热力发电厂教材
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热力发电厂第九章
ysp
e
-
调节器
µ
受控对象
ν
模拟量控制回路
y e µ 图中 ν为控制参数，sp 为给定值， 为控制量， = y sp − ν 称为偏差。
Байду номын сангаас32
以常用的PID控制规律为例：
de(t ) u (t ) = K p e(t ) + K i ò e(t ) dt + K d dt
K p —— ——比例
K i ——积分 K d ——微分增益
23
（二）锅炉的热工保护
炉膛安全监控保护
主燃料跳闸保护 锅炉的热工保护
锅炉快速切回负荷保护
机组快速切断保护
24
（三）炉机电联锁保护
• 单元机组的锅炉、汽轮机、发电机三大主机是一个完整 的整体。每部分都具有自己的保护系统，而任何部分的 保护系统动作都将影响其它部分的安全运行。因此需要 综合处理故障情况下的炉、机、电三者之间的关系，目 前大型单元机组逐渐发展成具有较完整的逻辑判断和控 制功能的专用装置进行处理，这就是单元机组的大联锁 保护系统。 • 单元机组大联锁保护系统主要是指锅炉、汽轮机、发电 机等主机之间以及与给水泵、送风机、引风机等主要辅 机之间的联锁保护。根据电网故障或机组主要设备的故 障情况自动进行减负荷、投旁路系统、停机、停炉等事 故处理。
13
（二）变压运行的优点
• 高机组可靠性，延长使用寿命 由下图可知变压运行时汽温基本不变，从而大大减小了机 组各部件因温差而产生的热应力、热变形。
图9-4 不同调节方法的汽轮机第一级蒸汽温度变化
14
• 适应负荷变动和调峰 变压运行时一、二次汽温 基本不变，汽轮机高温部件 的温度变化较小，不会引起 汽缸和转子过大的热应力、 热变形。 • 提高机组的经济性 变压运行时调速汽门全开， 节流损失不同程度地降低
e
-
调节器
µ
受控对象
ν
模拟量控制回路
y e µ 图中 ν为控制参数，sp 为给定值， 为控制量， = y sp − ν 称为偏差。
Байду номын сангаас32
以常用的PID控制规律为例：
de(t ) u (t ) = K p e(t ) + K i ò e(t ) dt + K d dt
K p —— ——比例
K i ——积分 K d ——微分增益
23
（二）锅炉的热工保护
炉膛安全监控保护
主燃料跳闸保护 锅炉的热工保护
锅炉快速切回负荷保护
机组快速切断保护
24
（三）炉机电联锁保护
• 单元机组的锅炉、汽轮机、发电机三大主机是一个完整 的整体。每部分都具有自己的保护系统，而任何部分的 保护系统动作都将影响其它部分的安全运行。因此需要 综合处理故障情况下的炉、机、电三者之间的关系，目 前大型单元机组逐渐发展成具有较完整的逻辑判断和控 制功能的专用装置进行处理，这就是单元机组的大联锁 保护系统。 • 单元机组大联锁保护系统主要是指锅炉、汽轮机、发电 机等主机之间以及与给水泵、送风机、引风机等主要辅 机之间的联锁保护。根据电网故障或机组主要设备的故 障情况自动进行减负荷、投旁路系统、停机、停炉等事 故处理。
13
（二）变压运行的优点
• 高机组可靠性，延长使用寿命 由下图可知变压运行时汽温基本不变，从而大大减小了机 组各部件因温差而产生的热应力、热变形。
图9-4 不同调节方法的汽轮机第一级蒸汽温度变化
14
• 适应负荷变动和调峰 变压运行时一、二次汽温 基本不变，汽轮机高温部件 的温度变化较小，不会引起 汽缸和转子过大的热应力、 热变形。 • 提高机组的经济性 变压运行时调速汽门全开， 节流损失不同程度地降低
热力发电厂课件1
一、给水除氧的必要性
1. 给水溶解气体的原因： ① 在凝汽器、凝结水泵、低压加热器等处于真空状态
的设备、管道配件等不严密处有漏入空气的可能；
② 补充水在化学处理时也会溶解一些气体； ③ 热用户的生产返回水带入气体； ④ 开式的水箱和疏水系统也是气体渗入给水中的主要 途径。
2. 给水溶氧带来的危害 ① 影响运行可靠性 即腐蚀热力设备及管道，降低工作可靠性，缩短
于零，于是溶于水中的气体借助不平衡压差的作用就
从水中全部溢出而被除去。
① 分压定律（道尔顿定律）
混合气体的全压力等于各组成气体的分压力之和。
p p p 0 j H O 2
MPa
若定压加热，使pH2O =p0，则Σpj=0
② 亨利定律 气体在水中的溶解度，与该气体在水面上的分压力 成正比。
章给水除氧和辅助汽水系统
目的要求:
1、辅助热力系统的连接方式及热经济性分析； 2、掌握热除氧原理；
3、掌握除氧器原则性热力系统。
主要内容:
§1 汽水损失及补充 §2 废热及工质的回收利用
§3 除氧原理和除氧器结构
§4 除氧器原则性热力系统
§5 除氧器的运行
§3 除氧原理和除氧器结构
重点： ① 热除氧原理； ② 真空式、大气式以及高压除氧器特点。
2．类型：
除氧器压力应根据发电厂的参数、类型（凝汽式电厂 或热电厂）和不同水质（给水、主凝结水和补充水） 对含氧量的要求选择，根据技术经济比较选择。 ① 中低参数电厂采用大气式除氧器； ② 高压及以上凝汽式机组宜采用高压除氧器； ③ 高压及以上供热式机组，在保证给水含氧量合格的条 件下，可采用一级高压除氧器。否则，补给水进入凝
