提高火電廠經(jīng)濟性的一般措施

1、第三章第三章 提高火電廠經(jīng)濟性的提高火電廠經(jīng)濟性的一般措施一般措施第一節(jié)第一節(jié) 火電廠的能量損失火電廠的能量損失鍋爐熱損失鍋爐熱損失管道熱損失管道熱損失汽輪機設(shè)備中的冷源損失汽輪機設(shè)備中的冷源損失汽輪機的機械損失汽輪機的機械損失發(fā)電機的能量損失發(fā)電機的能量損失 一般情況下，用過程和設(shè)備的一般情況下，用過程和設(shè)備的熱效率熱效率來表述其損失的大小。來表述其損失的大小。 熱效率：設(shè)備或系統(tǒng)有效利熱效率：設(shè)備或系統(tǒng)有效利用的熱量與供給熱量之比的百分數(shù)。用的熱量與供給熱量之比的百分數(shù)。一、鍋爐的熱損失一、鍋爐的熱損失鍋爐設(shè)備中的熱損失主要包括：排煙熱損鍋爐設(shè)備中的熱損失主要包括：排煙熱損失、散熱損失、化

2、學未完全燃燒熱損失、失、散熱損失、化學未完全燃燒熱損失、機械未完全燃燒熱損失、排污熱損失、灰機械未完全燃燒熱損失、排污熱損失、灰渣物理熱損失等。渣物理熱損失等。影響鍋爐效率的主要因素影響鍋爐效率的主要因素鍋爐的參數(shù)鍋爐的參數(shù)鍋爐的容量鍋爐的容量鍋爐的結(jié)構(gòu)鍋爐的結(jié)構(gòu)鍋爐的燃料性質(zhì)鍋爐的燃料性質(zhì)鍋爐的燃燒方式鍋爐的燃燒方式爐內(nèi)空氣動力工況爐內(nèi)空氣動力工況鍋爐效率鍋爐效率b鍋爐在完成燃料化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麩崮苠仩t在完成燃料化學能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麩崮艿倪^程中，鍋爐有效利用的熱量和輸入的過程中，鍋爐有效利用的熱量和輸入燃料熱量之比。燃料熱量之比。 現(xiàn)代大型電站鍋爐效率現(xiàn)代大型電站鍋爐效率b一般一般90%94%Q

3、bpnetbbBQQpnetBQbQ二二、管道熱損失、管道熱損失管道熱損失：工質(zhì)通過主蒸汽管道、再熱管道熱損失：工質(zhì)通過主蒸汽管道、再熱蒸汽管道時的散熱損失及工質(zhì)排放和泄漏蒸汽管道時的散熱損失及工質(zhì)排放和泄漏造成的熱損失。造成的熱損失。管道效率管道效率 ：汽輪機組耗熱量與鍋爐熱負：汽輪機組耗熱量與鍋爐熱負荷的比值。荷的比值。b0pQQp一般情況下，現(xiàn)代發(fā)電廠的一般情況下，現(xiàn)代發(fā)電廠的管道效率在管道效率在99%以上以上三、汽輪機設(shè)備中的冷源損失和汽輪機的三、汽輪機設(shè)備中的冷源損失和汽輪機的絕對內(nèi)效率絕對內(nèi)效率內(nèi)部損失：級內(nèi)損失（包括漏氣、摩擦、內(nèi)部損失：級內(nèi)損失（包括漏氣、摩擦、濕氣等）、進氣阻

4、力損失、排汽阻力損失濕氣等）、進氣阻力損失、排汽阻力損失外部損失：機械損失、外部漏氣損失外部損失：機械損失、外部漏氣損失汽輪機的相對內(nèi)效率汽輪機的相對內(nèi)效率 ：蒸汽在汽輪機中：蒸汽在汽輪機中的實際焓降與理想焓降的比值。的實際焓降與理想焓降的比值。irica0c0iairih-hh-hPP汽輪機的相對內(nèi)效率是衡量汽輪機中能量轉(zhuǎn)換汽輪機的相對內(nèi)效率是衡量汽輪機中能量轉(zhuǎn)換過程完善程度的指標?，F(xiàn)代大型汽輪機的相對過程完善程度的指標?，F(xiàn)代大型汽輪機的相對內(nèi)效率為內(nèi)效率為87%90%。汽輪機的絕對內(nèi)效率：汽輪機的實際內(nèi)功汽輪機的絕對內(nèi)效率：汽輪機的實際內(nèi)功率與汽輪機組的熱耗量的比值。率與汽輪機組的熱耗量的

5、比值。ritit汽輪機理想熱效率汽輪機理想熱效率0iiQ3600P汽輪機絕對內(nèi)效率反映機組實際冷源熱損失的大小，一般情況下，其值為35%49%汽輪機的絕對內(nèi)效率汽輪機的絕對內(nèi)效率（實際循環(huán)熱效率）（實際循環(huán)熱效率）四、汽輪機的機械損失和機械效率四、汽輪機的機械損失和機械效率汽輪機的機械損失：支承軸承和推力軸承汽輪機的機械損失：支承軸承和推力軸承的機械摩擦損失，以及拖動主軸泵和調(diào)速的機械摩擦損失，以及拖動主軸泵和調(diào)速器的功率消耗。器的功率消耗。汽輪機機械效率汽輪機機械效率 ：汽輪機的軸端功率與：汽輪機的軸端功率與汽輪機的內(nèi)功率的比值汽輪機的內(nèi)功率的比值mmiaxmPP現(xiàn)代大型汽輪機的機械效率大于

