
hc
有再热的凝汽式发电厂循环系统图
Dbhb
Qb
ηp
Q0
D1 qrh
D0h0 ηi
HP
ηm
ηg
IP
LP wi G
ηb B
Qcp Bqnet
Drh (rh )
D1 (1 )h1
D j ( j )h j
D2 (2 )h2
的空气预热器加热，被加热后的热空气送至磨煤机
及其制粉系统。炉膛内产生的高温烟气先在炉膛内 向四周的水冷壁辐射放热后，沿水平烟道内过热器， 对流传热将蒸汽加热为过热蒸汽，再沿尾部烟道的 省煤器、空气预热器，先后对流放热加热省煤器内 的给水、空气预热器内的空气，并被吸风机将烟气 引至除尘器，被除尘后的烟气经吸风机再引至烟囱， 最后排入大气。燃烧后的煤渣落入炉膛下的灰斗， 连同与尾部烟道下细灰斗落下的细灰和除尘器落下 的细灰一并引至除渣灰系统。从锅炉过热器引出的 蒸汽沿主蒸汽管道将蒸汽引入汽轮机，蒸汽在汽轮 机内膨胀做功，使汽轮机以每分钟3000转的高速旋 转，将蒸汽热能转变为
烧损失、排污损失等。
b
Qb Qcp
Qb Bqnet
Db(hb h fw) Bqnet
0.90~0.94
b
Qb Qcp
Qcp Qb Qcp
1 Qb Qcp
1 b
（2）管道 管道能量平衡关系： 锅炉热负荷Qb = 汽轮机热耗量Q0 +管道热损失 △Qp
Q0
Q p
p 1
Dz (z )hz
Dc (c )hc
D fwh fw D1(1) D j ( j )
3--热电厂的经济性及供热系统
• 热负荷及其载热质 • 热电联合生产及热电厂总热耗量的分配 • 热电厂主要热经济性指标与热电联产节约燃料条件 • 热电厂的热化系数与供热式机组的选型 • 热电厂的供热系统
一、基本概念
凝汽式发电厂： 只发电
热电厂：
发电和供热
分散供热： 集中供热：
小锅炉供应 热电厂或区域性大锅炉房
差值：
△Bs = Bdps – Btps
=（Bcps –Btp（e）s）+（Bds – Btp（h）s）
=△Bes +△Bhs
联产发电节煤量
联产供热节煤量
1、供热方面的燃料节省
分产供热煤耗：
Bds
Q 106
29270b(d ) p(d )
联产供热煤耗:
Bs tp ( h )
Q 106
29270b phs
热 负 荷
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年生产热负荷曲线
月份
（2）热负荷随室外温度变化图
总热负荷
Qh,GJ/h
供暖热负荷
冬季通风热负荷 热水供应热负荷
t,℃ +5 0 -5 -10 -15 -20 住宅区热负荷随室外温度的变化示意图
二、载热质及其选择
热网 ——将热能由热源通过管网输送给热用户的系统
Qtp
Btp ql
Qb
b
Q0
b p
kJ/h
Qtp Qtp(h) Qtp(e) kJ/h
Btp
Qtp ql
Qtp (h) Qtp (e) ql
Btp (h) Btp (e)
kg/h
思路：先求供热所分配的热耗Qtp(h)和煤耗Btp(h)
热电厂的热经济性及评价 ppt课件
很低，甚至回水率为零。加热过程产生的凝结水往 往严重污染，并且分散不便于回收，从而造成耗水 量增大，热电厂补充水量大，水处理系统投资和运 行费用升高。
ppt课件 16
4.2.1.1热电分别能量生产与热电联合能量生产的特点
热能和电能的生产分单一能量生产和联合能量生产两种 形式，即热电分产和热电联产。
热力设备只用来供应单一能量（热能或电能）的方式称 为热电分产，如供热锅炉房只供应热能（蒸汽和热水）， 凝汽式发电厂只供应电能，如图4-1（a）所示；又如凝汽 式发电厂在供应电能的同时，由锅炉产生的蒸汽经减温减 压后直接向热用户供应蒸汽，虽然也同时供应两种能量， 但仍属热电分产，见图4-1（b）所示。
ppt课件
20
4.2.1.2热电联产的热量法定性分析 下面对具有相同初参数的纯凝汽式机组和背压式机组的 理想循环进行定性分析。