（二）大气式除氧器 ① 大气式除氧器的工作压力选择略高于大气压； ② 工作压力低，设备造价低，土建投资费用低； ③ 工况适应能力差，除氧效果较差； ④ 适用于中、低参数发电厂，以及热电厂生产返回 水和补充水的除氧设备。
热力发电厂课件-叶涛 绪论课件
1978
1988
1998
2008
装机总量（亿千瓦） 发电量（万亿千瓦时）
❖ 装机量增长速度
❖ 自2004年突破4亿千瓦以来，我国发电装机连续保持每年 新增1亿千瓦的迅猛势头，2008年底已达到7亿9253万千 瓦。
8 7 6 5 4 3 2 1 0 1978 1995 2004 2006 2008
❖ 普通高等教育“十二五”规划教材 ❖ 普通高等教育“十一五”国家级规划教材
❖热力发电厂（第四版）
❖ 主编 叶 涛 ❖ 编写 张燕平 陈爱萍 邱丽霞
主审 武学素 胡念苏 ❖ 中国电力出版社
❖ 本书按如下的内容进行介绍： ❖绪 论 ❖ 第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性 ❖ 第二章 发电厂的回热加热系统 ❖ 第三章 热电厂的热经济性及其供热系统 ❖ 第四章 发电厂的热力系统 ❖ 第五章 火电厂中的泵和风机 ❖ 第六章 火电厂输煤系统及供水系统 ❖ 第七章 火电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统 ❖ 第八章 火电厂主厂房布置
❖ 6．按电厂位置特点：坑口（路口、港口）发电厂、 负荷中心发电厂。
❖ 7．按电厂承担电网负荷的性质：基本负荷发电厂、 中间负荷（腰荷）发电厂和调峰发电厂。
❖ 8．按机炉组合：非单元机组发电厂和单元机组发 电厂。
❖ 9．按服务规模：区域性发电厂、企业自备发电厂、 移动式（如列车）发电厂和未并入电网的弧立发电 厂。
❖ 热电联产机组应当实行大、中、小并举，在大城市 热负荷量大且集中的地方，支持上200MW、 300MW和600MW的大型供热机组，在城市供热方 面发挥主力军作用；对于热负荷小和以生物质能、 太阳能、垃圾等为燃料的热电联产，就可以是几万 千瓦到几百千瓦的小机组，这些机组虽小，但由于 是热电联产其效率往往比30万、60万kw的凝汽式 机组的效率还高。
1988
1998
2008
装机总量（亿千瓦） 发电量（万亿千瓦时）
❖ 装机量增长速度
❖ 自2004年突破4亿千瓦以来，我国发电装机连续保持每年 新增1亿千瓦的迅猛势头，2008年底已达到7亿9253万千 瓦。
8 7 6 5 4 3 2 1 0 1978 1995 2004 2006 2008
❖ 普通高等教育“十二五”规划教材 ❖ 普通高等教育“十一五”国家级规划教材
❖热力发电厂（第四版）
❖ 主编 叶 涛 ❖ 编写 张燕平 陈爱萍 邱丽霞
主审 武学素 胡念苏 ❖ 中国电力出版社
❖ 本书按如下的内容进行介绍： ❖绪 论 ❖ 第一章 热力发电厂动力循环及其热经济性 ❖ 第二章 发电厂的回热加热系统 ❖ 第三章 热电厂的热经济性及其供热系统 ❖ 第四章 发电厂的热力系统 ❖ 第五章 火电厂中的泵和风机 ❖ 第六章 火电厂输煤系统及供水系统 ❖ 第七章 火电厂的除尘、脱硫脱硝和除灰渣系统 ❖ 第八章 火电厂主厂房布置
❖ 6．按电厂位置特点：坑口（路口、港口）发电厂、 负荷中心发电厂。
❖ 7．按电厂承担电网负荷的性质：基本负荷发电厂、 中间负荷（腰荷）发电厂和调峰发电厂。
❖ 8．按机炉组合：非单元机组发电厂和单元机组发 电厂。
❖ 9．按服务规模：区域性发电厂、企业自备发电厂、 移动式（如列车）发电厂和未并入电网的弧立发电 厂。
❖ 热电联产机组应当实行大、中、小并举，在大城市 热负荷量大且集中的地方，支持上200MW、 300MW和600MW的大型供热机组，在城市供热方 面发挥主力军作用；对于热负荷小和以生物质能、 太阳能、垃圾等为燃料的热电联产，就可以是几万 千瓦到几百千瓦的小机组，这些机组虽小，但由于 是热电联产其效率往往比30万、60万kw的凝汽式 机组的效率还高。
热力发电厂-第3章
2）．汽轮机种类 汽轮机应按照电力系统负 荷的要求，承担基本负荷或变动负荷。对 电网中承担变动负荷的机组，其设备和系 统性能应满足调峰要求，并应保证机组的 寿命。
• 对兼有热力负荷的地区，经技术经济比较 证明合理时，应采用供热式机组。在有稳 定可靠的热负荷时，宜采用背压式机组或 带抽汽的背压式机组，并宜与抽汽式供热 机组配合使用。
• 随着我国金属材料的科技水平和开发能力的提高 以及汽轮机控制系统的日益完善，汽轮机采用超 临界、超超临界参数的条件已经逐步具备。近年 建设的大型凝汽式火电厂汽轮机组多为300MW、 600MW、1000MW，其参数为亚临界压力、超临 界压力和超超临界压力。
• 1．提高蒸汽初参数对热经济的影响
（1）提高蒸汽初温度 • 热量法： • ① ηi=ηtηri • ② 提高to，ηt上升（热力过程线讲解） • ③ 提高to，ηri上升：漏汽损失、湿汽损失 • 总效果to上升，ηt上升
• 2）．锅炉类型 锅炉的选型包括燃烧方式的选择 和水循环方式的选择。燃烧方式必须适应燃用煤 种的煤质特性及现行规定中的煤质允许变化范围。