6、現(xiàn)代大型汽輪機的機械效率大于99%五五、發(fā)電機的能量損失和發(fā)電機效率、發(fā)電機的能量損失和發(fā)電機效率發(fā)電機的能量損失：機械方面的軸承摩擦發(fā)電機的能量損失：機械方面的軸承摩擦損失、通風耗功和電氣方面的銅損、鐵損損失、通風耗功和電氣方面的銅損、鐵損等。等。發(fā)電機效率發(fā)電機效率 ：發(fā)電機輸出功率與汽輪機：發(fā)電機輸出功率與汽輪機輸入的軸端功率的比值輸入的軸端功率的比值gaxegPP現(xiàn)代大型發(fā)電機的功率，氫冷卻時為現(xiàn)代大型發(fā)電機的功率，氫冷卻時為98%99%，空冷時，空冷時97%98%，雙水內(nèi)冷，雙水內(nèi)冷時時96%98.7%六六、發(fā)電廠的總效率及熱平衡、發(fā)電廠的總效率及熱平衡發(fā)電廠的總效率反映發(fā)電廠在整個

7、能量轉(zhuǎn)化過程發(fā)電廠的總效率反映發(fā)電廠在整個能量轉(zhuǎn)化過程中能量損失的大小。其表述為發(fā)電廠輸出的電能中能量損失的大小。其表述為發(fā)電廠輸出的電能與其消耗的能量的比值。與其消耗的能量的比值。pnetecpBQ3600P凝汽式發(fā)電廠的各種設(shè)備及過程的熱效率為鍋爐凝汽式發(fā)電廠的各種設(shè)備及過程的熱效率為鍋爐效率效率 ，管道效率，管道效率 ，汽輪機絕對內(nèi)效率，汽輪機絕對內(nèi)效率 ，機械效率機械效率 ，發(fā)電機效率，發(fā)電機效率 。總效率總效率 ：各熱力設(shè)備或過程效率的連乘積。：各熱力設(shè)備或過程效率的連乘積。cpgmipbcpbpimg火力發(fā)電廠的各項損失火力發(fā)電廠的各項損失 %項目項目電廠初參數(shù)電廠初參數(shù)中參數(shù)中參

8、數(shù)高參數(shù)高參數(shù)超高參數(shù)超高參數(shù)超臨界參數(shù)超臨界參數(shù)鍋爐熱損失鍋爐熱損失111098管道熱損失管道熱損失110.50.5汽輪機冷源汽輪機冷源熱損失熱損失61.557.552.550.5汽輪機機械汽輪機機械損失損失10.50.50.5發(fā)電機損失發(fā)電機損失10.50.50.5總熱損失總熱損失75.569.56360全廠效率全廠效率24.530.53740提高發(fā)電廠效率的措施提高發(fā)電廠效率的措施:gmritpbgmipbcp火電廠節(jié)能工作的目標火電廠節(jié)能工作的目標:是提高是提高 主要措施主要措施:(1) 提高鍋爐效率提高鍋爐效率(2) 提高管道效率提高管道效率(3) 提高汽輪機效率提高汽輪機效率(4)

9、 提高機械效率提高機械效率(5) 提高發(fā)電機效率提高發(fā)電機效率(6) 減少輔助設(shè)備耗能減少輔助設(shè)備耗能cp第二節(jié)第二節(jié) 提高火電廠經(jīng)濟運行提高火電廠經(jīng)濟運行的一般手段的一般手段發(fā)電廠主要損失按發(fā)電廠主要損失按熱量法熱量法分析是：分析是： 冷源放熱而引起的熱損失冷源放熱而引起的熱損失發(fā)電廠主要損失按發(fā)電廠主要損失按作功能力法作功能力法分析是：分析是： 不可逆過程的存在造成的損失不可逆過程的存在造成的損失提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性，就是如何降低冷源提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性，就是如何降低冷源損失和減少不可逆損失進行研究。損失和減少不可逆損失進行研究。提高火電廠經(jīng)濟性的技術(shù)和措施提高火電廠經(jīng)濟性的技術(shù)和措施1.

