長沙理工熱力發(fā)電廠講義

熱力發(fā)電廠講義目錄緒論 3第一章熱力發(fā)電廠的評價 14第一節(jié)熱力發(fā)電廠的安全可靠性 14一、安全管理 14二、可靠性管理 14三、火電廠計算機監(jiān)視 15四、設(shè)備的故障診斷 16第二節(jié)火力發(fā)電廠的環(huán)保評價 16第三節(jié)熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性評價 18一、評價熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的 18二、火用方法 19三、熱量法 22四、兩種熱經(jīng)濟性評價方法的比較及其應(yīng)用 22第四節(jié)凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性指標 23一、汽輪發(fā)電機組熱經(jīng)濟性指標 23二、鍋爐效率與主蒸汽管道效率 26三、全廠熱經(jīng)濟性指標 27四、熱經(jīng)濟性指標間的變化關(guān)系 28第五節(jié)發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟比較與經(jīng)濟效益的指標體系 29一、發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟比較 29二、發(fā)電廠經(jīng)濟效益的指標體系 29第六節(jié)我國能源和電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展 30一、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)的提出 30第二章熱力發(fā)電廠的蒸汽參數(shù)及其循環(huán) 31第一節(jié)提高蒸汽初參數(shù) 31一、提高蒸汽初參數(shù)的經(jīng)濟性 31二、提高蒸汽初參數(shù)的技術(shù)經(jīng)濟可行性 34三、超臨界蒸汽參數(shù)大容量機組 36第二節(jié)降低蒸汽終參數(shù) 38一、電廠用水量和供水系統(tǒng)的選擇 38二、降低蒸汽終參數(shù)的熱經(jīng)濟性 38三、空氣冷卻凝汽器 40四、火電廠冷端系統(tǒng)的優(yōu)化 42第四節(jié)蒸汽再熱循環(huán) 47一、蒸汽再熱的目的及其熱經(jīng)濟性 47二、最佳再熱參數(shù)的選擇 50三、具有蒸汽再熱的回熱循環(huán) 51四、蒸汽再過熱的方法 52第五節(jié)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán) 53一、熱電聯(lián)產(chǎn)的效益 53二、集中供熱鍋爐房 56三、熱電冷三聯(lián)產(chǎn) 56四、我國的熱電聯(lián)產(chǎn) 56第三章新型動力循環(huán) 58第一節(jié)燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán) 58一、燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)的特點: 58第四章給水回熱加熱系統(tǒng) 59第一節(jié)熱力系統(tǒng)的概念及分類 59第二節(jié)回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng) 59一、回熱加熱器的類型 59二、面式加熱器的連接方式 63三、回熱系統(tǒng)的損失及回熱系統(tǒng)的優(yōu)化 65第三節(jié)回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng)的計算 67一、計算目的及基本公式 67二.計算方法和步驟 67三.熱平衡式的擬定 67四、常規(guī)熱平衡的電算回熱（機組）原則性熱力系統(tǒng) 69第四節(jié)回熱加熱器的運行 69一、回熱系統(tǒng)正常運行的重要性 69二、加熱器的投運和停用方式 69三、運行中監(jiān)督 69四、加熱器的防腐保護 70第五章給水除氧和發(fā)電廠的輔助汽水系統(tǒng) 71第一節(jié)火電廠的汽水損失及補充 71第二節(jié)鍋爐連續(xù)排污利用系統(tǒng) 72一、鍋爐的汽水品質(zhì) 72二、廢熱及工質(zhì)的回收利用 73三、加熱用廠用蒸汽系統(tǒng) 73第三節(jié)化學除氧 74第四節(jié)熱除氧器及其原則性熱力系統(tǒng) 74一、熱除氧的機理 74二、熱除氧器的構(gòu)造 75三、除氧器原則性熱力系統(tǒng)及其計算 78四、無除氧器的熱力系統(tǒng) 81第五節(jié)除氧器的運行 83一，除氧器的安全運行 84二、除氧器運行參數(shù)監(jiān)督及其啟停 86第七章發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)（用于課程設(shè)計） 87第一節(jié)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的擬定 87一、發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的組成 87二、編制發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的主要步驟 87第二節(jié)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)舉例 88一、國產(chǎn)機組原則性熱力系統(tǒng) 88二、我國安裝的進口火電設(shè)備的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 88三、國外幾個代表性火電廠的發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng) 88第三節(jié)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)的計算 90一、計算目的 90二、計算方法與步驟 90三、熱耗率的修正和非額定工況的計算 91第四節(jié)發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)計算舉例 91第八章發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng) 92第一節(jié)發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)的概念 92第二節(jié)管道與閥門的基本知識 92一、管道規(guī)范 92二．