• 对燃煤及其灰分应进行物理、化学试验与分析，以取得煤质的常规特 性数据和非常规特性数据，为锅炉燃烧方式的选择奠定基础。通常， 燃用煤粉的煤粉炉由于其燃烧效率高、煤种适应能力强、容量大等优 点在大型火力发电厂中得到广泛应用。 • 水循环方式与蒸汽初参数有关，通常亚临界参数以下多采用自然循环 汽包锅炉，水循环安全可靠，热经济性高；亚临界参数可采用自然循 环或强制循环锅炉，后者能适应调峰情况下承担低负荷时水循环的安 全；超临界参数只能采用直流锅炉。
而导致汽轮机相对内效率有所降低。而且，蒸汽初温越低， 改变蒸汽初压时，汽轮机的相对内效率的变化也越大，因 为低温蒸汽的压力变化时，蒸汽比容的变化率较大，汽轮 机叶片高度的变化也大些。
热力发电厂课件 1-文档资料
主要内容和要求
第一章 热力发电厂的评价
☞ 主要内容 热力发电厂的安全可靠性 火力发电厂的环境评价 凝汽式发电厂的热经济性评价及指标 发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系 我国能源和电力工业的可持续发展 ☞ 要求 了解发电厂的安全、可靠性管理和寿命管理、以及环保评价 熟悉热力发电厂的热经济性评价的两种分析方法及指标体系 掌握热量法定性计算热经济性及指标
华北电力大学
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求
☞ 对火电环境保护评价的要求
一般要求
装机容量50MW及以上的火电厂（供热机组为25MW以上） 要作环境影响评价，并编制环境影响报告书； 50MW及以下 的火电厂，只填写环境影响报告表。 应执行环境影响报告书（表）的编审制度，和防治污染的设 计与主体工程同时设计、施工、投产的“三同时” 制度。 火电建设项目的环境保护设计应贯彻统一规划、分期建设、 分期收益的原则。 火电建设项目的环境保护设计，在满足环境保护要求的同时 ，必须确保安全经济发电。
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求 火电厂的废气排放 节约水资源及废水资源化
灰渣热排水治理及综合利用
噪声防止
North China Electric Power University 华北电力大学
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求
☞ 环境保护的重要性
大型火电厂的建设，给环境带来极大的影响。三废。 环境恶化威胁人类生存和发展。 1972年联合国在斯德哥尔摩召开了第一次人类环境会议 ，发表了《人类环境宣言》，它是促进全世界重视环境 问题的里程碑。 我国对环境问题的认识较发达国家迟，在《人类环境宣 言》发表一周年后，即 1973 年 8 月才召开了第一次全国 环境保护会议，并相应成立了我国第一个环境保护机构 。 我国电力工业环境保护工作开始于 1973年，并成立了管 理部门和电力环境保护研究所，在高校设立了环境工程 系和专业及一个硕士点。 North China Electric Power University
第一章 热力发电厂的评价
☞ 主要内容 热力发电厂的安全可靠性 火力发电厂的环境评价 凝汽式发电厂的热经济性评价及指标 发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系 我国能源和电力工业的可持续发展 ☞ 要求 了解发电厂的安全、可靠性管理和寿命管理、以及环保评价 熟悉热力发电厂的热经济性评价的两种分析方法及指标体系 掌握热量法定性计算热经济性及指标
华北电力大学
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求
☞ 对火电环境保护评价的要求
一般要求
装机容量50MW及以上的火电厂（供热机组为25MW以上） 要作环境影响评价，并编制环境影响报告书； 50MW及以下 的火电厂，只填写环境影响报告表。 应执行环境影响报告书（表）的编审制度，和防治污染的设 计与主体工程同时设计、施工、投产的“三同时” 制度。 火电建设项目的环境保护设计应贯彻统一规划、分期建设、 分期收益的原则。 火电建设项目的环境保护设计，在满足环境保护要求的同时 ，必须确保安全经济发电。
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求 火电厂的废气排放 节约水资源及废水资源化
灰渣热排水治理及综合利用
噪声防止
North China Electric Power University 华北电力大学
环境保护的重要性及对火电环境保护评价的要求
☞ 环境保护的重要性
大型火电厂的建设，给环境带来极大的影响。三废。 环境恶化威胁人类生存和发展。 1972年联合国在斯德哥尔摩召开了第一次人类环境会议 ，发表了《人类环境宣言》，它是促进全世界重视环境 问题的里程碑。 我国对环境问题的认识较发达国家迟，在《人类环境宣 言》发表一周年后，即 1973 年 8 月才召开了第一次全国 环境保护会议，并相应成立了我国第一个环境保护机构 。 我国电力工业环境保护工作开始于 1973年，并成立了管 理部门和电力环境保护研究所，在高校设立了环境工程 系和专业及一个硕士点。 North China Electric Power University