ppt课件
21
如图4-3（a）所示，理想朗肯循环的效率和实际朗肯循环效 率的表达式分别为
wa q0 qca qca hca hc t 1 1 q0 q0 q0 h0 hc
ppt课件
15
4.2 热电联合生产及总热耗量的分 配
4.2.1热电联合生产 蒸汽动力循环装置即使采用了高参数蒸汽、回热和再热 等措施，热效率仍很少超过45%，也就是说，燃料燃烧释 放出的热能中有大部分能量没有得到充分利用，约60%左 右散发到环境中，其中通过凝汽器冷却水带走而排放到大 气中的能量约占总能量的50%。 同一股蒸汽汽流（简称为热电联产汽流）先发电后供热 的能量生产方式称为热电联产，这种既发电又供热的发电 厂称为热电厂，其热力循环称之为供热循环，以热电联产 方式集中供热称为热化。从工程热力学基本原理讲，热电 联产的一个基本特征是，热用户是热功转换的冷源。
第三章热电联产
结论：不宜单独使用， 通常与凝汽式机组并 列使用
背压式加凝汽式汽轮机组（凝气采暖 两用机组）
该机组在采暖期供热，在非采暖期或暂无它的高压缸通流容积是按凝汽流设计，当抽汽供热时，
电功率减少。 ②由于在导汽管上蝶阀压损的影响，在非采暖期虽为凝
3600Pe Q Btp qL
（3－1）
式中：Pe为热电厂的总发电量；Q为热电厂的供热量；Btp为热电厂的煤耗量。
二、供热机组的热化发电率
1、 热化发电率的定义为：
Wh Qh
kW·h/GJ
（3－2）
式中,Wh为热电联产的热化发电量；Qh为热电联产的热化供热量。
热化发电率的意义是表明供热机组每单位GJ供热量的发电量。
第六章：热电厂的经济性及供热
第一节：热电联产及供热
1、热电分产
热力设备只用来供应单一能量，（热能或电能） 的方式称为热电分产。
凝汽式发电厂只供应电能，供热锅炉房只供应 热能。
凝汽式电厂在供电的同时，由锅炉产生的蒸汽 经减温减压后直接向热用户供应蒸汽，虽然同 时供应两种能量，但仍属于热电分产。
汽机组，热经济性仍会下降约0.1％～0.5％。 ③在抽汽运行时具有抽汽式汽轮机的特点，但它的设计、
制造简单，成本低 。
抽汽式汽轮机
抽汽式汽轮机带有一级调整抽汽：抽汽可供工 业用汽，可供采暖用汽。
抽汽式汽轮机的特点是： ①热电负荷可独立调节，运行灵活。 ②抽汽式汽轮机有最小凝气流量，以保证低压缸有
燃气—蒸汽联合循环热电厂是典型的能量梯级利用装置，具有很高的热效率，可 达70%～85%左右，接近燃气锅炉。提高能源利用率，不但节约了燃料成本，更重要的 是在人口稠密地区少用能源，间接的减少了污染。
热力发电厂动力循环和热经济性分析
热力发电厂动力循环和热经济性分析1. 引言1.1 热力发电厂动力循环和热经济性分析热力发电厂动力循环和热经济性分析是热力发电领域中的重要内容，通过对发电厂的动力循环和热经济性进行分析，可以帮助优化能源利用和提升发电效率。
动力循环是指热力发电厂中燃料燃烧产生热能，通过锅炉产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的过程。
热力发电厂的动力循环过程是实现能源转换和电力输出的核心环节，其效率和运行稳定性直接影响发电厂的经济性和环保性能。
热经济性分析则是评价热力发电厂能源利用的经济效益和环保效益，主要包括能源消耗、电力输出、燃料成本、发电效率等指标。
了解热力发电厂的动力循环和热经济性分析方法，可以为发电厂的运行管理和优化提供科学依据，促进发电行业的可持续发展。
在未来，随着绿色能源发展的不断推进，热力发电厂动力循环和热经济性分析将成为发电行业的重要研究方向，对环境和经济的影响也将更加凸显，因此这一领域的研究具有重要意义。
【内容结束】.2. 正文2.1 热力发电厂动力循环的意义热力发电厂的动力循环是指利用燃料燃烧产生热量，通过汽轮机转换为机械能，然后再通过发电机转换为电能的过程。
