热力发电厂热经济性

q0 ηbηp
b B 3600 q0 Pe Qnetηcp Qnet ηbηp
q0

Q0 Pe

d0 (h0
hfw )
d0

D0 Pe

3600 ηmηg (h0 hc )
2 熵方法、火用方法、做功能力法
基于热力学第一、二定律 ——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，常用于定性分析
热量法
热力发电厂
热量法以热效率或热损失率的大小衡量电厂的热 经济性
热效率反映热力设备将能量转换或输出有效能量 的程度，不同阶段热效率不同。
能量平衡关系：
供给热量=有效利用热量+损失热量
汽轮机汽耗D0
D0 (h0 hc )ηmηg 3600Pe
D0

3600Pe (h0 hc )ηmηg
热力发电厂
(2) 能耗率
热力发电厂
——反映每生产1kW.h电能所消耗的能量
发电厂热耗率qcp 发电厂煤耗率b 汽轮机热耗率q0 汽轮机汽耗率d0
qcp

Qcp Pe

3600 ηcp

ηcp

3600Pe Qcp

3600 123 qcp bcsp
BQet
锅炉
管道
ηb
Qb
ηp
朗肯循环
汽轮机设备
机械
Q0
ηt 3600Pia ηri 3600Pi ηm
3600Pax
qb Pe
q p Pe
qca Pe
qri Pe
发电机 3600Pe
ηg
ηcp ηb ηp ηt ηri ηm ηg
ηt

wt q1
(h0 hca ) (hfw hc ) h0 hfw
B
h0 hca h0 hfw
0.40~0.45
热力发电厂
T
G
C
（4） 汽轮机内效率
热力发电厂
汽轮机能量平衡关系：
汽轮机热耗Q0=汽轮机内功率Wi+汽轮机冷源损失△Qc
冷源热损失△Qc ：凝汽器中汽轮机排汽的汽化潜热损失
1发电厂能量转换过程的热损失和效率 热力发电厂
ηp
hb
Qb
ηb B Qcp BQet
Q0
h0
T ηi
Pi Pax
Pe
G
hca
ηm
ηg
hfw
C
hc
凝汽式发电厂的各项能量损失
热力发电厂
1、锅炉设备中的能量损失 2、管道的散热损失 3、冷源损失 4、汽轮机中的能量损失 5、机械损失 6、发电机中的能量损失
热力发电厂
汽轮机机械能量平衡关系： 汽轮机内功率Pi=发电机轴端功率Pax +机械损失
△Qm
ηm

Pax Pi
0.965 ~ 0.99
（6）发电机效率
热力发电厂
发电机能量平衡关系： 发电机输入功率Pax=发电机输出功率Pe+能量损
失△Qg
ηg

Pe Pax
0.95~0.98
（7）全厂总效率
热力发电厂
qm Pe
qg Pe
0.25~0.35
（8）发电厂的热平衡
qcp 3600 Δqb Δq p Δqca Δqri Δqm Δqg 3600 Δqb Δq p Δqc Δqm Δqg
Δqc Δqca Δqri
火力发电厂的各项损失（%）
Baidu Nhomakorabea
项目
失、排污损失等
ηb

Qb BQnet

Db (hb hfw ) BQnet
0.9~0.94
（2）管道效率
热力发电厂
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
ηp

Q0 Qb

D0 (h0 Dh (hb
hfw ) hfw )
h0 hfw hb hfw
单元二 发电厂的热经济性 热力发电厂
•发电厂能量转换过程的各种热损失和效 率 •凝汽式发电厂的主要经济指标 •提高发电厂热经济性的途径 •发电厂原则性热力系统
热力发电厂热经济性的评价方法
发电厂中能量的转换过程（存在各种损失） 化学能 — 热能 — 机械能 — 电能
（煤） （锅炉） （汽轮机） （发电机）
工程中的意义: 衡量电厂热经济性的好坏。
(1) 能耗
——反映生产电功率Pe所消耗的能量
电厂热耗Qcp
Qcp

BQnet

Qb ηb

Q0 ηbηp
电厂煤耗B
B Qb Q0 3600Pe Qnetηb Qnetηbηp Qnetηcp
汽轮机热耗Q0、
Q0 D0 (h0 hfw )
△qb △qp △qc △qm △qg
总能量损失
全厂总效率
高参数 10 1 57.5 0.5 0.5 69.5 30.5
超高参数 9 0.5 52.5 0.5 0.5 63 37
超临界参数 8 0.5 50.5 0.5 0.5 60 40
热力发电厂
2 凝汽式发电厂的主要经济指标
热力发电厂
能耗（汽耗量、热耗量、煤耗量） 能耗率（汽耗率、热耗率、煤耗率） 热效率
热力发电厂
发电厂热经济性的评价
——通过能量转换过程中能量的利用程度或损失大小 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
热力发电厂热经济性的评价方法
热力发电厂
1 热量法、热效率法
基于热力学第一定律 ——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，常用于定量分析
ηp
Qb
B
Q0
T
G
C
0.98~0.99
（3）循环热效率
热力发电厂
p 4´ 4 3´ 3
1 1´ 2´
2
T
4
4´ 3´
3
1´ 1
2 2´
v
S
1-2-3-4-1 卡诺循环 1´-2´-3´-4´-1´ 朗肯循环
（3）循环热效率
ηt

wt q1

q1 q2 q1
1 q2 q1
1 T2av T1av
膨胀过程中的节流、排汽、内部损失
ηri

Pi Pia

h0 hc h0 hca
0.87~0.90
Q0 ηi
ηi

3600Pi Q0

h0 hc h0 hfw

h0 hca h0 hfw
h0 hc h0 hca
T
ηt ηri
0.35~0.49
Wi
G
△Qc
（5）机械效率
发电厂的总效率：ηcp ηbηpηi (ηt ηri )ηmηg
目前，现代化的大型凝汽式发电厂的总效率接近40％， 但是个别设备比较陈旧的电厂，效率还不到24％。主要是 因为冷源损失太大。
（1）锅炉效率
热力发电厂
锅炉能量平衡关系：
输入燃料热量Qcp = 锅炉热负荷Qb +锅炉热损失△Qb 锅炉热损失△Qb ：排烟损失、散热损失、未完全燃烧损