热能12级《热力发电厂》课程设计指导书
热能12级《热力发电厂》课程设计指导书一、课程设计题目火力发电厂原则性热力系统拟定和计算二、课程设计目的进一步巩固本课程中所学到的专业理论，训练电厂工程师必备的专业技能，着重培养学生独立分析问题、解决问题的能力，以适应将来从事电力行业或非电力行业专业技术工作的实际需要。
三、课程设计要求1、熟练掌握发电厂原则性热力系统拟定和计算的方法、步骤；2、培养熟练查阅技术资料、获取和分析技术数据的能力；3、培养工程技术人员应有的严谨作风和认真负责的工作态度。
4、全部工作必须独立完成。
四、课程设计内容热能1204班课程设计内容国产300MW汽轮机发电厂原则性热力系统拟定和计算（额定工况）（1）、原始资料A、制造厂提供的原始资料a、汽轮机型式和参数国产N300-16.18/550/550机组p0=16.18MPa, t0=550℃, pr1=3.58MPa, tr1=336.8℃,pr2=3.23MPa, tr2=550℃, pc=0.0051Mpab、回热系统参数各加热器效率取0.98;下端差取8℃各轴封漏汽量(kg/h)：Dsg1=5854（去H1）Dsg2=262.5（去H3）Dsg3=4509（去H4）Dsg4=2931.5（去H7）Dsg5=452（去C）Dsg6=508（去SG）各轴封漏汽焓(kJ/kg)：hsg1=3383.7 hsg2=3508.6 hsg3=3228.8 hsg4=3290.5hsg5=2716.8 hsg6=2749.9c、锅炉型式和参数国产DG1000/16.67/555型亚临界中间再热自然循环汽包炉额定蒸发量1000t/h过热蒸汽参数psu=16.67MPa,tsu=555℃汽包压力pb=18.63Mpa给水温度tfw=260℃锅炉效率ηb=0.9127管道效率ηp=0.985B、其他已知数据汽机进汽节流损失0.02Po中压汽门节流损失0.02Pr2锅炉排污量Dpw=0.01Db全厂汽水损失DL=0.01Db化学补充水压力0.39 Mpa，温度20℃机电效率ηmg=0.9924*0.987排污扩容器效率ηf=0.98排污扩容器压力Pf=0.8（2）任务A、拟定发电厂原则性热力系统B、绘制发电厂原则性热力系统图C、发电厂原则性热力系统计算（额定工况）a、作汽轮机热力过程线b、作汽水参数表c、锅炉连续排污利用系统计算d、高加组计算e、除氧器计算f、低加组计算g、汽轮机汽耗量及各项汽水流量计算i、汽轮机功率校核j、热经济指标计算热能1205班课程设计内容引进300MW汽轮机发电厂原则性热力系统拟定和计算（额定工况）（1）、原始资料A、制造厂提供的原始资料a、汽轮机型式和参数国产N300-16.7/538/538机组p0=16.7MPa, t0=538℃, pr1=3.588MPa, tr1=336.8℃,pr2=3.229MPa, tr2=538℃, pc=0.00595Mpa hc=2494.5kJ/kgb、回热系统参数注：H1，H2取3%,其它各抽汽管压降取5%P；各加热器效率取0.98;下端差取5.6℃各轴封漏汽量(kg/h)：Dsg1=5854（去H1）Dsg2=262.5（去H3）Dsg3=4509（去H4）Dsg4=2931.5（去H7）Dsg5=452（去C）Dsg6=508（去SG）各轴封漏汽焓(kJ/kg)：hsg1=3383.7 hsg2=3508.6 hsg3=3228.8 hsg4=3290.5hsg5=2716.8 hsg6=2749.9各轴封漏汽量(kg/h)：高压缸排汽端Dsg1=10386（去除氧器）,高压缸排汽端Dsg2=727（去轴封母管），中压缸排汽端Dsg3=701（去轴封母管），高压缸排汽端Dsg4=109（去轴加）,中压缸排汽端Dsg5=105（去轴加），低压缸排汽端Dsg6=860（去轴加）各轴封漏汽焓(kJ/kg)：hsg1=3029 hsg2=3029 hsg3=3113.3 hsg4=3029hsg5=3113.3 hsg6=2716.2c、锅炉型式和参数国产HG1021/17.2-541/541-WM10亚临界中间再热自然循环汽包炉额定蒸发量1021t/h过热蒸汽参数psu=17.2MPa,tsu=541℃汽包压力pb=19.83Mpa给水温度tfw=275℃锅炉效率ηb=0.913管道效率ηp=0.985B、其他已知数据汽机进汽节流损失0.02P0中压汽门节流损失0.02Pr2锅炉排污量Dpw=0.01Db全厂汽水损失DL=0.01Db化学补充水压力0.39 Mpa，温度20℃机电效率ηmg=0.9924*0.987排污扩容器效率ηf=0.98排污扩容器压力Pf=0.8（2）任务A、拟定发电厂原则性热力系统B、绘制发电厂原则性热力系统图C、发电厂原则性热力系统计算（额定工况）a、作汽轮机热力过程线b、作汽水参数表c、锅炉连续排污利用系统计算d、高加组计算e、除氧器计算f、低加组计算g、汽轮机汽耗量及各项汽水流量计算i、汽轮机功率校核j、热经济指标计算热能1206班课程设计内容引进350MW汽轮机发电厂原则性热力系统拟定和计算（额定工况）（1）、原始资料A、制造厂提供的原始资料a、汽轮机型式和参数引进350 MW