火電廠熱力系統(tǒng)

1、20102010年年1 1月月1313日日 眾凱公司眾凱公司摘要摘要 n 燃燒系統(tǒng)n 汽水系統(tǒng)n 循環(huán)水系統(tǒng)（冷卻水系統(tǒng)）火電廠總示意圖火電廠總示意圖一一.燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)1.1 燃燒系統(tǒng)組成燃燒系統(tǒng)組成1. 煤粉由一次風(fēng)攜帶進(jìn)入爐膛，煤粉著火后，一次風(fēng)很快被消耗；為了使煤燃燒充分，需補(bǔ)充二次風(fēng)。2. 經(jīng)爐膛燃燒過后的高溫?zé)煔猓?（1）通過爐膛間壁把水加熱成飽和濕蒸汽 （2）通過屏式過熱器（輻射）和對流過熱器（對流）把飽和濕蒸汽加熱成滿足給定條件的過熱蒸汽 （3）汽輪機(jī)高壓缸排氣經(jīng)過再熱器進(jìn)入汽輪機(jī)中低壓缸 （4）給水泵的水進(jìn)過省煤器預(yù)熱進(jìn)入汽包1.2 煤煤標(biāo)準(zhǔn)煤標(biāo)準(zhǔn)煤 煤和標(biāo)準(zhǔn)煤并不是一個(gè)概

2、念，煤大家比較好理解，那么標(biāo)準(zhǔn)煤呢？ 標(biāo)準(zhǔn)煤是一個(gè)能量單位：1噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的熱能是七百萬大卡（7000000Kcal） 熱值換算：1噸原煤=0.714噸標(biāo)準(zhǔn)煤1噸原油=1.43噸標(biāo)準(zhǔn)煤1000立方米天然氣=1.33噸標(biāo)準(zhǔn)煤1萬千瓦時(shí)電力=1.229噸標(biāo)準(zhǔn)煤 1.3 煤燃燒的化學(xué)反應(yīng)煤燃燒的化學(xué)反應(yīng)（1）碳的燃燒： C + O2 = CO2 2C + O2 = 2CO(不完全燃燒)（2）氫的燃燒： 2H2 +O2 = 2H2O（3）硫的燃燒： S + O2 = SO2 在整個(gè)燃燒過程中氧氣需要過量，否則就會(huì)殘存可燃物體如：CO、H2、CH4、碳粒等。這更進(jìn)一步驗(yàn)證了需要通入二次風(fēng)。二二.汽水系統(tǒng)

3、汽水系統(tǒng)2.1 汽水系統(tǒng)流程汽水系統(tǒng)流程（1）給水泵的水進(jìn)過省煤器預(yù)熱進(jìn)入汽包（2）汽包中的水進(jìn)入下聯(lián)箱，通過爐膛水冷壁與其內(nèi)部的高溫?zé)煔膺M(jìn)行輻射換熱，得到汽水混合物（3）汽水混合物回到汽包，經(jīng)汽水分離器分離，得到的飽和蒸汽進(jìn)入過熱器，從而得到過熱蒸汽（4）過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)高壓缸做功（5）高壓缸排出蒸汽一部分進(jìn)入再熱器然后進(jìn)入中低壓缸，另一部分直接進(jìn)入中低壓缸做功（6）中低壓缸排出蒸汽進(jìn)入凝汽器冷凝，并經(jīng)過除氧等操作經(jīng)水箱最終回到給水泵，完成一個(gè)循環(huán)2.2 汽輪機(jī)做功機(jī)理汽輪機(jī)做功機(jī)理郎肯循環(huán)郎肯循環(huán)朗肯循環(huán)是水蒸氣的可逆循環(huán)，它經(jīng)過四個(gè)過程： 4-1定壓吸熱 1-2定熵膨脹 2-3定壓放熱