蒸汽管道的設(shè)計壓力 92三、管徑和壁厚的計算 93第三節(jié)主蒸汽系統(tǒng) 93一、主蒸汽系統(tǒng)的型式及其應(yīng)用 93三、主蒸汽、再熱蒸汽系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng)及其運行 94第四節(jié)旁路系統(tǒng) 95一、旁路系統(tǒng)的類型及其作用 95二、常見的旁路系統(tǒng)形式 95三、旁路系統(tǒng)的設(shè)計 97四、直流鍋爐的旁路系統(tǒng) 98五、旁路系統(tǒng)的運行 98第五節(jié)給水系統(tǒng)及給水泵的配置 100一、給水系統(tǒng)的類型及應(yīng)用 100二、給水泵 100三、給水系統(tǒng)的全面性熱力系統(tǒng)及其運行 102第六節(jié)回熱系統(tǒng)全面性熱力系統(tǒng) 103一、某國產(chǎn)機組回熱系統(tǒng)的特點及其正常運行 103二、低負荷、事故工況 104三、啟動、停運 104第七節(jié)全廠公用汽水系統(tǒng) 105一、公用輔助蒸汽系統(tǒng) 105二、主廠房內(nèi)的冷卻水系統(tǒng) 105三、全廠的疏放水放氣系統(tǒng) 106第八節(jié)發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)舉例 108一、對發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)的要求 108二、發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)示例 108緒論一、我國的能源資源和能源結(jié)構(gòu)能源資源豐富，但人均擁有量相對不足以煤炭為主要能源占一次能源消費量62％預(yù)計到2050年仍占能源消費量50%電力能源一直以煤為主2002年我國能源狀況一次能源消費量為14.8億噸標準煤，產(chǎn)量為13.87億噸標準煤，為世界第二大能源消費國煤炭占66.1%，石油23.4%，天然氣2.7%，水電7.1%，核電0.7%發(fā)電裝機容量3.57億千瓦，居世界第2位據(jù)能源統(tǒng)計年鑒，我國石油進口達6600萬噸近年來我國能源需求已呈明顯增長的趨勢我國的能源儲量及消費構(gòu)成類別能源資源能源構(gòu)成,%消費構(gòu)成,%儲量世界名位1990年產(chǎn)量世界名位1980年1995年1970年1995年煤炭14400億t310.79億t159.4876.0080.975.0石油787.5億t51.38億t521.164.1814.717.3天然氣33400億152億220.91.8水能675GW11264億kW1519.3618.553.55.9核能1.27能源利用率低，平均能耗高，產(chǎn)值能耗約為發(fā)達國家的4～5倍，產(chǎn)品單耗比發(fā)達國家高40%，能源綜合利用率不到30%。污染嚴重，的排放量已成為世界第2位世界一些國家一次能源消費(A)及發(fā)電能源消費(B)的情況美國俄羅斯中國日本德國英國加拿大法國意大利199119951991199519911995199119951991199519911995199119951991199519911995A24.925.7810.508.579.4811.195.345.454.383.932.912.642.682.742.842.742.112.01B41.039.930.127.827.431.551.252.236.237.336.336.861.461.050.961.031.833.21995年我國與1993年世界電力工業(yè)水平比較地區(qū)或國家裝機容量,MW人均裝機容量,kW/人發(fā)電量,億kWh人均發(fā)電量,kWh/人全世界28467000.501194802115發(fā)達國家14837002.10603958365中等發(fā)達國家4576001.10180174300中國(1995年)1829100.158395700上海(1995年)76470.653733109二、我國火力發(fā)電工業(yè)的成就我國電力工業(yè)的發(fā)展年代項目188219491987199519982002裝機容量GW12(kW)1.85101.93214.4227356倍數(shù)155116123192世界順位21742發(fā)電量TWh4.3496100011671614倍數(shù)1115233271375世界順位252三、我國電力規(guī)劃及火電技術(shù)發(fā)展動向我國電力供應(yīng)能力預(yù)測項目“九五”到2000年中期到2010年遠期到2020年裝機容量發(fā)電量裝機容量發(fā)電量裝機容量發(fā)電量GW%TWh%GW%TWh%GW%TWh%火電255.076.91175.083.2413.877.22069.082.3575.872.92879.078.5煤電207.01035.0368.81844.0500.82504油電20.0100.030.0150.050.0250.0氣電8.010.015.075.025.0125.0水電67.522.1220.015.6100.018.7318.012.7160.020.2498.013.6抽水蓄能1.510.020.0核電2.70.916.21.120.03.7120.04.840.05.1248.06.8新能源0.50.11.60.12.00.15.80.214.311.841.01.1總計305.7100.01412.8100535.81002512.8100700.11003666.0100近兩年缺電拉閘給我們的啟示電量需大于供（電源和電網(wǎng)）：一段時間以來，電力發(fā)展的低速度和建設(shè)工程的長周期不能滿足經(jīng)濟快速、持續(xù)發(fā)展和人民用電增長的需求；電力產(chǎn)、供、銷瞬時平衡的特點要求電力必須超前需求而發(fā)展；(去年浙江部分地區(qū)出現(xiàn)拉三送四情況，福建、湖南、上海、江蘇、山西等拉閘限電)去年高溫、缺雨揭開了電力供需低水平、暫時平衡隱患的蓋子；“十六大”提出經(jīng)濟翻兩番目標的實現(xiàn)：經(jīng)濟發(fā)展推動電力，電力發(fā)展為經(jīng)濟列車提供強大的動力；社會發(fā)展對電力的新需求實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展要求研究和應(yīng)用電能高效和潔凈地生產(chǎn)、輸送、儲存、分配和使用的新技術(shù)及可再生能源發(fā)電新技術(shù)；競爭性電力市場要求發(fā)展安全、有效、靈活、開放、節(jié)約土地、與環(huán)境友好的的輸變電新技術(shù)；“廠網(wǎng)分開”要求制訂廠網(wǎng)協(xié)調(diào)，統(tǒng)一規(guī)劃、分頭實施，確保安全和資源優(yōu)化配置，在發(fā)展中求得多贏的制度；現(xiàn)代化大都市和“全面實現(xiàn)小康“要求實現(xiàn)充足、可靠、優(yōu)質(zhì)、個性化的配、供電與營銷新技術(shù);未來20年電力可持續(xù)發(fā)展主題與國民經(jīng)濟發(fā)展相協(xié)調(diào)的超前發(fā)展高效(高效率、高效益、高有效性)綠色（潔凈化、“三廢“資源化、與環(huán)境友好）節(jié)約（節(jié)水源、節(jié)能源、節(jié)資源、節(jié)土地）可柔性（方便靈活、個性化）管理現(xiàn)代（信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化）到2020年電源發(fā)展的藍圖從2003年到2020年，平均年增裝機3000萬kW，年投資約1200億元，18年累計增加裝機5.5億kW，需投資約22000億元.2010年西電東送和區(qū)域電網(wǎng)間電力交換能力達40000和30000MW。電源可持續(xù)發(fā)展思路優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)：優(yōu)先發(fā)展水電，加快發(fā)展核電，優(yōu)化發(fā)展煤電，配套發(fā)展調(diào)峰機組，積極發(fā)展新能源發(fā)電，因地制宜發(fā)展天然氣發(fā)電；實施西電東送的同時，加強受端電源的支持；重視生態(tài)環(huán)境，加大技術(shù)改造，提高能源效率，優(yōu)化發(fā)展煤電：優(yōu)先發(fā)展高效、潔凈煤、節(jié)水發(fā)電，提高機組調(diào)峰能力；大力發(fā)展煤炭利用全過程的潔凈利用；努力試點發(fā)展發(fā)電、煤化工等多聯(lián)產(chǎn)；未來20年電源發(fā)展規(guī)劃年代項目2000200520102020裝機總?cè)萘浚瑑|kW3.194.305.89～9.5常規(guī)水電，億kW0.791.051.502.20抽水蓄能，萬kW57061715822500燃煤發(fā)電，億kW2.373.154.005.8～6.0天然氣發(fā)電，萬kW70020005000核電，萬kW21087011704000風電，萬kW46.8(2002)1002501600光伏發(fā)電，萬kW3（2002）