10、 提高蒸汽初參數(shù)以提高循環(huán)吸熱過程的平均溫提高蒸汽初參數(shù)以提高循環(huán)吸熱過程的平均溫度度2. 采用蒸汽中間再過熱以提高循環(huán)吸熱過程的平采用蒸汽中間再過熱以提高循環(huán)吸熱過程的平均溫度均溫度3. 降低蒸汽終參數(shù)以降低循環(huán)的平均放熱溫度降低蒸汽終參數(shù)以降低循環(huán)的平均放熱溫度4. 采用給水回熱采用給水回熱5. 有熱負荷地區(qū)建設(shè)熱電廠，采用熱點聯(lián)合生產(chǎn)有熱負荷地區(qū)建設(shè)熱電廠，采用熱點聯(lián)合生產(chǎn)6. 采用燃氣采用燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)1. 提高蒸汽初參數(shù)以提高循環(huán)吸熱過程的平提高蒸汽初參數(shù)以提高循環(huán)吸熱過程的平均溫度均溫度 提高提高蒸汽初溫和初壓力，提高循環(huán)吸蒸汽初溫和初壓力，提高循環(huán)吸熱過程的平均吸

11、熱溫度，從而提高循環(huán)熱過程的平均吸熱溫度，從而提高循環(huán)熱熱效率。效率。 作功作功能能力法提高了工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱力法提高了工質(zhì)在鍋爐內(nèi)吸熱過程的平均吸熱溫度，從而降低了工質(zhì)在過程的平均吸熱溫度，從而降低了工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的換熱溫差引起的做功能力損失。鍋爐內(nèi)的換熱溫差引起的做功能力損失。2、采用蒸汽中間再過熱以提高循環(huán)吸熱過程的、采用蒸汽中間再過熱以提高循環(huán)吸熱過程的平均溫度平均溫度中間再熱參數(shù)選的合理，可以提高整個循環(huán)吸熱中間再熱參數(shù)選的合理，可以提高整個循環(huán)吸熱的平均溫度，從而提高循環(huán)熱效率的平均溫度，從而提高循環(huán)熱效率通常再熱后溫度每升高通常再熱后溫度每升高10度，循環(huán)熱效率可提度，循環(huán)熱效率可

12、提高高0.2%0.3%。采用一次中間再熱，可使機。采用一次中間再熱，可使機組的熱經(jīng)濟性提高組的熱經(jīng)濟性提高5%左右，采用兩次中間再左右，采用兩次中間再熱，可再提高熱，可再提高2%左右。左右。3、降低蒸汽、降低蒸汽終參數(shù)終參數(shù)以降低循環(huán)的平均放熱溫度以降低循環(huán)的平均放熱溫度 降低汽輪機的排汽壓力，循環(huán)放熱過程降低汽輪機的排汽壓力，循環(huán)放熱過程的平均溫度降低，降低放熱過程平均溫度可的平均溫度降低，降低放熱過程平均溫度可以減小凝汽器內(nèi)換熱過程平均溫差而減少做以減小凝汽器內(nèi)換熱過程平均溫差而減少做功能力的損失。功能力的損失。 降低汽輪機的排汽壓力是提高發(fā)電廠熱降低汽輪機的排汽壓力是提高發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的

13、主要方法之一。經(jīng)濟性的主要方法之一。火電廠提高機組初參數(shù)，降低機組終參數(shù)，火電廠提高機組初參數(shù)，降低機組終參數(shù)，可以提高機組的經(jīng)濟性?？梢蕴岣邫C組的經(jīng)濟性。4、采用給水回熱、采用給水回熱回熱抽汽做功氣流沒有冷源損失，減小了汽輪機回熱抽汽做功氣流沒有冷源損失，減小了汽輪機凝汽器流量，減少了整機的冷源損失，提高了凝汽器流量，減少了整機的冷源損失，提高了循環(huán)的熱效率。循環(huán)的熱效率。5、有熱負荷地區(qū)建設(shè)熱電廠，采用熱點聯(lián)合生、有熱負荷地區(qū)建設(shè)熱電廠，采用熱點聯(lián)合生產(chǎn)產(chǎn) 供熱抽氣流與回熱抽氣流一樣沒有冷源損供熱抽氣流與回熱抽氣流一樣沒有冷源損失，可以使機組的冷源損失減小。失，可以使機組的冷源損失減小。熱

14、電聯(lián)產(chǎn)時綜合用能、按質(zhì)用能，從而提高了燃熱電聯(lián)產(chǎn)時綜合用能、按質(zhì)用能，從而提高了燃料化學能質(zhì)量和數(shù)量的利用率。料化學能質(zhì)量和數(shù)量的利用率。6、采用燃氣、采用燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)以燃氣輪機循環(huán)為前置循環(huán)，以蒸汽輪機循環(huán)為以燃氣輪機循環(huán)為前置循環(huán)，以蒸汽輪機循環(huán)為后置循環(huán)所組成的聯(lián)合循環(huán)。后置循環(huán)所組成的聯(lián)合循環(huán)。綜合用能、按質(zhì)用能，使整個循環(huán)的熱效率得以綜合用能、按質(zhì)用能，使整個循環(huán)的熱效率得以提高。提高。燃氣燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)燃氣燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)，是指將燃氣輪機和蒸汽輪機組合起來的一種發(fā)電方式，主要由燃氣輪機（壓氣機、燃燒室、透平、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)）、余熱鍋爐、蒸汽輪機三部分構(gòu)成。 燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)技術(shù)發(fā)電，發(fā)電效率高達57%。工作過程： 壓氣機吸入