TC2F-38.6型机组p0=16.66MPa, t0=538℃, pr1=3.769MPa, tr1=324.3℃,pr2=3.468MPa, tr2=538℃, pc=0.00484Mpa hc=2330.3kJ/kgb、回热系统参数注：各抽汽管压降取3%P；各加热器效率取0.98;下端差取5.6℃各轴封漏汽量(kg/h)：高压缸Dsg1=11978（去除氧器）,高压缸Dsg2=1036（去低压轴封母管），中压缸Dsg3=978.6（去低压轴封母管），高压缸Dsg4=109.3（去轴加）,中压缸Dsg5=103.7（去轴加），低压缸Dsg6=1039（去轴加），另有二抽Dsgs＝345.1（去低压轴封母管）各轴封漏汽焓(kJ/kg)：hsg1=3032.1 hsg2=3032.1 hsg3=3165.7 hsg4=3032.1hsg5=3165.7 hsg6=2716.2 hsgs=3035.5c、锅炉型式和参数武汉锅炉厂ＷＧＺ1246/18.15-1型亚临界，一次中间再热，自然循环汽包锅炉额定蒸发量1064t/h过热蒸汽参数psu=17.1MPa,tsu=541℃汽包压力pb=18.2Mpa给水温度tfw=281℃锅炉效率ηb=0.9285管道效率ηp=0.985B、其他已知数据汽机进汽节流损失0.02Po中压汽门节流损失0.02Pr2锅炉排污量Dpw=0.01Db全厂汽水损失DL=0.01Db化学补充水压力0.39 Mpa，温度20℃机电效率ηmg=0.9925*0.987排污扩容器效率ηf=0.98排污扩容器压力Pf=0.69（2）任务A、拟定发电厂原则性热力系统B、绘制发电厂原则性热力系统图C、发电厂原则性热力系统计算（额定工况）a、作汽轮机热力过程线b、作汽水参数表c、锅炉连续排污利用系统计算d、高加组计算e、除氧器计算f、低加组计算g、汽轮机汽耗量及各项汽水流量计算i、汽轮机功率校核j、热经济指标计算五、参考资料1、《热力发电厂》（1986），中国电力出版社，郑体宽主编2、《热力发电厂》（1995），中国电力出版社，郑体宽主编3、《热力发电厂》（2001），中国电力出版社，郑体宽主编4、《热力发电厂》（2004），中国电力出版社，叶涛主编5、《热力发电厂例题、习题、思考题部分》，西交大，武学素主编6、《热力发电厂课程设计》，中国电力出版社，黄新元主编7、水和水蒸汽表或者查表程序六、课程设计时间、地点、要求1、时间：教务处安排的课程设计周，共一周时间。
热力发电厂教材
• 图8-7(d)为国产引进型N300-16.7/538/538再热式机组的一、二次汽均为单 管—双管的系统。在进入高、中压主汽门前由单管分叉为双管，高、中压主汽门 后各设有导汽管分别引至高、中压缸。一、二次汽管道上无关断阀门或逆止阀， 它的中压联合汽门是由一个滤网、一个中压主汽门和一个中压调节门组成的组合 式阀门。
b.旁路系统需适应各种运行方式。
（二）机组启动模式与旁路系统功能
现代大容量再热式汽轮机组均采用滑参数启动。 按高、中压进汽情况不同，机组的启动模式有两种方式： 1.高压缸启动（高、中缸同时进汽) ； 2.中压缸启动。 旁路系统功能的设置有两类： 1 . 仅 有 启 动 功 能 ， 以第适26应页机/共8组0页冷 、 热 态 等 各 种 条 件 下 的 启 动
第16页/共80页
由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级旁路，可组合或不同的旁路系 统
(a)
(b)
图8-13 常见的旁路系统型式 (a) 三级旁路系统； (b) 两级旁路串联系统；
第17页/共80页
(c)
(d)
图8-13 常见的旁路系统型式 (c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
第18页/共80页
(e)
管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于 水管道，还应包括水柱静压的影响。
主蒸汽管道——锅炉过热器出口的额定工作压力
再热蒸汽管道—— 用汽轮机最大计算出力下热平衡中高缸排汽压力 1.15倍
主给水管道：
(1) 非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高 点对应的压力与该泵进水侧压力之和。
图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
b.旁路系统需适应各种运行方式。
（二）机组启动模式与旁路系统功能
现代大容量再热式汽轮机组均采用滑参数启动。 按高、中压进汽情况不同，机组的启动模式有两种方式： 1.高压缸启动（高、中缸同时进汽) ； 2.中压缸启动。 旁路系统功能的设置有两类： 1 . 仅 有 启 动 功 能 ， 以第适26应页机/共8组0页冷 、 热 态 等 各 种 条 件 下 的 启 动
第16页/共80页
由Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级旁路，可组合或不同的旁路系 统
(a)
(b)
图8-13 常见的旁路系统型式 (a) 三级旁路系统； (b) 两级旁路串联系统；
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(c)
