第一章热力发电厂热经济性评价

1专题：热力发电厂热经济性评价一、两种评价基本方法；二、火用方法；三、热量法；四、两种热经济性评价方法的比较及其应用2一、两种评价基本方法1、热量法（热效率法）：热力学第一定律；用于定量分析2、做功能力法（火用方法、熵方法）：热力学第二定律；用于定性分析；为整改方向提供依据3热量法是从能量转换的数量来评价热经济性，其指标是热力学第一定律效率，即有效利用热量与供给热量的比。就动力装置循环而言，热力学第一定律效率：jjjjjjatQQQQQQW1111111QaW外部热源供给的热量该动力装置的理想比内功jjjjjjatQQQQQQW1111111Q外部热源供给的热量该动力装置的理想比内功aWjjjjjjatQQQQQQW1111111Q外部热源供给的热量该动力装置的理想比内功4火用方法是从能量转换的质量（品位）来评价热经济性，其指标是热力学第二定律效率，即有效利用的可用能与供给的可用能之比。就动力装置循环而言，热力学第二定律效率：jjjejjejaetEAEAEEW11supsupsupsupsupE供给系统的可用能5若循环供入可用能温度为的热源提供的热量，，于是可得两种基本分析方法效率之间的关系式：1T1QtcQE1suptctetcteteatQQQEQW111sup16二、火用方法1、火用效率与火用损2、典型不可逆过程的熵增及其火用损3、凝汽式发电厂火用损分布71、火用效率与火用损火用平衡热力设备eqeinwaeoute8火用效率能量平衡关系：供给的可用能=有效利用的可用能+火用损火用效率：%100供给的可用能有效利用的可用能ex9102、典型不可逆过程的熵增及其火用损11（1）有温差的换热过程（加热器）放热过程：熵减△sa吸热过程：熵增△sb吸热量=放热量换热过程熵增：做功损失：TenbbaasTsTdq))((bbenbaenenTdqTTTTTTTdqTsTIbaababTTTdqTdqTdqsss↑、↓，↑bTTI12（2）不可逆绝热膨胀过程（汽轮机）做功损失：tuentsTI（3）不可逆绝热压缩过程（水泵）做功损失：sTIent13（4）节流过程：汽轮机进汽调节结构做功损失：penpsTI14（5）锅炉的散热损失)1(bqq锅炉散热引起的做功损失q：生产1kg蒸汽需要燃料提供的热量)1(bIbqI15（6）化学能转换为热能的做功能力损失：熵增：做功损失：ggbThhTqs300genbenbTqTsTI016（7）锅炉有温差换热：熵增：gIIIbTqsss030做功损失：IIIbenIIIbSTI18典型不可逆过程熵增汇总表202122火用流图23二、热量法热量法以热效率或热损失率的大小衡量电厂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。能量平衡关系：供给热量=有效利用热量+损失热量%100供给热量有效利用热量热效率%1001供给热量损失热量24cpQbQpQ0QiWmQeP3600gQcpbbQQbpbpQQQQ100QWii25输入燃料热量=锅炉热负荷+锅炉热损失（1）锅炉（0.9~0.94）锅炉热损失：排烟损失、散热损失、未完全燃烧损失、排污损失等bbcpQQQnetbnetbcpbbBqQBqQQQ1bcpbbQQ1锅炉效率：锅炉热损失率：bQcpQbQbQ26锅炉热负荷=汽轮机热耗量+管道热损失（2）管道0.98~0.99cpQbQpQ0QpbQQQ0管道效率：bpbpQQQQ10管道热损失率：)1()1(0pbbcpbbpcpbcpppQQQQQQQQQQ27汽轮机热耗量=汽轮机内功率+汽轮机冷源损失（3）汽轮机(0.45~0.47)冷源热损失：凝汽器中汽轮机排汽的汽化潜热损失、膨胀过程中的节流、排汽、内部损失0QiWcQciQWQ0cQ001QQQWcii汽轮机绝对内效率：)1()1(0000ipbibcpbcpbbccpccQWQQQQQQQQQQQQ汽轮机冷源热损失：28汽轮机内功率=发电机轴端功率+机械损失（4）汽轮机的机械效率（0.965~0.99）iWmQaxP3600maxiQPW3600imiaxmWQWP13600机械效率：)1(mipbcpmmQQ机械损失热损失率：29轴端输入功率=发电机输出功率+发电机能量损失（5）发电机效率（0.95~0.98）geaxQPP36003600axgaxegPQPP3600136003600发电机效率：)1(gmipbcpggQQ发电机能量损失率：eP3600gQaxP360030发电机输出功率=全厂热耗量+全厂能量损失（6）全厂总效率jcpeQQP3600全厂能量损失：gmipbcpecpQP3600凝汽式发电厂的总效率：gmcpbjQQQQQQcpQpQmQeP3600gQbQcQ（0.30~0.42）31热流图cpcpjjcpeQBqQQP1360032热量法计算过程汇总33四、两种热经济性评价方法的比较及其应用例题：34四、两种热经济性评价方法的比较及其应用以计算数据实例说明热量法和做功能力法两种方法的差异：从以上的数据可以看出：（1）热量法认为锅炉的热损失率为：9%（2）做功能力法认为锅炉的做功能力损失高达：56.35%b36小结热量法与作功能力法计算的全厂总效率相同；热量法：从热损失的角度分析作功能力法：从做功能力损失的角度分析热量法：只表明能量转换的结果，用于定量分析，指导工程实际，作功能力法：能揭示能量损失的部位、数量及其损失的原因，用于定性分析，指导技术革新37小结提高火电厂热经济性关键在于减少冷源热损失做功能力法认为：①不只产生于汽轮机，而在于全厂所有的热力过程②对影响最大因素，并不在表现凝汽器上，而使因为锅炉内存在巨大换热温差所形成的，从而提出降低的方法：降低电厂能量转换过程中的各环节中的不可逆性，特别是减少锅炉内换热的温差。cQⅢbEcQ热量法认为：产生于冷凝器cQbTbT38应知问题：1评价火电厂热经济性的两种基本方法有何特点？说明两者的区别与联系。作业：*Theend.