60160生物質(zhì)發(fā)電，萬kW200

500供電煤耗，gce/kWh392

360330耗水率，/s/GW0.9～1.0

0.80.15(空冷機組)0.60.15(空冷機組)高效、綠色發(fā)電技術(shù)以煤氣化為核心以煤氣化為核心以發(fā)電為核心高效發(fā)電超(超)臨界機組聯(lián)合循環(huán)多聯(lián)產(chǎn)煤炭加工與轉(zhuǎn)化流化床FBC整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)IGGC可再生能源發(fā)電及核電煙氣凈化灰渣及廢水資源化硫資源化脫硫空冷機組煙氣循環(huán)流化床脫硫其它節(jié)水技術(shù)燃料電池微型燃氣輪機太陽光發(fā)電風力發(fā)電潔凈發(fā)電節(jié)水發(fā)電分布式電源新型發(fā)電火電發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)超臨界機組（SC）+高效煙氣凈化技術(shù)超超臨界機組（USC）+高效煙氣凈化技術(shù)大型循環(huán)流化床（CFB）蒸汽燃氣聯(lián)合循環(huán)機組(GTCC)整體煤氣化蒸汽燃氣聯(lián)合循環(huán)（IGCC）熱電（冷）聯(lián)產(chǎn)大容量空冷機組以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)超臨界、超超臨界機組超臨界點：22.115MPa,374.15℃超臨界機組（SC）：全世界已運行600多臺，一般主汽壓力24MPa及以上,主汽和再熱汽溫度540-560℃（效率比亞臨界機組高約2%）超超臨界機組（USC）：全世界已運行60多臺，一般主汽壓力25-28MPa及以上或主汽和再熱汽溫度580℃以上（效率比超臨界機組高約4%）2003年2010年新建火電機組40％為SC機組；2010年2020年：600MW及以上新建機組將全部建SC機組；新建火電機組一半以上為USC；我國與世界主要國家超臨界機組的比較美國前蘇聯(lián)日本中國第一臺機組授運年份1957195319671962最大單機容量MW130012001050900裝機情況1982年166臺112898MW1988年222臺,占火電機組容量的51%94臺,占火電機組容量的61%引進11400MW,授運10200MW,占火電機組容量的3.5%容量范圍500MW以上300MW以上450MW以上300MW以上超(超)臨界機組經(jīng)濟性估算2000年我國火電機組平均供電煤耗392g/kWh,比超臨界機組高70～80g/kWh，比超超臨界機組高104g/kWh。2002年火電發(fā)電量16386億kWh，如一半由超（超超）臨界機組發(fā)出，則每年可節(jié)約約5000～7000（9000）萬噸（標準煤）;2020年為1.4-1.8(2.3)億噸；計劃關(guān)停小火電30GW（煤耗高達550g/kWh以上），如其中的一半用超（超超）臨界機組替代，每年可節(jié)煤2000萬噸；相應(yīng)的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)資源和環(huán)保效益顯著。33壓氣機燃氣輪機發(fā)電機G~發(fā)電機G~124燃燒室e余熱鍋爐89氣輪機凝汽器57給水加熱器水泵10蒸汽聯(lián)合循環(huán)原理(GTCC)當代先進燃氣輪機及聯(lián)合循環(huán)性能機型項目西屋501-ATSGE-MS7001HABBGT26西門子KWU燃氣初溫，℃1510143012601190壓比28233016.6簡單循環(huán)凈出力,MW290

265240簡單循環(huán)效率,%41

38.538聯(lián)合循環(huán)凈出力,MW426400396359聯(lián)合循環(huán)效率,%616058.558.1我國GTCC（蒸汽燃氣聯(lián)合循環(huán)）發(fā)展的展望電力工業(yè)將持續(xù)發(fā)展并增加GTCC比重2000年我國GTCC裝機容量約700萬kW，占裝機容量2%我國計劃到2010和2020年新增GTCC到2000和5000萬kW（占裝機容量3.4和5%），需天然氣約200和500億m3/年，占全國天然氣用量20和25％。電力工業(yè)為提高效率、優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)和減少環(huán)境污染、增加調(diào)峰能力、機組增容，在東南沿海及“西氣東輸”沿線因地制宜地發(fā)展GTCC發(fā)電。必須燃用油、氣等優(yōu)質(zhì)燃料，IGCC發(fā)電技術(shù)將突破上述限制煤整體氣化蒸汽燃氣聯(lián)合循環(huán)(IGCC)IGCC的特點1.聯(lián)合循環(huán)熱效率高，并可進一步提高效率2.“最清潔的煤電”，環(huán)保性能優(yōu)良3.燃料適應(yīng)性強，高硫煤的硫可資源化4.調(diào)峰性能好，節(jié)約水資源5.單位造價不斷降低全世界已建,在建和擬建IGCC電站30余座，我國在山東煙臺擬建300-400MW級的IGCC示范電站。以煤氣化為核心的發(fā)電、煤化工綜合能源利用系統(tǒng)21世紀能源工廠的預(yù)計指標：發(fā)電效率：燃煤60%（HHV），天然氣75%(LHV)熱電聯(lián)產(chǎn)：熱效率85-90%污染排放：粉塵和SO2、NOx接近零排放溫室氣體：排放減少50%，并100%分離聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品：合成氣、H2、煤化工產(chǎn)品等“展望21世紀“能源系統(tǒng)我國煤炭高效潔凈發(fā)電示范工程河南沁北電廠：SC國產(chǎn)化示范機組（600MW）浙江玉環(huán)電廠：USC示范機組(2*900-1000MW);江蘇闞山電廠：600MWUSC示范機組四川白馬及開遠、黃角莊、秦黃島等電廠300MW流化床鍋爐山東煙臺IGCC示范工程（2*300-400MW）發(fā)電、煤化工多聯(lián)產(chǎn)試點工程：如兗州礦業(yè)集團魯南化肥廠（76MW發(fā)電、10萬噸甲醛）四、熱力發(fā)電廠的類型及對熱力發(fā)電廠的要求分類方法熱力發(fā)電廠類型能量化石燃料發(fā)電廠原子能發(fā)電廠地熱發(fā)電廠太陽能發(fā)電廠磁流體發(fā)電廠其他，如垃圾發(fā)電廠電廠功能供電的凝汽式發(fā)電廠供電工熱的熱電廠供電、供熱、供冷的發(fā)電廠供電、供熱、煤氣的發(fā)電廠多功能熱電廠原動機類型汽輪機發(fā)電廠燃氣輪機發(fā)電廠內(nèi)燃機發(fā)電廠燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠單機容量50MW及以下為小型100-200MW為中型300MW及以上為大型電廠容量小容量電廠200MW以下中等容量電廠200-800MW大容量電廠1000MW以上蒸汽初參數(shù)中低壓發(fā)電廠高壓發(fā)電廠8.83MPa超高壓發(fā)電廠12.75MPa亞臨界壓力發(fā)電廠16.18MPa超臨壓力發(fā)電廠22.05MPa以上超超臨壓力發(fā)電廠30MPa以上承擔負荷性質(zhì)帶基本負荷電廠帶中間負荷電廠調(diào)峰負荷電廠主設(shè)備布置室內(nèi)布置半露天布置露天布置服務(wù)性質(zhì)孤立發(fā)電廠列車電站企業(yè)自卑發(fā)電廠區(qū)域性發(fā)電廠電廠位置負荷中心電廠坑口、路口、港口、發(fā)電廠煤源與負荷中心之間發(fā)電廠五、本課程的任務(wù)和作用研究對象：熱力發(fā)電廠整個系統(tǒng)研究內(nèi)容：（1）研究不同熱力發(fā)電廠熱功轉(zhuǎn)換理論基礎(chǔ)（2）提高熱力發(fā)電廠經(jīng)濟性的方法和措施（3）分析和計算熱力發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性。