这一循环过程在能源转换中起着至关重要的作用，具有以下几点重要意义：1. 能源转化效率高：热力发电厂的动力循环过程在提高能源的利用效率方面具有重要作用。
通过不断优化动力循环系统的设计和运行参数，可以最大程度地提高燃料的利用率，降低能源浪费。
2. 提高电网稳定性：热力发电厂动力循环的稳定运行对于电网的稳定性至关重要。
通过合理设计循环系统，并采用先进的监测和控制技术，可以确保电力系统的稳定供应，避免因电力波动而引起的网络故障。
3. 减少对环境的影响：优化热力发电厂的动力循环系统可以减少燃烧排放物的排放，减少对环境的污染。
通过清洁能源的利用和废热回收利用，可以实现绿色发电，降低温室气体排放。
热力发电厂动力循环的意义在于提高能源利用效率，保障电网的稳定运行，减少环境污染，推动能源转型发展。
热力发电厂动力循环和热经济性分析
热力发电厂动力循环和热经济性分析【摘要】热力发电厂是一种重要的能源生产设施，其动力循环和热经济性评价对于提高能源利用效率具有重要意义。
本文从热力发电厂的运行原理和动力循环、动力循环效率影响因素分析、热经济性评价指标及其应用、热力发电厂热经济性分析方法以及热力发电厂热经济性改进措施进行了深入研究。
通过对热力发电厂动力循环和热经济性的分析，可以为提高发电厂的能源利用效率和经济效益提供参考。
研究成果表明，在今后的发展中，需要进一步探讨热力发电厂动力循环和热经济性的改进措施，并且应加强对新技术的研究和应用，以实现能源的可持续利用和环境的保护。
未来的研究方向包括更深入地了解动力循环机理、探讨新的热经济性评价指标以及开发高效节能的技术。
【关键词】热力发电厂、动力循环、热经济性、运行原理、效率、影响因素、评价指标、分析方法、改进措施、研究成果、未来研究方向、展望。
1. 引言1.1 热力发电厂动力循环和热经济性分析的重要性热力发电厂动力循环和热经济性分析是热能工程领域的重要研究课题。
随着能源需求的不断增长和环境保护意识的增强，对于热力发电厂的效率和经济性要求也日益提高。
研究和分析热力发电厂的动力循环和热经济性，不仅可以提高热力发电厂的能源转化效率，减少对环境的影响，还可以降低生产成本，提高经济效益。
热力发电厂动力循环是热力发电过程中能量转换的核心环节，其效率直接影响到热力发电厂的发电量和能源利用效率。
通过分析动力循环的组成和工作原理，可以找到提高动力循环效率的关键因素，从而优化热力发电厂的运行。
热经济性评价指标是衡量热力发电厂经济效益的重要标准，包括热力发电厂的热效率、装机容量利用系数、热利用系数等。
通过对这些指标的分析，可以评估热力发电厂的运行情况，并制定改进措施。
研究热力发电厂动力循环和热经济性分析，对于提高热力发电厂的能源转化效率、降低生产成本、增加经济效益具有重要意义。
1.2 研究背景和意义热力发电厂的动力循环和热经济性分析在能源领域具有重要的意义和价值。
发电厂的生产系统及热经济性
9.1 凝汽式发电厂的热力系统
01
02
03
发电厂的全厂热力系统，是由各局部热力系统按原工质循环的特定顺序组合而成的。
例如主蒸汽和再热蒸汽系统、主给水系统、回热加热系统、给水除氧系统、补充水系统、锅炉连续排污系统、再热机组旁路系统等。
以下介绍其中几个主要的局部热力系统。
9.1 凝汽式发电厂的热力系统
一、发电厂的局部热力系统
主蒸汽及再热蒸汽系统 是指从锅炉出口至汽轮机各汽缸入口之间的管道，以及由此引出的送往各辅助用汽设备的支管和附件。
中小型机组的母管式系统
大机组的单元式系统
是指高参数蒸汽在某些特定情况下绕过汽轮机，经过与汽轮机并列的减温减压装置后，进入参数较低的蒸汽管道或设备的连接系统，以完成特定的任务。
发电厂动力部分
第9章 发电厂的生产系统及热经济性
凝汽式发电厂的热力系统
发电厂供水系统
凝汽式发电厂的热经济性评价
主 要 内 容
01.
发电厂的实际热力系统，可以分为局部热力系统和全厂热力系统。
02.
