MW超临界火力发电热力系统分析

660MW超超临界机组全厂原则性热力系统计算1. 引言1.1 背景本文档旨在对660MW超超临界机组全厂的原则性热力系统进行详细计算和分析。

超超临界机组是一种新兴的高效发电技术，其具有较高的燃烧效率和较低的排放水平。

通过对热力系统的计算，我们可以全面了解该机组的能量转换过程、系统效率和性能指标。

1.2 目的本文档的主要目的是通过对660MW超超临界机组全厂热力系统的计算，获得以下内容：•主蒸汽参数•过程热耗•煤耗率•发电机效率•循环水泵参数•热网结构•系统效率•性能指标等2. 原则性热力系统计算2.1 主蒸汽参数在660MW超超临界机组中，主蒸汽参数是热力系统中的重要参数之一。

对主蒸汽的计算可以通过以下公式得到：主蒸汽质量流量 = 理论蒸发量 / (焓值差 × 发电效率)其中，理论蒸发量是指蒸汽发生器理论上可以蒸发的水量，焓值差是主蒸汽的焓值与给定的回热水温度差之间的差值，发电效率是指发电机的效率。

2.2 过程热耗过程热耗是指热力系统中各个设备的热耗损失。

在660MW 超超临界机组中，常见的过程热耗包括主蒸汽温降、过热器温降、再热器温降、凝汽器温降等。

过程热耗可以通过以下公式计算得到：过程热耗 = 主蒸汽温降 + 过热器温降 + 再热器温降 + 凝汽器温降2.3 煤耗率煤耗率是指660MW超超临界机组消耗的煤炭数量与发电量的比值。

通过对煤耗率的计算，可以评估机组的燃烧效率和能源利用率。

煤耗率可以通过以下公式计算得到：煤耗率 = 煤耗 / 发电量其中，煤耗是指燃煤锅炉在单位时间内燃烧的煤炭质量，发电量是指机组在单位时间内发电的电量。

2.4 发电机效率发电机效率是指660MW超超临界机组的发电机转化电能的效率。

发电机效率可以通过以下公式计算得到：发电机效率 = 输出有用电功率 / 输入机械功率其中，输出有用电功率是指机组输出的电能，输入机械功率是指转动发电机所需的机械功率。

2.5 循环水泵参数循环水泵是660MW超超临界机组热力系统中的关键设备之一。

收稿日期：２０２３ ０９ ０４作者简介：姚喜亮（１９８７－），男，中级职称，研究方向为脱硫、除灰、除尘、化水、精处理等。

Ｅ ｍａｉｌ：３０８０７８２２２＠ｑｑ ｃｏｍ１０５０ＭＷ超超临界燃煤发电机组主蒸汽氢电导偏高运行分析及处置姚喜亮（国能神福（石狮）发电有限公司，福建石狮　３６２７００）摘要　福建省某百万千瓦４号燃煤发电机组在运行过程中发现机组主蒸汽氢电导有轻微上升趋势，峰值到０ １４μｓ／ｃｍ但未超过规定限值０ １５μｓ／ｃｍ。

火力发电厂热力系统水汽中所含有的物质比较简单并相对稳定，在其他化学仪表使用可靠性低的情况下要重视氢导电率表的作用，当水汽中阴离子（如氯离子、硫酸根、乙酸根等）的含量发生变化时，氢电导率能迅速直接地反映出来，而这些阴离子也正是水汽监督的对象。

主蒸汽氢电导偏高说明蒸汽内携带了一定量的对水汽系统有害的阴离子，长期偏高会造成炉水ｐＨ降低、汽轮机低压缸部件腐蚀等一系列问题。

本文通过问题导向分析、主蒸汽阴离子普查及除盐水分段排除法最终解决了导致主蒸汽氢电导有上升的根本原因，对电力行业超超临界机组水汽质量监督管理具有一定的借鉴意义。

关键词　氢电导；有机物；除盐水；除碳器中图分类号：ＴＱ０２８ 文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－６２４７．２０２４．０１．００８１　福建省某百万千瓦４号燃煤发电机组水汽系统概况 在福建省某百万千瓦４号燃煤发电机组正常运行的情况下，给水采用加氨、加氧联合处理（即ＯＴ处理），机组启动初期、机组停运前４ｈ或在机组运行不稳定、水质异常且不能立即恢复的情况下，采用给水加氨处理（即ＡＶＴ（Ｏ）处理）。