研究方法：（1）熱力學第一定律法（熱量法）（2）熱力學第二定律法（熵方法）熱經(jīng)濟性的定性分析以熱力學二定律法（熵方法）為主，定量計算以常規(guī)熱力學第一定律法（熱量法）為主。研究目的：提高電廠工作人員理論水平，為分析、研究、解決電廠生產(chǎn)實際問題提供強有力的理論支撐和指導(dǎo)，并指導(dǎo)電廠實踐。第一章熱力發(fā)電廠的評價熱力發(fā)電廠的安全可靠性火力發(fā)電廠的環(huán)境評價凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性指標發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟比較與經(jīng)濟效益的指標體系我國能源和電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展第一節(jié)熱力發(fā)電廠的安全可靠性一、安全管理電力工業(yè)是電力的產(chǎn)、供、銷是連續(xù),電能不可能大量儲存。電力企業(yè)的效益首先體現(xiàn)在安全可靠供電的社會效益方面。高參數(shù)、大機組、大電網(wǎng)雖然有很多優(yōu)點，一旦發(fā)生事故，處理不及時會連鎖反應(yīng)釀成大面積或整個電網(wǎng)長時間停電，甚至全網(wǎng)瓦解。電力企業(yè)必須堅持“安全第一、預(yù)防為主”的方針。電力安全生產(chǎn)是涉及全過程管理的問題，應(yīng)抓好各環(huán)節(jié)，才能做到預(yù)防為主、安全第一?；痣娫O(shè)備日趨先進，高度機械化、自動化，并能做到離線、在線計算機監(jiān)控等。提高火電職工素質(zhì)將對保障安全、提高效益有極大作用。二、可靠性管理1.火電廠可靠性管理的任務(wù)與作用60年代中期，可靠性管理引到電力工業(yè)。1980年美國電氣電子工程師學會制訂了“統(tǒng)計、評價發(fā)電設(shè)備可靠性、可用率和生產(chǎn)能力用的術(shù)語定義”試用標準。日本、英、法和原蘇聯(lián)等國家都開展電力可靠性管理工作；我國70年代后才起步，現(xiàn)已建有中國電力可靠性管理中心；火電廠可靠性是指在預(yù)定時間內(nèi)和規(guī)定的技術(shù)條件下，保持系統(tǒng)、設(shè)備、部件、元件發(fā)出額定電力的能力，并以量化的一系列可靠性指標來體現(xiàn)。2.火電廠的可靠性指標設(shè)備的可靠性是以統(tǒng)計時間為基準用機組所處狀態(tài)的各種性能指標來表征。我國火電廠可靠性指標有23個，其中最主要的為以下四個指標：可用系數(shù)非計劃停用系數(shù)等效可用系數(shù)強迫停用率3、壽命管理火電設(shè)備壽命管理，以設(shè)備運行狀態(tài)及金屬材料的長期連續(xù)地監(jiān)督為基礎(chǔ)，計算其壽命損耗，并適時進行各種探傷檢查，全面掌握設(shè)備技術(shù)狀況，及時維修或更換。經(jīng)長期運行后，金屬材料將發(fā)生蠕變或松弛，壽命減少；現(xiàn)在大容量火電機組必須承擔調(diào)峰任務(wù)，使機組啟停次數(shù)增多，加劇火電設(shè)備的金屬溫度變化幅度和壽命損耗。為保證火電設(shè)備的安全可靠運行，須合理選擇壽命損耗系數(shù)，合理壽命分配。高溫蒸汽管道的主要延壽措施集中在彎管等應(yīng)力集中的部件上，顯然這些部件的壽命比直管短。三、火電廠計算機監(jiān)視一般火電廠的計算機監(jiān)控功能為：運行狀況的巡回檢測、數(shù)據(jù)處理和運行日報的打印制表；運行異常情況的越限報警，發(fā)生故障能自動記錄故障時的有關(guān)參數(shù)，即事故追憶的打印制表；運行主要技術(shù)經(jīng)濟性指標的計算及其打印制表；發(fā)電設(shè)備的啟動操作順序監(jiān)控；發(fā)供電生產(chǎn)過程的閉環(huán)控制；發(fā)電設(shè)備的自動啟停；電廠故障自動監(jiān)測與處理；電廠安全經(jīng)濟運行的最佳控制。四、設(shè)備的故障診斷大型火電設(shè)備復(fù)雜，事故造成的損失、影響大，利用診斷技術(shù)對設(shè)備運行工況和部件材質(zhì)性能的監(jiān)測至關(guān)重要設(shè)備的檢修有三種情況：①事故維修．又稱強制維修；②定期維修；③預(yù)估檢修；第二節(jié)火力發(fā)電廠的環(huán)保評價環(huán)境保護的重要性大型火電廠的建設(shè)，給環(huán)境帶來極大的影響。環(huán)境惡化威脅人類生存和發(fā)展。1972年聯(lián)合國在斯德哥爾摩召開了第一次人類環(huán)境會議，發(fā)表了《人類環(huán)境宣言》，它是促進全世界重視環(huán)境問題的里程碑。我國對環(huán)境問題的認識較發(fā)達國家遲，在《人類環(huán)境宣言》發(fā)表一周年后，即1973年8月才召開了第一次全國環(huán)境保護會議，并相應(yīng)成立了我國第一個環(huán)境保護機構(gòu)。我國電力工業(yè)環(huán)境保護工作開始于1973年，并成立了管理部門和電力環(huán)境保護研究所，在高校設(shè)立了環(huán)境工程系和專業(yè)及一個碩士點。對火電環(huán)境保護評價的要求一般要求裝機容量50MW及以上的火電廠（供熱機組為25MW以上）要作環(huán)境影響評價，并編制環(huán)境影響報告書；50MW及以下的火電廠，只填寫環(huán)境影響報告表。應(yīng)執(zhí)行環(huán)境影響報告書（表）的編審制度，和防治污染的設(shè)計與主體工程同時設(shè)計、施工、投產(chǎn)的“三同時”制度?；痣娊ㄔO(shè)項目的環(huán)境保護設(shè)計應(yīng)貫徹統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設(shè)、分期收益的原則。火電建設(shè)項目的環(huán)境保護設(shè)計，在滿足環(huán)境保護要求的同時，必須確保安全經(jīng)濟發(fā)電。各設(shè)計階段的要求初步可行性研究階段應(yīng)編寫環(huán)境簡要說明，根據(jù)擬建項目的性質(zhì)、規(guī)模、廠址及環(huán)境現(xiàn)狀等有關(guān)資料，對可能造成的環(huán)境影響簡要說明，并得出廠址選擇的可行性或推薦結(jié)論。可行性研究階段必須按規(guī)定編寫環(huán)境影響報告書，要突出燃煤火電廠的特點，從“三廢”對環(huán)境的影響出發(fā)，結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟比較和社會效益分析進行綜合評價，對廠址及規(guī)劃容量做出推薦意見，提出防治污染的措施及環(huán)保投資估算。初步設(shè)計階段應(yīng)有環(huán)境保護專篇，提出防止污染工程措施和設(shè)計文件、環(huán)境保護投資概算、環(huán)境管理、監(jiān)測機構(gòu)及定員等。施工圖設(shè)計、施工及竣工驗收階段，環(huán)保專業(yè)人員除分工完成所承擔的設(shè)計文件外，并對有關(guān)設(shè)計文件及圖紙進行會簽?