局部热力系统表示某一个热力设备同其他设备之间或某几个热力设备相互之间的特定联系。
03.
全厂热力系统则表示全部主要的和辅助的热力设备之间的特定联系。
01
按照冷却设施的不同，循环供水系统可分为冷却水池、喷水池和冷却塔三种类型：
02
9.2 发电厂供水系统
9.3 凝汽式发电厂的热经济性评价
现代电厂热功转换流程图
凝汽式发电厂热经济性的基本分析
01
现代大容量锅炉效率约在90％以上；
03
现代发电厂汽轮机设备的绝对内效率可达45％左右；
05
发电机效率一般在98％左右，随冷却方式不同将有所变化。
热电厂的热经济性及其供热系统2012
第2节
热电联合生产及总热耗量的分配
弊端
发电机
1．热电分产
供热小锅炉 – 能耗高、污染严重 发电机组 – 大量废热排空，损 失严重
小锅 炉
热 用 户
锅 炉
~
凝 汽 器
加热器
加热器
机
汽 轮
2．热电联产
发电机
汽 轮 机
~
特点：
– 无冷源损失 – 以热定电 – 适用稳定工业 热负荷
B
锅 炉 热 用 户
回热加热器
Qtp ( e ) = Qtp − Qtp ( h ) = 495.65 GJ / h
第3节
全厂热效率 全厂热耗率 标准煤耗率
热电厂的热经济指标
3600 Pe 3600 η cp = = η cp ql Bql
qcp = Qcp Pe = 3600
凝汽式电厂的热经济指标
ηcp
b cp
3600 = = ＝ Pe ql η cp q l B cp q cp
对运行中的供热机组, 随着热负荷的变换, ηtp 随着变化. 不能反映机组的热经济性.
燃料利用系数 ηtp的应用：
数量指标 估算热电厂的燃料消耗量 3600 W + Q h B tp = η tp q l
各型机组ηtp分析
凝汽式机组：约0.4 背压式机组：约0.8 抽汽凝汽式供热机组：约0.4～0.8
背压汽轮机热电联产系统
抽汽供热汽轮机热电联产系统
N=Nc+Nh
汽轮机
~ 发电机
锅 Boiler 炉 热 用 户 回热加热器
优点：可在一定范围内调整热负荷与电负荷 缺点：热效率低于背压式汽轮机
汽 轮
机
“热电联产”概念
热电联产系统的经济性分析
热电联产系统的经济性分析第一章：热电联产系统介绍热电联产系统（Combined Heat and Power，简称CHP）是一种在单个装置中联合生产电力和热能的技术，它可以大大提高能源效率，减少排放污染物。
通常情况下，电力的产生都伴随着大量热能的浪费，这也是浪费能源的原因之一。
但是，CHP技术可以充分利用热能，使得单位燃料能利用率达到50%以上，比传统的发电厂效率高出20%-25%。
第二章：热电联产系统的运行模式热电联产系统一般分为常规型和回收型两种，其中常规型是利用燃气等热量生产蒸汽并推动涡轮机发电，剩下的热量被用于制冷或供热。
回收型则是在发电时产生的余热被利用于供暖或热水等用途，可以充分发挥能源利用效率。
此外，热电联产系统也可以采用热泵、吸收式制冷等形式发挥能源效率。
第三章：热电联产系统的经济性分析3.1 成本分析虽然热电联产系统的投资成本较高，但是在长期运营中可以节省许多费用，这一点在燃气价格上表现得尤为明显。
以常规型热电联产系统为例，其成本主要包括设备采购费用、设备运输费用、安装调试费用等，常规型热电联产系统的投资成本约为1000-1500元/kW左右。
不过，CHP的经济性主要是在长期运营和节省费用的方面体现。
根据相关数据统计，常规型热电联产系统相对于传统的发电厂，其长期的平均成本可以降低20%-25%。
3.2 收益分析热电联产系统的收益主要来自于能源和经济效益两个方面。
能源收益方面，热电联产系统充分利用余热和废热，可以将能源转化为有价值的热能，从而在物质能源利用上得到优化。
经济收益方面，CHP技术可以大大降低上游发电厂和下游供热厂之间的运输成本，缩短了燃料输送路径，提高了能源利用效率。
此外，随着能源市场进一步发展，CHP的经济性逐渐得到认可，也吸引了更多投资者的青睐。