4、 3-4定熵壓縮其T-S圖如下：2.3 應(yīng)用郎肯循環(huán)計(jì)算熱力過程應(yīng)用郎肯循環(huán)計(jì)算熱力過程已知：汽輪機(jī)進(jìn)氣壓力為 =4MP,進(jìn)氣溫度為 =400，排氣壓力為 =0.01MP。 那么我們就可以算出此熱力過程各個(gè)狀態(tài)的參數(shù)和熱力循環(huán)效率（郎肯循環(huán)效率）。其計(jì)算過程如下，主要是算出各個(gè)狀態(tài)的焓：解：狀態(tài)1（是過熱蒸汽）：根據(jù) =4MP, =400，由未飽和水和過熱水蒸汽表查得： =3214.5kj/kg, =6.7731kj/(kgk)1p1t2p1p1t1h1h1s狀態(tài)2（濕飽和水蒸氣）：根據(jù) =0.01MP，由飽和水和飽和蒸汽表查得: =45.83, =191.84kj/kg, =2584.4kj

5、/kg, =0.6493 kj/(kgk), =8.1505 kj/(kgk) 根據(jù) =6.7731kj/(kgk)， =0.816得： =2144.2kj/kg狀態(tài)3（飽和水）：其是 =0.01MP壓力下的飽和水 =191.84kj/kg2p2t2h2h2s2s21ss22222ssxss22222(1)hx hx h2p32hh狀態(tài)4（由于壓力升高，未飽和水）： =4MP， =45.83，由未飽和水和過熱水蒸汽表和內(nèi)插計(jì)算得： =195.3 kj/kg定壓吸熱過程定壓吸熱過程4-1總吸熱為：總吸熱為： =3019.2kj/kg定熵膨脹過程1-2作功量為： =1070.3kj/kg3-4水泵

6、耗功量為: =3.5kj/kg循環(huán)凈功為：循環(huán)凈功為： =1066.8kj/kg循環(huán)熱效率為：循環(huán)熱效率為： =0.35341pp432ttt4h114qhh12Twhh43pwhhoTpwww01wq 郎肯循環(huán)效率與只取決于各個(gè)狀態(tài)的參數(shù)，與循環(huán)過程是無關(guān)的。那么，如果我們想提高郎肯循環(huán)的效率，只有從各個(gè)狀態(tài)的參數(shù)下手，明確我們可以提供怎么樣的蒸汽，可以讓排氣達(dá)到怎樣的狀態(tài)。2.4 汽輪機(jī)汽輪機(jī)主蒸汽系統(tǒng)： 吹動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功，是發(fā)電廠主要的做功介質(zhì)通過的系統(tǒng)。再熱蒸汽系統(tǒng)： 輔助主蒸汽系統(tǒng)做功，提高機(jī)組熱效率?；?zé)岢槠到y(tǒng)： 盡量減少進(jìn)入凝汽器的無用能量，提高機(jī)組熱效率。效率：

7、主+再+回主+再、主+回主一般再熱和回?zé)嵯到y(tǒng)用在高壓多級(jí)汽輪機(jī)，所以效率這里就不再證明 汽輪機(jī)里頭有高壓缸高壓缸、中壓缸中壓缸、低壓缸低壓缸,對應(yīng)多級(jí)汽輪機(jī)的高壓段、中壓段和低壓段。 100MW以下的機(jī)組通常采用單缸結(jié)構(gòu)； 100MW以上的機(jī)組通常采用多缸結(jié)構(gòu)。 如我國生產(chǎn)的100MW機(jī)組采用雙缸結(jié)構(gòu)（1高壓缸、1低壓缸）；200MW機(jī)組為三缸結(jié)構(gòu)（1高壓缸、1中壓缸、1低壓缸）；600MW機(jī)組為四缸結(jié)構(gòu)（1高壓缸、1中壓缸、2低壓缸）。下圖為進(jìn)口300MW汽輪機(jī)示意圖：其中：低壓缸的進(jìn)氣溫度為337，排氣溫度為32.5。2.5 臨界溫度和臨界壓力臨界溫度和臨界壓力臨界溫度： 物質(zhì)以液態(tài)形式出現(xiàn)的最高溫度。 溫度不超過某一數(shù)值，對氣體進(jìn)行加壓，可以使氣體液化，而在該溫度以上，無論加多大壓力都不能使氣體液化。臨界壓力： 就是在臨界溫度時(shí)使氣體液化所需的最小壓力。也就是液體在臨界溫度時(shí)的飽和蒸氣