；痣姀S試生產(chǎn)結(jié)束前應(yīng)進行環(huán)境保護設(shè)施的驗收?；痣姀S的廢氣排放（一）環(huán)境空氣質(zhì)量標準環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類：一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護地區(qū)；二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)地區(qū)，三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。不同區(qū)執(zhí)行不同的標準（二）火電廠大氣污染物排放標準：GB13223—1996（火電廠大氣污染物排放標準）（三）大氣污染防治1．高煙囪排放2．高效除塵器3．SO2控制技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用節(jié)約水資源及廢水資源化節(jié)約水資源最大排放為沖灰水，減少沖灰排水的措施有：采用閉路循環(huán)，灰水回收使用。高濃度（灰漿中灰渣重量含量40%以上）輸送灰漿?；以謩e除比灰渣混除節(jié)約用水40%。貯灰場灰水循環(huán)使用，灰場澄清水再用于沖灰。廢污水處理:生活污水宜引入城市的污水處理系統(tǒng)統(tǒng)一處理。無條件者，應(yīng)因地制宜采取相應(yīng)措施進行處理，如沉淀、曝氣、消毒、生化處理等。灰渣熱排水治理及綜合利用灰渣綜合利用原則是“貯用結(jié)合，因地制宜，多種途徑，積極利用，講究實際”。我國開發(fā)的灰渣利用技術(shù)已達200多項，進人工程應(yīng)用的50多項。如粉煤灰生產(chǎn)建筑材料（水泥、磚、砌塊、加氣混凝土及耐熱耐火材料等），粉煤灰用于建筑工程（大體積混凝土、水下混凝土、泵送混凝土等）。國外已有利用熱排水養(yǎng)殖各種貝類、對蝦及藻類。美國用以加熱埋入土中的灌溉管系，使作物早熟、增收。我國有的電廠用熱排水養(yǎng)殖魚類，具有生長快、產(chǎn)量高的優(yōu)點，并能降低魚種越冬死亡率。有的電廠用以農(nóng)業(yè)灌溉，也收效良好。噪聲防止火電廠是噪聲源相對集中、噪聲幅量大、噪聲種類繁多，噪聲源控制，由國家規(guī)定的產(chǎn)品噪聲標準控制，沒有的可參考以下數(shù)據(jù)：引風機（進風口前3m處）85dB（A）；送風機（進風口前3m處）90dB（A）；鋼球磨煤機95～105dB（A）；汽輪機（包括注油器，距聲源1m處)90dB（A）；發(fā)電機及勵磁機（距聲源1m處)90dB（A）；排料機（距機殼105m處)85dB（A）；汽動給水泵101dB（A）。噪聲傳播途徑控制對易于封閉的噪聲源，如水泵、風機、汽輪發(fā)電機組，采用隔板、阻尼和隔聲措施，降噪量可達10～30dB（A）。對不易封閉的設(shè)備及系統(tǒng)，如鍋爐，加熱器和水、煤、汽（氣）管道等，采用包覆隔振阻尼材料或設(shè)置隔聲結(jié)構(gòu)，降噪量可達20～50dB（A）。不能進行噪聲源控制和傳播途徑控制的場所，采取個人防護如戴護耳器（耳塞、的廣大盜寺），現(xiàn)在噪聲外境中設(shè)置隔聲間等辦法，降噪量可在15～40dB(A)之間。第三節(jié)熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性評價一、評價熱力發(fā)電廠熱經(jīng)濟性的兩種基本分析方法評價火電廠熱經(jīng)濟性的方法有很多，但從熱力學觀點來分析，只有兩種基本分析方法：（1）基于熱力學第一定律的熱量法（效率法、熱平衡法）（2）基于熱力學第二定律的傭方法（可用能法、做功能力法）或熵方法（傭損、做功能力損失）熱量法是從能量轉(zhuǎn)換的數(shù)量角度來評價其效果的，其指標是基于熱力學第一定律的各種循環(huán)熱效率，即有效利用的熱量與供給的熱量之比。Q1——外部熱源供給的熱量；Wa——該動力裝置的理想比內(nèi)功（以熱量計）；——循環(huán)中各項能量損失之和—各項能量損失系數(shù)之和火用方法從能量的質(zhì)量（品位）來評價其效果，其指標為基于熱力學第二定律的傭效率，即有效利用的可用能與供給的可用能之比。就動力裝置循環(huán)而言熱力學第二定律為：—供入系統(tǒng)的可用能；—循環(huán)中各項不可因素導(dǎo)致的各項可用能損失之和—循環(huán)中各項可用能損失系數(shù)之和若循環(huán)供入可用能是溫度為的熱源提供的熱量，于是可得兩種基本分析方法效率之間的關(guān)系式為二、火用方法1.火用效率與火用損火用損的計算通式為：2．典型不可逆過程的熵增及其火用損3．凝汽式發(fā)電廠的火用損分布三、熱量法四、兩種熱經(jīng)濟性評價方法的比較及其應(yīng)用（1）兩種方法算得的總損失量和全廠效率是相同的；（2）對于損失的分布，兩種分析方法得出了完全不同的結(jié)果。熱量法中的能量損失以散失到環(huán)境為準，不區(qū)分能量品位的高低，故汽輪機的損失為最大；火用方法的可用能損失，以過程的不可逆性為準，指的是在不可逆過程中可用能轉(zhuǎn)換為用的部分；由于燃燒、傳熱的嚴重不可逆性，鍋爐可用能損失卻占供入可用能最大一部分。（3）熱量法只表明能量數(shù)量轉(zhuǎn)換的結(jié)果，不能揭示能量損失的本質(zhì)原因；傭方法不僅表明能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并能確切揭示能量損失的部位、數(shù)量及其損失的原因，（4）火電廠的熱經(jīng)濟性指標計算，本書的定量計算即采用熱量法，定性分析采用熵方法。（5）冷源熱損失是除鍋爐散熱傭損失、機械損失及發(fā)電機損失外的其他各項傭損失之和，因此要真正實現(xiàn)冷源熱損失的降低，可以減少各項傭損失中最大者。第四節(jié)凝汽式發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性指標通?；鹆Πl(fā)電廠采用熱量法定量評價其熱經(jīng)濟性，常用的熱經(jīng)濟性指標汽耗率、熱耗率、煤耗率。一、汽輪發(fā)電機組熱經(jīng)濟性指標（一）凝汽式汽輪機組的絕對內(nèi)效率1汽輪機熱耗量用正熱平衡法計算用反熱平衡法時2汽輪機的實際比內(nèi)功的五種計算方法（1）能量平衡方程，=輸入能量-輸出能量（2）凝氣流與各回熱抽汽所做內(nèi)功之和（3）為1kg凝汽流所做內(nèi)功與各段抽汽作功不足之差（4）等效于kg的凝汽流的實際焓降（5）3給水泵功使給水焓升的處理低參數(shù)機組可忽略泵功，對于高蒸汽初參數(shù)需考慮兩種處理方法：作為內(nèi)熱源處理和作為外部熱源處理4的另一種表達式（二）汽耗和汽耗率—機組純凝汽（無回熱抽汽）運行時的汽耗β——由于回熱抽汽而增大的汽耗系數(shù)；——回熱抽汽做功不足系數(shù)再熱前的回熱抽汽做功不足系數(shù)再熱后的回熱抽汽做功不足系數(shù)汽耗率由式（l－24）的分母得出：具有再熱、回熱汽輪機組以熱量計的實際比內(nèi)功，等價于kg的凝汽流從蒸汽初參數(shù)膨脹至排汽壓力所做以熱量計的實際比內(nèi)功。（三）熱耗和熱耗率=（－）＋·(1—28)q=/Pe=[(－＋·)（1－29）回熱式汽輪機的熱經(jīng)濟性，高于無回熱時的情況，但其汽耗、汽耗率卻高于朗肯循環(huán)，故嚴格講汽耗、汽耗率不能作為單獨的熱經(jīng)濟性指標。只有當一定時，才能作為熱經(jīng)濟性指標。卻能單獨用，是機組的重要熱經(jīng)濟性指標。二、鍋爐效率與主蒸汽管道效率鍋爐效率：鍋爐熱負荷：主蒸汽管道效率若不考慮冷、熱再熱蒸汽管道的散熱損失，則(b)=，不計工質(zhì)損失和鍋爐連排?，F(xiàn)代火電廠的可達99%左右。