3.3 热电联产系统的发展前景近年来，热电联产系统在我国得到了广泛应用，特别是在工业、商业领域。
根据国家能源局的数据显示，截至2019年，我国已开通热电联产系统的总装机容量已经达到了1300万千瓦，其中，规模较大的厂家包括克来机电、哈尔滨电站设备、上海东方电站等。
热力发电厂动力循环及其热经济性
热力发电厂的工作原理主要是基于热力学的基本定律，通过燃烧过程将化学能 转化为热能，然后利用热能驱动汽轮机或燃气轮机转动，从而带动发电机发电 。
热力发电厂的重要性
能源供应
热力发电厂是全球能源供应的主 要来源之一，为工业、商业和居
民提供可靠的电力供应。
经济发展
热力发电厂的建设和维护为经济发 展提供了大量的就业机会，促进了 相关产业链的发展。
创新材料与工艺
采用新型耐高温、高压的材料 和工艺，提高设备的安全性和 可靠性。
智能化控制
引入先进的控制系统，实现动 力循环系统的智能化运行，提
高运行效率和稳定性。
03
热力发电厂的热经济性分 析
热经济性的定义与评价指标
热经济性定义
热力发电厂在生产电能过程中，利用 燃料所释放的热量与消耗的燃料之间 的效率关系。
04
热力发电厂的实际运行与 案例分析
实际运行中的问题与挑战
01
02
03
04
燃料消耗大
为了维持发电效率，需要大量 的燃料供应，增加了运行成本
。
排放问题
发电过程中产生的废气、废水 和废渣等污染物，对环境造成
压力。
设备老化与维护
长时间运行的设备容易出现磨 损和老化，影响发电效率和安
全性。
热能利用率低
部分热能未被充分利用而浪费 ，降低了热经济性。
环境保护
随着技术的发展和环保要求的提高 ，现代热力发电厂注重减少污染物 排放，对环境保护起到积极作用。
热力发电厂的发展历程与趋势
发展历程
自19世纪工业革命以来，热力发电 厂经历了从简单蒸汽机到现代燃气蒸汽联合循环发电厂的演变。
发展趋势
随着可再生能源的发展和环保要求的 提高，热力发电厂正朝着高效、清洁 和可持续的方向发展。未来将更加注 重能源多元化、智能化和灵活性。
热力发电厂动力循环和热经济性分析
热力发电厂动力循环和热经济性分析一、动力循环及其优化方法热力发电厂的动力循环包括汽轮机和发电机。
汽轮机是利用蒸汽推动旋转叶片以产生动力的原理，发电机则利用发动机驱动的发电机产生电能。
热力发电厂的动力循环主要分为三个部分：热力循环、汽轮机和发电机。
1.热力循环热力循环是将化石燃料燃烧产生的热能转化成蒸汽能的过程，其过程包括锅炉、汽轮机和凝汽器。
锅炉的主要功能是利用发动机燃烧化石燃料产生高温高压蒸汽，蒸汽经过汽轮机驱动旋转叶片，将热能转化成机械能。
凝汽器的主要功能是将排出的低温蒸汽凝结成水再次送入锅炉循环，以达到节能的目的。
2.汽轮机汽轮机是将热能转换成机械能的关键环节。
汽轮机主要由旋转叶片、定子、固定叶片和旋转轴等组成。
当高温高压蒸汽通过固定叶片和旋转叶片时，叶片将产生一个静压力和动压力的作用力，从而驱动汽轮机旋转。
汽轮机的转速、功率和效率都是与进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽湿度以及转速等相关。
3.发电机发电机是将机械能转换成电能的部件。
发电机的主要组成部件包括转子和定子。
当汽轮机的旋转叶片驱动转子旋转时，定子将因转子的旋转而产生的磁场发生变化而感应出电动势，从而产生电能。
热力发电厂的发电量主要取决于汽轮机的性能和发电机的质量。
为了提高热力发电厂的性能，可以从以下几个方面对动力循环进行优化：1.提高燃烧效率。
燃烧效率的高低直接关系到热力循环的效率。
为了提高燃烧效率，可以利用更先进的燃烧技术，通过追求更高的燃烧温度和压力来提高效率。
2.提高汽轮机效率。
汽轮机的效率受进口蒸汽温度、压力、出口蒸汽湿度以及转速等多种因素影响。
通过优化汽轮机叶片的形状、材料以及加工技术，可以提高汽轮机效率。
3.提高发电机效率。
发电机是将机械能转换成电能的部件，其效率直接关系到热力发电厂的发电量。