(d)
图8-13 常见的旁路系统型式 (c) 两级旁路并联系统；(d)单级整机旁路系统；
第18页/共80页
(e)
管道设计压力(表压)是指管道运行中内部介质最大工作压力，对于 水管道，还应包括水柱静压的影响。
主蒸汽管道——锅炉过热器出口的额定工作压力
再热蒸汽管道—— 用汽轮机最大计算出力下热平衡中高缸排汽压力 1.15倍
主给水管道：
(1) 非调速电动给水泵的管道——前置泵或主给水泵的特性曲线最高 点对应的压力与该泵进水侧压力之和。
图8-13 常见的旁路系统型式 (e)装有三用阀的两级旁路串联系统 1—高压旁路减温水压力调节阀；2—高压旁路减温水温度调节阀； 3—低压旁路减温水气动调节阀；4—再热器安全阀
《热力发电厂》课程教学大纲(本科)
热力发电厂Thermal power plant课程代码：02410070学分：2.5学时：40 （其中：课堂教学学时：40实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0）先修课程：工程热力学，传热学，流体力学，汽轮机适用专业：热能工程教材：《热力发电厂》郑体宽中国电力出版社2001年3月第1版一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）《热力发电厂》阐述动力循环的基本原理和热经济性分析的基本方法及其在发电厂中的应用，着重介绍国内600MW及以上大型机组以及热力系统。
《热力发电厂》是针对电厂热能及自动化专业的专业必修课程。
（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。
应包括知识目标和能力目标。
）课程目标1:发电厂的热经济性及分析方法课程目标2：提高电厂热经济性的途径课程目标3：新型动力循环课程目标4：发电厂原则性热力系统及全面性热力系统计算注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-1……m-n1.毕业要求1-1:2.毕业要求……注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「'，也可标注“H、M、L”。
第一章热力发电厂的评价（-）教学内容第一节热力发电厂的安全可靠性第二节火力发电厂的环保评价第三节热力发电厂热经济性评价第四节凝汽式发电厂的热经济性指标第五节发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系第六节我国能源和电力工业的可持续发展（二）教学要求讲解热力发电厂评价的相关技术指标。
（三）重点和难点各种专业术语的含义及计算公式。
第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环（一）教学内容第一节提高蒸汽初参数第二节降低蒸汽终参数第三节给水回热循环第四节蒸汽再热循环第五节热电联产循环（二）教学要求定性分析各种参数变化对热力发电厂热经济性影响。
热力发电厂教材
适用区域
特殊住宅区 居民、文教区 一类混合区 二类混合区 工业集中区 交通干线道路两 侧
热力发电厂教材
等效声级 eq. dBA
白天
夜间
45
35
50
40
55
45
60
50
65
55
70
55
19
2、火电厂的噪声 • 火电厂是噪声源相对集中、噪
表1-8 火电厂强噪声举例
强噪声源
频率
声幅量大、噪声种类繁多的场 125MW汽机房
热力发电厂教材
27
平衡方程的图解
eout
eq
wi
热力设备
e
ein
损：
e(ein eq)(w i eout) Tens
热力发电厂教材
28
表1-9 火电厂典型热力设备的 损及 效率
设备
特点
锅炉、换热器 wa=0
比 损e， kJ/kg
ebeineqeout
效率 xe， %
e b
eout ein eq
180
30
3500
0.029
10
0.3
690
100
60
5000
0.002
4000
8
290
强迫冷却停机
170 180
4000
0.0025
100
0.3
310
正常负荷变化
80
30
4000
0.0025
12000
30
310
带厂用电运行
180
20
3000
0.033
10
0.3
总计
77.2
表1-3 日本三菱350MW机组寿命分配
《热力发电厂》热力发电厂全面性热力系统
4.3 中间再热机组的旁路系统
2 旁路系统的类型
高压旁路（Ⅰ级旁路） 将新蒸汽绕过汽轮机高压缸经过减温减压装置进
入再热冷段管道 低压旁路（Ⅱ级旁路）
将再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸经过减温 减压装置进入凝汽器 大旁路 （ Ⅲ级旁路）
将新蒸汽绕过整个汽轮机，直接排入凝汽器
4.3 中间再热机组的旁路系统
旁路系统举例
4.4 机组回热全面性热力系统
1 对机组回热全面性热力系统 的要求
回热系统正常运行工况要求 ① 满足原则性回热系统的运行流程 ② 加热器抽空气系统的设置 ③ 维持面式加热器汽侧具有一定的疏水水位的要求
♧ 水封管 ♧ 浮子式疏水器 ♧ 疏水调节阀 ④ 凝结水泵、疏水泵入口设置抽空气管路，不断抽 出漏入泵内的空气以保证泵的正常工作。