=－Δ三、全廠熱經(jīng)濟性指標1．全廠發(fā)電熱經(jīng)濟性指標標準煤的低位發(fā)熱量=29270kJ/kg，則全廠標準煤耗率全廠熱效率,，三者知其一，即可根據(jù)這三個關(guān)系式求得其余兩項指標.2．全廠供電熱經(jīng)濟性指標全廠凈效率全廠供電熱耗率全廠供電標準煤耗率四、熱經(jīng)濟性指標間的變化關(guān)系一般用熱經(jīng)濟性指標的絕對量或相對量變化，表明熱經(jīng)濟性變化1．汽輪機組熱耗率的變化與機組絕對內(nèi)效率變化的關(guān)系2．全廠標準煤耗率的變化與機組絕對內(nèi)效率變化的關(guān)系3．機組絕對內(nèi)效率、熱耗率及全廠標準煤耗率相對變化之間關(guān)系當經(jīng)濟性變化微小時則五、汽輪機組熱耗率的考核火電設(shè)備安裝后應(yīng)通過有關(guān)熱力試驗來考核是否達到保證值能否驗收。GB8117—87《電站汽輪機熱力性能驗收試驗規(guī)程》第五節(jié)發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟比較與經(jīng)濟效益的指標體系一、發(fā)電廠的技術(shù)經(jīng)濟比較提高發(fā)電廠的熱經(jīng)濟性，可節(jié)約燃料，但是要付出一定的代價（材料、設(shè)備、資金、人力等），應(yīng)有最佳的經(jīng)濟效果才可取。為科學地尋求最佳經(jīng)濟效果，工程上普遍采用通過眾多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較的方法，進行技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)境保護諸方面的分析、計算、論證，從中選擇最好的方案。要強調(diào)指出，方案比較的前提是它的熱經(jīng)濟性，但要落實到技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)境保護來取舍，即要在保證發(fā)電廠安全生產(chǎn)前提下的技術(shù)上可行，符合環(huán)保要求，又要考慮經(jīng)濟上合理。1．技術(shù)經(jīng)濟比較的原則方案比較時，首先要考慮所提方案必須符合黨和國家的方針、政策（如燃料政策、節(jié)能政策、環(huán)境保護政策等）,還要保證電能生產(chǎn)的安全、可靠，又具有一定的靈活性；經(jīng)濟上要求能耗少、投資省、成本低、見效快，以發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。既要考慮直接效益，也要考慮間接效益；不僅要考慮以貨幣形式表現(xiàn)的效益，還要考慮減輕環(huán)境污染、有利于生態(tài)平衡、便于生產(chǎn)、改善生活等非貨幣形式表現(xiàn)的社會效益。方案比較時，必須滿足一定的可比條件，即使用價值的可比、消耗費用的可比、時間因素的可比和價格指標的可比。2．技術(shù)經(jīng)濟比較的基本方法技術(shù)經(jīng)濟比較的方法主要有：專家評價法、經(jīng)濟論證法、綜合評價法、系統(tǒng)分析法和不確定分析法等。它又可基本分為兩類：方案比較法和數(shù)學分析法。方案比較法又稱對比分析法，對實現(xiàn)同一目標的若干不同技術(shù)方案進行技術(shù)經(jīng)濟分析、計算和比較，也可定量計算，是工程項目中應(yīng)用較普通的一種方法，計算中是否考慮時間因素對資金的影響而產(chǎn)生的靜態(tài)與動態(tài)分析的不同。二、發(fā)電廠經(jīng)濟效益的指標體系衡量發(fā)電廠經(jīng)濟效益要在評價經(jīng)濟效益的原則基礎(chǔ)上，作定量的比較。要有定量比較的客觀尺度，即評價經(jīng)濟效益的標準。經(jīng)濟效益評價標準由指標來反映，因經(jīng)濟效益是一個綜合性的概念，需用一套指標體系。企業(yè)經(jīng)濟效益指標體系的設(shè)置，既要反映經(jīng)濟效益的主要內(nèi)容和部門生產(chǎn)特點，又要有可比性，不同用途的指標要有明確區(qū)別，而且考核指標不宜太多。綜合反映經(jīng)濟效益的指標主要為利潤方面的指標。第六節(jié)我國能源和電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展一、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)的提出隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，能源利用帶來的污染嚴重1972年聯(lián)合國召開了第一次人類環(huán)境會議，引起全世界認識到環(huán)境問題的重要性1981年美國人率先提出了可持續(xù)發(fā)展的思想，搞經(jīng)濟建設(shè)還要考慮下一代人的經(jīng)濟建設(shè)對資源的需求，留一個山青水綠的良好的生態(tài)環(huán)境。1992年聯(lián)合國召開了第二次世界環(huán)境與發(fā)展大會，正式提出了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，發(fā)表了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》、《21世紀議程》。1994年，我國政府制定了《中國21世紀議程》—中國21世紀人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書。白皮書指出“走持續(xù)發(fā)展之路。1．我國電力工業(yè)的現(xiàn)狀能源資源短缺，人均資源遠低于世界平均水平；能源結(jié)構(gòu)決定了我國電力結(jié)構(gòu)主要是以火電為主火電廠、工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐是我國大氣污染、酸雨沉降的主要原因。能源利用率低，遠低于發(fā)達國家；能源價格并未反映其經(jīng)濟成本和資源的稀缺性；2．我國電力工業(yè)的可持續(xù)利用對策發(fā)展300、600MW以上的大機組。積極發(fā)展超臨界參數(shù)600MW機組，特別是在我國缺煤而經(jīng)濟又較發(fā)達的東部地區(qū)。限期逐步關(guān)閉中小機組。提高大型發(fā)電設(shè)備的效率。發(fā)展?jié)崈羧紵夹g(shù)；調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，煤炭除用于冶金、化工原料外，基本上用以轉(zhuǎn)變電能。調(diào)整我國的工業(yè)結(jié)構(gòu)，更多煤轉(zhuǎn)化為電能。