通过采用新型导线材料并优化其线圈的布局，可以提高发电机的效率。
二、热经济性的分析方法和提高措施热经济性是评价热力发电厂性能的重要指标之一。
热力发电厂的热经济性分析
热力发电厂的热经济性一、热力发电厂动力循环系统热力发电厂动力循环系统是根据能源在燃烧使用时的梯级原理，首先将煤炭和天然气等在锅炉中充分燃烧，第一次产生热能进行发电，再将发电后产生的余热用于发电厂的动力循环装置中，再次发出相应的电能。
使用这种动力循环系统相比以往的发电系统有很大的优势。
主要表现在：能源使用上相比过去大大降低，而且可以将资源再次利用；增加了电力的供应，在原有的基础上电能的输出有了本质的提升；循环系统的建造可以节省发电厂的用地面积，在最小的范围内，完成发电的任务；集中收集尾气，将尾气的热量再次利用，有效地保护了环境，减少了有害气体的排放量；发电的效率和质量有所提高；有利于企业对发电厂的综合治理，在很大程度上减低了事故发生的概率，保障了生产的安全。
二、热力发电厂动力循环的热经济性在了解动力循环系统的原理后，需要对该系统的相关参数进行深入的研究。
1．锅炉效率。
在锅炉中燃烧存在一个公式：输入燃料热量=锅炉热负荷+锅炉热损失。
在燃烧后会产生热能的损失，排烟损失、未完全燃烧损失、排污损失。
而使用动力循环系统可以有效地降低烟雾造成的污染，改善不完全燃烧的现象，以及减少了热量的逐渐耗损，不但如此，还可以收集热量进行二次发电，这些都很大程度地提高了经济性，减少了因排污治理所产生的二次费用。
2．管道效率。
管道的能量平衡关系为锅炉热负荷=汽轮机热耗量+管道热损失。
在气体在传输的过程中，会因为管道的不平整或是有裂缝出现气体的排除，这些也都会对发电效率产生一定的影响，使用循环系统，就可以很大程度上收集浪费的气体，使其再次得到充分的利用。
考虑到汽轮机也会有热消耗量，把气体在回收时的热量和热耗量加在一起，对整个机组产生更大的能量。
这样减少了在收集尾气上的经济消耗，还能提高效率．将浪费的资源再次转化为经济效益。
3．全厂能量效率。
全厂能量平衡关系为全厂热耗量=发电机输出功率+全厂能量损失。
在整个系统中还要考虑整体的热能损失，其中也包括发电机输出功率的损失、机械磨损造成的热能损失，将这些都考虑在内，使用循环系统都能在很大程度上增加能源的使用率，从根本上降低了全厂的经济成本，提升了热经济性。
热力发电厂的热经济性
低真空供热凝汽机组 ：提高机组背压用循环水供热，减少电 功率
（三）热电联产的热量法（效率法）定性分析
电比Xh= （Wh／W）提高，提高经济性； 给水回热循环的回热抽汽流也属于热电联产的性质；
（3）对于抽汽凝汽式机组，其中的供热汽流完全没有冷源热损 失， 它的 η ih 仍为 1。它的凝汽汽流仍有冷源热损失，该凝汽流的 η ic小于1，比相同循环参数、同容量的凝汽式汽轮机（即代替 电厂的汽轮机）的绝对内效率η i还要低，即 ηic<ηi
理想朗肯循环热效率ηt和实际朗肯循环热效率η i为： 理想纯供热循环的热效率ηth及其实际循环热效率η ih为：
（1）朗肯循环的η t、η i值均较低，其排汽虽有较大热量， 但品位低，无法对外供热，冷源损失大，能源利用率低；
（2）纯供热循环的η th、η ih均为1 ，无冷源损失； 在满足用热参数的前提下，降低 ph值，可提高 wi 值，使热化 发
第三节 热电厂的热经济性指标
一、热电联产简介
（一）热能消费的特点 我国能源结构中
70% 能量以热 量形式消耗
60％是120℃ 以下的低温热能
热能耗费的数量很大，品价较低，又常以高品位的一次能源 来供应，故具有较大的节能潜力。
（二）热电分别能量生产与热电联合能量生产的特点
分产： 能量浪费严重，利用不合理，能量品位贬值严重 联产： 实现能量的有效梯级利用，能源利用率高，节能
分散供热、分产电
集中供热、分产电
（二）热电分别能量生产与热电联合能量生产的特点 供热式汽轮机类型：单抽（C型）凝汽式汽轮机、双抽（CC型）