– 主汽轮机主蒸汽流量相同； – 给水泵本身消耗的轴功率相等; – 在不考虑给水泵耗功的条件下，
主汽轮机产生的总电功率为Pe。
➢比较的方法
✓小汽轮机的内效率大于主机内效率与发电机效率和电能传
递效率的乘积，即 ip igd ，就可以获得小汽轮机驱
动的增益，且随 ip 的增大或 d 的减小而增益愈多。
目的
减少冷源损失，以提高机组的热经济性。
4.4 机组回热全面性热力系统
回热抽汽系统的保护
机组甩负荷时，汽轮机内压力突然降低，回热抽汽管道和各 加热器内的蒸汽倒流入汽轮机，引起汽轮机超速。 加热器泄漏使水从回热抽汽管道进入汽轮机而引起水击事故。 在回热抽汽管道上设置了一定的保护设备，主要包括装设止 回阀和电动隔离阀。
锅炉再热器出口联箱到汽轮机中压联合汽阀的管 道和分支管道称为再热热段蒸汽系统。
3 单元制主蒸汽-再热蒸汽系统的种类
(完整版)13热力发电厂刘敏
课程编号：0805320417TPPL《热力发电厂》（Thermal Power Plant）课程教学大纲40学时 2.5学分一、课程的性质、目的和任务《热力发电厂》是一门政策性强、综合性强并与电厂生产实际紧密联系的专业方向必选课。
本课程以热力发电厂整体为研究对象，着重研究汽轮机发电厂的热功转换理论基础及其热力设备和系统，在安全、经济、灵活、环保的前提下，分析其经济效益。
通过本课程的学习，使学生了解现代大型热力发电厂的组成，掌握和运用热功转换基本理论，能正确进行热经济性分析，在保证电力安全生产的前提下，学会分析其经济、社会效益，也为学生将来从事电厂实际工作和科研工作打下必要的基础。
二、适用专业能源与动力工程三、先修课程《工程热力学》、《锅炉原理及设备》、《汽轮机原理及设备》四、本课程的基本要求通过课程的学习，要求学生掌握热力发电厂热经济性的评价方法和热经济性指标的计算；掌握发电厂的动力循环、给水回热系统、给水除氧系统、发电厂的辅助汽水系统、热电厂的对外供热系统；掌握发电厂原则性热力系统计算方法；会阅读和分析发电厂的全面性热力系统图；了解热力发电厂的运行。
五、本课程的教学内容（一）课堂讲授的教学内容：1、绪论2、热力发电厂的评价及可持续发展热力发电厂的安全生产与环境保护；热力发电厂的热经济评价；凝汽式发电厂的热经济指标；我国火力发电工业的资源节约、环境友好和可持续发展。
3、热力发电厂的蒸汽参数及其循环提高蒸汽初参数；降低蒸汽终参数；给水回热循环；蒸汽再热循环；热电联产循环。
4、燃气－蒸汽联合循环、核能、地热及太阳能发电. 燃气－蒸汽联合循环；核电厂；地热发电；太阳能热力发电。
5、给水回热加热系统热力系统的概念及分类；回热设备及其原则性热力系统；机组原则性热力系统的计算；回热加热器的运行。
6、给水除氧和发电厂的辅助汽水系统热力发电厂的汽水损失及补充；锅炉连续排污利用系统；化学除氧；热除氧器及其原则性热力系统；除氧器的运行。
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本
章
第二节 热力发电厂的热经济评价
提
第三节 凝汽式发电厂的热经济指标
要
第四节 我国火力发电工业的资源节约、环境友好和可 持续发展
热力发电厂教材
2
第一节 火电厂的安全生产与环境保护
一、发电厂的安全可靠性 （一）火电厂可靠性管理的任务与作用
火电厂的生产安全第一 任一设备、元件或误操作都可能导致主网瓦解，严重影响国民经济、 人们生活或设备人身安全 火电厂可靠性是指在预定时间内和规定的技术条件下，保持系统、设 备、部件、元件发出额定电力的能力，并以量化的一系列可靠性指标 来体现。
方案，但经济性较差 9. 广泛采用气力除灰与干贮灰场 10. 特殊情况，可考虑风冷型干排渣技术
热力发电厂教材
15
控制热排水的污染 • 火电厂采用直流或混流供水时的冷却水，使用后一般温度升高8℃-
10℃，直接排入水体，使水体含蓄了大量热量，影响水质或水生物。 • 辽宁发电厂热排水排入大伙房水库，因寒流突然袭击，水温突降，使
措施。
热力发电厂教材
9
二、发电厂的环境评价
（一） 环境保护的重要性 少占地、节能、降耗、减排 少占良田、可耕地、少拆迁
• 初步可行性研究-编写简要分析 • 可行性研究-编写环境影响报告书 • 初步设计-编写环境防治方案设计 • 施工图设计-编写环境保护防治设
施设计
热力发电厂教材
10
（二）大气污染防治 1、高烟囱排放 2、高效除尘器 3、控制SO2排放技术 目前火电厂减排SO2的主要途径有：煤炭洗选、洁净煤燃烧 技术、燃用低硫煤和烟气脱硫。
热力发电厂教材11来自4、控制NOx技术 (1) 采用低NOx燃烧技术 (2) 炉膛喷射脱硝技术
有两类: ① 选择性催化还原( SCR) 脱硝 ② 非选择性催化还原(SNCR) 脱硝。
(3) 在烟道尾部加装脱硝装置
热力发电厂教材
12
（三）节约水资源及废水资源化
我国是人均水资源占有量很少的国家 电力行业面临的紧迫任务： 1．节约水资源 2．废污水处理 3．控制热排水的污染 大型火电厂节水关键在于采用新工艺、新技术、新设备，以获得水耗少、 多发电的效益。
热力发电厂教材
14
新建电厂的节水措施