第二章熱力發(fā)電廠的蒸汽參數(shù)及其循環(huán)內(nèi)容提要（1）蒸汽動力循環(huán)的循環(huán)參數(shù)（2）現(xiàn)代火電廠常用的蒸汽循環(huán)（3）蒸汽循環(huán)及其參數(shù)選擇，對熱經(jīng)濟性、可靠性、運行靈活性以及對環(huán)境的影響有關(guān)。第一節(jié)提高蒸汽初參數(shù)提高初參數(shù)的實質(zhì)是通過提高循環(huán)吸熱過程的平均溫度，以提高其熱效率。一、提高蒸汽初參數(shù)的經(jīng)濟性（一）提高蒸汽初溫=/=1－(/)初溫提高后的效率為：ηΔ>ηt，F(xiàn)>1，即ηt′>ηΔ（二）提高蒸汽初壓提高并不總是能提高，這是由水蒸氣性質(zhì)所決定的。當提高到某一蒸汽初壓使得整個吸熱平均溫度低于時，熱效率即下降，使得當理想比內(nèi)功（理想焓降）減小的相對值等于冷源熱損失△或初焓減小的相對值時，達最大值提高使蒸汽干度減小，濕汽損失增加；提高，使進入汽輪機的蒸汽比容和容積流量減少，加大了高壓端漏汽損失，有可能要局部進汽而導(dǎo)致鼓風損失、斥汽損失，使得汽輪機相對內(nèi)效率下降。同時提高、所增加的理想比內(nèi)功遠大于增加的冷源熱損失。表2-1與的關(guān)系，，kj/kg，kj/kg，kj/kg，kj/kg，%，%4.0321120391172309138.0——8.0313819181220301840.56.5812.0305718321225（最大）293741.72.9616.0295617591197283642.21.1920.0283916831156271942.6（最高）0.94824.026541985669253442.1（三）提高蒸汽初參數(shù)與、汽輪機容量的關(guān)系提高初壓,在工程應(yīng)用范圍內(nèi)，仍可提高，但卻要降低，特別是容積流量小的汽輪機，下降愈甚。如果的下降超過的增加，將使得(=)下降，則提高效果就適得其反。若蒸汽容積流量足夠大，使得提高降低的程度遠低于的增加，因而仍能提高。二、提高蒸汽初參數(shù)的技術(shù)經(jīng)濟可行性（一）影響提高蒸汽初參數(shù)的主要因素（1）提高蒸汽初參數(shù)可提高熱經(jīng)濟性和節(jié)約燃料。（2）提高受金屬材料的制約（3）提高受蒸汽膨脹終了時濕度的限制(4）提高p0、t0影響電廠的鋼材消耗和總投資（5）更高蒸汽初參數(shù)，更大容量機組的可用率（二）最有利初壓（三）蒸汽初參數(shù)系列表2-2IEC推薦的蒸汽參數(shù)系數(shù)主汽壓力，MPA3.24.16.28.010.312.416.218.024.1主汽溫度，℃435455485510538538或565再熱溫度，℃————538或565表2-3中國火電廠蒸汽參數(shù)系列設(shè)設(shè)備參數(shù)等級鍋爐出口汽輪機入口機組額定功率，MW壓力，MPA溫度，℃壓力，MPA溫度，℃次中參數(shù)2.554002.353900.75，1.5，3中參數(shù)3.924503.434356，12，35高參數(shù)9.95408.8353550，10超高參數(shù)13.83540/54012.75535/535200540/54013.24535/535125亞臨界參數(shù)16.77540/54016.18535/53530018.27540/54016.67537/537300，600注：鍋爐最大連續(xù)出力并超壓5%時的壓力值三、超臨界蒸汽參數(shù)大容量機組（一）國外超臨界和超超臨界汽輪發(fā)電機組1．國外超臨界汽輪發(fā)電機發(fā)展超臨界機組，主要原因為：（1）熱經(jīng)濟性高，節(jié)約一次能源，降低火電成本（2）降低機組單位造價，縮短工期，減少占地面積表2-4超臨界機組相對造價比較機組容量，MW10020030060080010001300相對造價，%100888070676563單位造價，美元/kW--123011001030980950（3）可靠性已相當高達到90%2．國外超超臨界汽輪發(fā)電機組丹麥建2X412MW超超臨界機組，蒸汽參數(shù)為28.5MPa、580／580／580℃，熱效率可達49％。日本已研制成2X700MW超超臨界機組，蒸汽參數(shù)為30．9MPa／566／566／566℃，熱效率達到42％。（二）我國超臨界機組的發(fā)展概況1．必要性為了節(jié)約能源，降低污染2．可能性上海石洞口浙江玉環(huán)電廠3．實施意見第二節(jié)降低蒸汽終參數(shù)火電廠的蒸汽終參數(shù)即汽輪機的排汽壓力，不僅與凝汽設(shè)備有關(guān)，而且還與汽輪機的低壓部分以及供水冷卻系統(tǒng)有關(guān)，總稱為火電廠的冷端。一、電廠用水量和供水系統(tǒng)的選擇1．電廠用水量最大者為凝汽器的冷卻水，占95%=mm為冷卻倍率m與地區(qū)、季節(jié)、供水系統(tǒng)、凝汽器結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。2．冷卻系統(tǒng)的選擇（1）直流供水（開式供水）江河水，海水（2）循環(huán)供水（閉式供水）循環(huán)利用，需要循環(huán)泵冷卻設(shè)施有冷卻池、噴水池及噴射冷卻裝置、冷卻塔三種自然通風冷卻塔，機械通風冷卻塔（耗電量大）（3）混合供水。二、降低蒸汽終參數(shù)的熱經(jīng)濟性l．降低蒸汽終參數(shù)的極限降低(即)總是可以提高循環(huán)熱效率凝汽器實際能達到的排汽溫度由下式確定δt與凝汽器工作狀況有關(guān)，若凝汽器銅管有積垢，或有空氣附于銅管等情況，就會使δt增大，排汽壓力提高（真空降低），熱經(jīng)濟性降低。2．凝汽器的設(shè)計壓力選取還與經(jīng)濟性有關(guān)3．額定工況汽輪機排汽壓力的部標表2-8額定工況下汽輪機排氣氣壓力（SD264-88）額定功率，MW排氣壓力，MPA經(jīng)濟工況,twi=20℃額定工況，twi=20℃＜12≤6.37×10-3(4.41～5.39)×10-325～50≤4.9×10-3100～6004．多壓凝汽器在不增加冷卻面積的情況下，采用多壓凝汽器，會降低排汽平均溫度，提高熱經(jīng)濟性5．凝汽器的最佳真空與冷卻水泵的經(jīng)濟調(diào)度真空度，是影響汽輪機組熱經(jīng)濟性的一項重要指標，當輸出凈功率為最大時，即所對應(yīng)的真空即凝汽器的最佳真空。三、空氣冷卻凝汽器火電機組容量增大，用水量增大，對于缺水地區(qū)，采用空冷是最佳選擇。（一）空氣冷卻器凝汽器系統(tǒng)的類型（1）直接空冷（2）間接空冷a混合式（噴射式）凝汽器（海勒系統(tǒng)）b表面式凝汽器（哈蒙間冷）（二）國外空冷式發(fā)電廠圖2-9國外100MW以上空冷發(fā)電廠電廠國家功率，MW空冷系統(tǒng)投運年代初始溫度，℃烏德里拉斯西班牙150直接空冷197034懷俄達克美國330直接空冷197841.7馬丁巴南非665直接空冷198739.7加加林匈牙利200海勒空冷1969拉茲頓原蘇聯(lián)220海勒空冷197030司麥森林德國300哈蒙空冷27肖達爾南非686哈蒙空冷34.1（三）我國的空冷發(fā)電廠大同第二發(fā)電廠（海勒系統(tǒng)）內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)電廠（海勒系統(tǒng)）太原第二熱電廠（哈蒙系統(tǒng)）圖2-10我國設(shè)計空冷機組的與末級葉高廠名哈爾濱汽輪機有限責任公式東方汽輪機廠冷卻方式間接冷卻直接冷卻哈蒙間冷直接空冷功率范圍，MW200200300600200300600200-600200-600排汽口數(shù)目2324224末級葉高mm710520750750520510540670535設(shè)計背壓,kpa9.819.819.819.8116-1915～1815～1810.7813.7～19.6四、火電廠冷端系統(tǒng)的優(yōu)化（1）維持機組出力不變，冷端參數(shù)變化，引起汽輪機背壓和進汽量變化，導(dǎo)致熱耗率的變化，使燃料費用發(fā)生變化。（2）維持汽輪機進汽量不變，冷端參數(shù)變化，引起汽輪機背壓，功率變化，使電費收入變化。將燃料費用或電費收人的變化值，同電廠相應(yīng)設(shè)備費投資變化相比，即可確定最佳參數(shù)組合。第三節(jié)給水回熱循環(huán)一、給水回熱的熱經(jīng)濟性提高循環(huán)熱效率的本質(zhì)原因是提高了循環(huán)的吸熱平均溫度采用回熱提高用回熱抽汽動力系數(shù)Ar來表征實際單級回熱循環(huán)較實際朗肯循環(huán)的循環(huán)熱效率的提高量。(2-6)因為，，則（2-7）多級回熱抽汽作功系數(shù)：因<1，R>1，故采用回熱總是能提高熱經(jīng)濟性。2．采用回熱導(dǎo)致作功能力損失回熱雖然可提高熱經(jīng)濟性，=卻使機組汽耗及機組汽耗率相應(yīng)增大?