热力发电厂热经济性分析与评价PPT课件
（１）纯凝汽式汽轮发电机组 对于一定的给水加热温度，所需要的抽汽量与抽汽级数几乎无关，这是因为单位质量不同压力等级的抽汽在等压放热凝结成饱和水的
69回热机组采用蒸汽中间再热会使回热的热经济效果减弱同时影响回热的最佳分701再热对回热热经济性的影响热量法认为蒸汽中间再热使1kg蒸汽的做功增加机组功率一定时新蒸汽流量将减少约可减少1518同时再热使回热抽汽的温度和焓值都提高了使回热抽汽量减少回热抽汽做功减少凝汽流做功相对增加冷源损失增加回热效率较无再热机组稍低71的影响主要反映在锅炉给水温度和再热后第一级抽汽压力的选择上
对于一定的给水加热温度，所需要的抽汽量与抽汽级数几乎无关，这是因为单位质量不同压力等级的抽汽在等压放热凝结成饱和水的 过程中所放出的总热量大体相同。 随着回热级数的增加，汽轮机的绝对内效率随之增加，但增加的幅度却是递减的。
（２）具有回热和再热的汽轮发电机组
２.汽轮发电机组的热耗量和热耗率
分析上述表达式可知，能耗率中热耗率ｑ０ 与热效率之间是一一对应关系，是通用的热 经济性指标，而汽耗率ｄ０与热效率之间无 直接关系，主要取决于汽轮机实际比内功ｗ ｉ的大小。因此严格地讲，汽耗率ｄ０不能 作为单独的热经济指标。只有当汽轮发电机 组的比热耗一定时，ｄ０才能反映汽轮发电 机组的热经济性。
评价发电厂热经济性的方法主要有两种
热量法（效率法、热平衡法）：以热力学第一定律为基础 热量法是从能量转换的数量来评价其效果的，即以热效
率或热损失的大小对发电厂或热力设备的热经济性进行评价， 一般用于发电厂热经济性的定量分析。
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b
b p
kJ/h
Qtp Qtp( h ) Qtp( e )
Btp Q tp ql Q tp ( h ) Q tp ( e ) ql
kg/h
Btp ( h ) Btp ( e )
思路：先求供热所分配的热耗Qtp(h)和煤耗Btp(h)
（3）热电厂总热耗量的分配方法 1）热电联产效益归电法：热量法 2）热电联产效益归热法：实际焓降法 3）热电联产效益折中分配法：做功能力法 净效益法
热 用 户
适用：稳定工业热负荷
背压汽轮机热电联产系统
抽汽供热汽轮机热电联产系统
~
Boiler
热 用 户
优点：可在一定范围内调整热负荷与电负荷 缺点：有冷源损失
热电联产特点： – 同时对用户供应电能和热能； – 热能来自汽轮机中做过功的蒸汽； – 能量的梯级利用； – 节约能源，环保有利
热电联产应用实例
24939
32240
43690
64170
91554
占火电装机 份额％
12.7
13.37
15.7
19.75
23.8
热电联产存在问题
• 热电发展速度过快，供热负荷不落实，名为 热电，实为火电 • 配套热网建设滞后，集中供热无法同步实施
• 现有热电厂凝结水回收少，水资源浪费严重 （<10%） • 冬季环境效益明显，夏季环境影响增大
T
B
G
B
G
热用户
凝汽式发电厂
热电厂
T B
T
G
热用户
背压式热电联产循环（与凝汽式汽轮机并列运行）
T B
T
G
C
热用户
调节抽汽式热电联产循环
热电联产发展现状
联产机组占同容量火电机组的份额
– 发达国家：>60%
– 中国：20%左右
我国政府发展热电联产的政策
– 发改委启动“十一五十大重点节能工程”之一
热量法——热电厂总热耗按产品数量比例进行分配
热电厂总热耗： 供热热耗：
Qtp Btp qnet Qtp( h ) Qh
b p
Q0
b p
分析(以背压式机组为例)：
能量平衡式：
汽轮机内效率：
Q0 Wi Qh Q(e) Qh
Wi Q( e) i 1 Q( e) Q(e)
第三章 热电厂的经济性及其供热系统
• 热负荷及其载热质
• 热电联合生产及热电厂总热耗量的分配
• 热电厂主要热经济性指标与热电联产节约燃料条件