1. 发展超临界和超超临界的大型1000MW燃煤发电机组 2. 北方缺水煤矿坑口地区，建设600MW级空冷电站群 3. 在有条件利用天然气地区，建设一批燃气蒸汽联合循环电站 4. 在烟台IGCC 示范电站基础上，续建若干个IGCC 电站； 5. 推广分段浓缩串联使用的循环冷却水处理技术 6. 鼓励就近利用城市污水的再生水作火电厂补充水水源 7. 开发增压流化床联合循环( PFBC) 发电技术 8. 对缺水又限制外排废水的燃煤电厂，可考虑实现全厂废水零排放
180
30
3500
0.029
10
0.3
690
100
60
5000
0.002
4000
8
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强迫冷却停机
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0.0025
100
0.3
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正常负荷变化
80
30
4000
0.0025
12000
30
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带厂用电运行
180
20
3000
0.033
10
0.3
总计
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表1-3 日本三菱350MW机组寿命分配
由表可知：冷态启动 每次寿命损耗 0.01%，30年停用100次
极热启动 每次寿命损耗热力0发.0电2厂9教%材，30年停用10次
720
8
2、设备延寿 • 锅炉、汽轮机等火电设备设计寿命一般为30年。 • 高温构件、高温蒸汽管道的设计寿命，一般为 105 h。 • 设备、高温管道，在技术经济合理条件下可采取一些延寿
热力发电厂教材
6
（三） 寿命管理 1、 寿命分配 • 火电设备及其管道，特别是锅炉汽包、汽轮机转子、叶片、汽缸和主蒸
汽管道，都是有寿命的，由于冷热变效应力、低周疲劳，导致寿命殆尽。 • 特别是起停工况影响其寿命。 • 合理选择寿命损耗系数，合理寿命分配。
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7
运行方式
温度 变化
℃
温度 变化 时间 min
极限循 环次数
次
每次寿命 损耗率 %
30年使 用次数
次
30年内寿命 损耗率 %
控制应 力极限
MPa
冷态启动
500 300
10000
0.01
100
1.0
460
温态启动 热态启动 极热态启动 正常停机
300 200
10000
0.01
1000
10
460
200 100
11000
0.0091
3000
27.3
440
一座200MW的火电厂，由于采用不同的技术方案，全厂耗水量可从 0.05m3/s到0.37m3/s，相差约7倍。
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13
我国老电厂的节水改造措施
1. 提高循环冷却水的浓缩倍率 2. 将以地下水为水源的直流冷却供水系统改为循环冷却供水系统 3. 用直接空冷供暧燃煤大机组装备老厂 4. 以高参数大容量供暖大机组替代退役小机组 5. 利用天然气发电的燃气蒸汽联合循环机组替代 燃煤小机组。 6. 应用增压流化床( PFBC) 技术 7. 用燃煤整体煤气化燃气蒸汽联合循环( IGCC) 发电
图1-1 火电机组状态图
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4
我国火电厂可靠性指标有23个。其中有：
可用系数 ：
AF
A PH H100
SH RH PH
100
非计划停用系数 ：
UOF
UOH PH
100
等效可用系数：
EUF
AH(EUNDHESDH) PH
100
强迫停用率：
FOR
FOH FOH SH
100
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5
目前，强迫停用率和非计划停用次数是我国考核电厂可靠 性的指标。 我国现状：我国大火电机组的可用率，较国外同容量的火 电机组低5%-12%，如果能将可用率提高5%，相当于国家不 投资却多建设3000-3250MW的机组。
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3
(二) 火电厂的可靠性指标 火电厂主要设备的可靠性是火电厂可靠性指标的基础。设备的可靠性是 以统计时间为基准的以机组所处状态的各种性能指标来表征。 火电机组状态图，如下图所示：
图中：纵坐标为机组最大出力 GMC， MW一般为机组额定容量； 横坐标PH为统计期间（按季或 年计）小时数。图中面积即为 发电量 W，MW·h。
第一章 火电厂的评价及可持续发展
本章先讨论发电厂的安全、可靠管理和寿命管理，再讨论火力发电 厂的环保评价，然后重点讨论热力发电厂热经济评价的两种基本分析 方法，以及我国现行的用热量法分析凝汽式发电厂的热经济性及其指 标的定量计算。
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1
第一章 火电厂的评价及可持续发展
第一节 火电厂的安全生产与环境保护