；責岢槠膲毫τ撸渥鞴Σ蛔悖ú荒芾^續(xù)膨脹至排汽壓力而少做的功）愈大，相應(yīng)β值也隨之加大；可見，為提高回熱的熱經(jīng)濟性，應(yīng)充分利用低壓的回熱抽汽。二、給水回熱基本參數(shù)對熱經(jīng)濟性的影響（一）混合式回熱加熱器系統(tǒng)的表達式，對于Z級混合式加熱器系統(tǒng)的為:（二）τ、、z三參數(shù)的關(guān)系1．（總的給水焓升量）回熱分配τ分配方法：焓降分配法、平均分配法、等焓降分配法、幾何級數(shù)分配法。中國電力建設(shè)研究所馬芳禮循環(huán)函數(shù)法導(dǎo)出如下公式：按下列條件求極值同理推出：若進一步簡化，忽略某些次要因素，可得出某些近似的最佳回熱分配通式。如蒸汽參數(shù)不高，忽略q隨τ的變化，即其意義為：將每一級加熱器內(nèi)水的焓升，取為前一級至本級的蒸汽在汽輪機中的焓降，簡稱為“焓降分配法”若再忽略各加熱器間蒸汽凝結(jié)放熱量qj的微小差異，即q1=q2=…=qz，則式（2-13）可簡化為將代入式2-13得：即每一級加熱器中水的焓升，取為等于汽輪機的各級焓降，簡稱“等焓降分配法”。幾何級數(shù)分配法：m=1.01~1.04不同回熱分配的熱經(jīng)濟結(jié)果略有差異，當蒸汽參數(shù)不高時，數(shù)值上差別不大。2．最佳給水溫度隨回熱級數(shù)z的增加，不斷提高，是遞增函數(shù)關(guān)系。而給水溫度的提高，對的影響是雙重的。存在最佳給水溫度點兩種解釋：（1）熱量法：一方面使比熱耗=(－）降低，另一方面使比內(nèi)功=(－h(huán)c)減少，為達到同樣的做功量，必導(dǎo)致汽耗率d0增大。兩者均同時影響ηi=/或q=*（2）作功能力法：隨著提高，鍋爐的吸熱過程平均溫度提高，使其在爐內(nèi)同煙氣的換熱溫差減少；降低了做功能力損失△eb。但是因此增加的換熱器，產(chǎn)生了回熱加熱器的換熱溫差，導(dǎo)致存在△er，削弱了回熱的效果。必然存在一個最佳的。3．回熱級數(shù)Z理論上講：z=無窮大時，最大（1）即隨z的增加，回熱循環(huán)的熱經(jīng)濟性不斷提高，但提高的幅度卻是遞減的；（2）一定時，回熱的熱經(jīng)濟性也是隨z增加而提高，其增長率也是遞減的；（3）z一定時，有其對應(yīng)的最佳給水溫度值。它是隨z的增加而提高；（4）實際給水溫度若與理論上的稍有偏差，對回熱的熱經(jīng)濟性影響不大。第四節(jié)蒸汽再熱循環(huán)一、蒸汽再熱的目的及其熱經(jīng)濟性（一）再熱的目的提高蒸汽初壓、降低排汽壓力，使?jié)穸仍龃?，降低?nèi)效率，危及安全，蒸汽再熱是保證汽輪機最終濕度在允許范圍內(nèi)有效措施。再熱參數(shù)選擇合適，再熱是進一步提高初壓和熱經(jīng)濟性的重要手段。理想再熱循環(huán)熱經(jīng)濟性分析1．再熱循環(huán)的熱效率(2-20)再熱循環(huán)熱效率相對提高為δηrh：當>整個在熱循環(huán)吸熱平均溫度是否能提高，取決于兩個基本參數(shù)再熱壓力和再熱溫度。存在一個最佳再熱壓力：2、實際再熱循環(huán)的內(nèi)效率反平衡算法：（2-24a)二、最佳再熱參數(shù)的選擇1．一次煙氣再熱溫度(再熱前溫度）等價卡諾循環(huán)的熱效率：最佳點：需采用逐步逼近法來求得2．二次煙氣再過熱溫度3．我國再熱式汽輪機的蒸汽初參數(shù)、再熱參數(shù)三、具有蒸汽再熱的回熱循環(huán)再熱式機組采用回熱的方法可提高熱經(jīng)濟性。與非再熱式機組比較，采用回熱時提高熱經(jīng)濟性的幅度要小。在各級回熱量不變的條件下，再熱后各級回熱的汽焓將會提高,各級回熱抽汽系數(shù)減小，若維持功率不變，勢必會使凝汽系數(shù)加大，故再熱循環(huán)的動力系數(shù)小于回熱循環(huán)的動力系數(shù)Ar，削弱回熱效果。1．再熱對傳熱過程的影響抽汽過熱度越高，導(dǎo)致?lián)Q熱溫差加大，額外用損△er越大2．再熱—回熱循環(huán)的熱效率效率公式如表2-163．再熱—回熱循環(huán)的最佳給水回熱參數(shù)最佳參數(shù)選擇與分析回熱循環(huán)時有相同的結(jié)果須強調(diào)指出，再熱雖有削弱回熱效果的一面，但再熱式機組采用回熱的熱經(jīng)濟性（再熱效率增加+回熱效率增加，雙重效應(yīng)）仍高于無再熱的回熱機組。四、蒸汽再過熱的方法1．煙氣再熱優(yōu)點：再熱后的汽溫可等于或接近于新汽溫度，提高機組熱經(jīng)濟性5％～6％。缺點:(1)壓損△大，降低機組熱經(jīng)濟性（2）增加投資（3）保護再熱器，須另設(shè)旁路系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)雜2．蒸汽再熱優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，可布置在汽輪機旁，壓損△小，再熱系統(tǒng)耗鋼材少、投資小，調(diào)節(jié)容易。缺點：再熱后汽溫△較低，提高經(jīng)濟性2%-3%。第五節(jié)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)一、熱電聯(lián)產(chǎn)的效益（一）熱能消費的特點60％是120℃以下的低溫熱能對于抽汽式汽輪機，只有先發(fā)電后供熱的供熱汽流Dh才屬熱電聯(lián)產(chǎn)，它的凝汽流Dc仍屬于分產(chǎn)發(fā)電。（二）熱電分別能量生產(chǎn)與熱電聯(lián)合能量生產(chǎn)的特點分產(chǎn)：能量浪費嚴重，利用不合理，能量品位貶值嚴重聯(lián)產(chǎn)：實現(xiàn)能量的有效梯級利用，能源利用率高，節(jié)能供熱式汽輪機類型：單抽（C型）凝汽式汽輪機、雙抽（CC型）凝汽式汽輪機、背壓式（B型）汽輪機或抽背式（CB型）汽輪機對于抽汽式汽輪機，只有先發(fā)電后供熱的供熱汽流Dh才屬熱電聯(lián)產(chǎn)，它的凝汽流Dc仍屬于分產(chǎn)發(fā)電。（三）熱電聯(lián)產(chǎn)的熱量法（效率法）定性分析理想朗肯循環(huán)熱效率和實際朗肯循環(huán)熱效率為：理想純供熱循環(huán)的熱效率及其實際循環(huán)熱效率為（1）朗肯循環(huán)的、值均較低，其排汽雖有較大熱量，但品位低，無法對外供熱，冷源損失大，能源利用率低；（2）純供熱循環(huán)的、均為1，無冷源損失；在滿足用熱參數(shù)的前提下，降低ph值，可提高wi值，使熱化發(fā)電比Xh=（Wh／W）提高，提高經(jīng)濟性；給水回熱循環(huán)的回熱抽汽流也屬于熱電聯(lián)產(chǎn)的性質(zhì)；（3）對于抽汽凝汽式機組，其中的供熱汽流完全沒有冷源熱損失，它的仍為1。它的凝汽汽流仍有冷源熱損失，該凝汽流的小于1，比相同循環(huán)參數(shù)、同容量的凝汽式汽輪機（即代替電廠的汽輪機）的絕對內(nèi)效率還要低，即<（4）<的原因為：①節(jié)流導(dǎo)致的不可逆熱損失。②非設(shè)計工況的效率要降低。③初參數(shù)都低于代替電站的凝汽式機組。④供水條件比凝汽式電廠的差，使其熱經(jīng)濟性有所降低。（四）熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合效益1．熱電聯(lián)產(chǎn)的熱經(jīng)濟性與相同電、熱負荷的熱電分產(chǎn)相比，熱電聯(lián)產(chǎn)較分產(chǎn)節(jié)省燃料，聯(lián)產(chǎn)供熱較分產(chǎn)供熱節(jié)煤量計算分產(chǎn)煤耗：聯(lián)產(chǎn)煤耗：節(jié)煤量：節(jié)約燃料原因是熱電廠電站鍋爐效率（90%)，遠高于分產(chǎn)供熱工業(yè)鍋爐效率(66%-71%)節(jié)煤條件：