• 热电厂的热化系数与供热式机组的选型
• 热电厂的供热系统
一、基本概念 凝汽式发电厂： 只发电 热电厂： 分散供热： 集中供热： 发电和供热 小锅炉供应 热电厂或区域性大锅炉房
封闭式系统
载热质回收
水网
半封闭式系统 开放式系统
载热质类型
汽网
二、热电联合生产及热电厂总热耗量的分配
（一）热电联合生产
热电分产 —— 只生产电能或热能一种能量
热 用 户
~
热 用 户
~
分散供热、分产电
集中供热、分产电
热电联产 ——热电厂中同一股蒸汽汽流先发电后供热
优点：无冷源损失~B缺点 Nhomakorabea以热定电
– 目标：2010年
• 城市集中供热普及率由2002年的27%提高到40% • 新增供暖热电联产机组4000万千瓦 • 年节能能力3500万吨标准煤
我国热电联产发展
年份 6MW 以上 供热机组台 数 6MW 以上 供热机组容 量（MW） 1998 1313 2001 1606 2003 2121 2004 － 2005 －
某城市 • 电负荷：43,800 万度电/年 • 热负荷：8,032,920 GJ/年 两种生产方式：
–热电联产：500MW抽汽供热机组 –热电分产：300MW发电机组、20t/h供热锅炉
联产方式节煤：20,230吨/年（标煤） 节约资金：8,092,000元
（二）热电厂总热耗能的分配 （１）总热耗量Qtp分析
一、热负荷及其载热质
1、热负荷分类
季节性热负荷——用热量主要与气候有关 • 采暖 • 通风 • 空调
非季节性热负荷——用热量与室外气温无关 • 热水供应 • 生产工艺用热
2 热负荷图
——反映热负荷随室外温度或时间的变化 （1）全日热负荷图
Qh(GJ/h)
Qt,max(GJ/h)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 住宅区典型热水供应全日热负荷图
h
热 负 荷
1 2
3 4
5 6
7
8 9
10 11
12
月份
年生产热负荷曲线
（2）热负荷随室外温度变化图
Qh,GJ/h
总热负荷
供暖热负荷 冬季通风热负荷 热水供应热负荷
t,℃
+5
0
-5
-10
-15
-20
住宅区热负荷随室外温度的变化示意图
二、载热质及其选择
热网 ——将热能由热源通过管网输送给热用户的系统 供热系统 ——热源、热网、用户引入口及局部用热系统 热网分类
热量法特点：
• 从热能数量利用分配热耗，不考虑热能质量差别； • 供热热耗量Qtp(h)是几种方法中最大的； • 好处归电（联产发电部分没有冷源热损失）
实际焓降法
——按联产供热抽汽汽流在汽轮机少做的功（实际焓降不足） 与新蒸汽实际焓降的比例分配热耗量 Dh,t (hh hc ) t 分配给联产供热的热耗量： Qtp( h) Qtp D (h h ) 0 0 c
• 总的热经济指标
– 燃料利用系数 – 热化发电率
• 分项热经济性指标
– 发电方面的指标 – 供热方面的指标
• 热电厂的燃料节省量
1、热电厂的燃料利用系数η
tp
——热电厂对外供电、热之和与输入能量之比
tp
各型机组η
tp：
3600W Qh Qtp
• 数量利用指标 • 估算燃料消耗 量
• 凝汽式机组：0.4
减温减压器的供热量： 供热总的热耗量：
Q
b tp( h )
) Dh,b (hb hb
b p
t b Dtp( h) Qtp Q ( h) tp( h)
发电的热耗量：
分析：
Dtp(e) Dtp Qtp( h)
冷源损失 Dh,t (hc hc ) 全部由发电承担
三、热电厂的热经济性指标
新蒸汽量D0包括： 凝汽汽流Dc
D0, h0 ~
Boiler
分产供热汽流Dh,b
联产供热汽流Dh,t
Qtp
Dh,b
Dh,t
Dc Dh
回热抽汽汽流Dr
• D0=DC+ Dh,b+ Dh,t+ Dc
Dr
热 用 户
• Qtp=Qc+Qh,b+ Qh,t+ Qc
（２）总热耗量的分配的实质
Qtp Btp q l Qb Q0