机组设置一套汽水取样装置，包括高温取样架和仪表屏。

样水经高温取样架减压冷却后至仪表屏，仪表屏由低温仪表盘和手工取样架两部分组成，能实现连续在线监测和手工分析。

冷却水来自闭冷水。

水汽系统流程见图１。

中压缸凝汽器凝结水泵凝结水精处理装置轴封加热器低压加热器省煤器高压加热器给水泵除氧器水冷壁汽水分离器过热器高压缸低压缸再热器图１　水汽系统流程２　当前存在的问题及原因分析２ １　问题现象描述２０２３年８月２９日，上述机组主蒸汽氢电导有轻微上升趋势，峰值到０ １４μｓ／ｃｍ，２０２３年８月３１日回降至正常值，主蒸汽氢电导偏高期间，未超过规定限值０ １５μｓ／ｃｍ。

超临界燃煤发电机组热力系统㶲分析本文研究对象为N600—25.0/600/600超临界燃煤发电机组。

建立600MW超临界机组的热力系统分析模型，对这个机组的主要热力部件进行㶲分析，得到这些热力系统的㶲效率及㶲损率。

由最后分析结果知道这些热力系统中㶲效率最低的是凝汽器，但是凝汽器所占的㶲损率是最小的。

所以从凝汽器考虑节能是比较困难。

高压加热器相较于低压加热器来说，其㶲效率普遍比低压加热器高。

这主要是由于低压加热器的换热温差比高压加热器大。

低压加热器可以考虑通过加装蒸汽冷却器可以减小加热器端差，降低㶲损失。

汽轮机的㶲效率达到了92.33%，㶲损率 3.81%。

汽轮机是比较节能的设备。

锅炉的㶲效率52.23%，虽然远比凝汽器低，但是㶲损率占47.68%。

锅炉的㶲损失是最大的，这些损失主要是由煤燃料燃烧、高温差传热以及锅炉本体散热引起的。

所以锅炉是重要节能对象。

能源是人类社会生存和发展的重要物质基础，在人类社会发展史上，人类文明的每一次伟大进步都伴随着能源的改进和替代。

一个国家的经济水平越高，对能源的需求就越大。

中国正处于经济快速发展的时间段，对于能源的需求也会日益增加。

能源短缺是制约国民经济发展的重要因素，一方面保持稳定可靠的能源供应体系另一方面大力发展高效清洁能源，降低传统能源对经济增长的依赖。

即保持我国国民经济的快速发展，又能实现国家节能减排的战略目标。

1.1.1 全国的能源现状按照不同的分类形式，能源以下几种不同的分类。

①对能源的基本形式进行分类，将能源分为一次能源和二次能源，一次能源是指自然界中存在的能源，如煤、石油、天然气、水等，二次能源是指一次能源加工生产的能源产品，如电力、天然气、各种石油产品的转化品等。

②根据能源能否再生，可分为可再生能源与不可再生能源，只要能在自然界中可以循环再生的资源都是可再生资源，比如水能、生物质能、太阳能、潮汐能、风能等，与之相对应得是不可再生能源。

不可再生资源的特点是短时间内无法恢复的。

1000MW火力发电机组热机系统节能优化分析摘要节能降耗是工业企业的永恒主题，火力发电厂降低厂用电率、降低发电成本、提高上网电价竞争力的根本在于合理选定系统和选择辅机设备，将节能的总体思想贯彻到电厂的整个设计和运营过程中。

本文根据工程特点，针对百万机组就热机专业设备选型结果，从节能角度论述了各设备模块推荐方案的节能效益。

关键词火力发电机；节能降耗；火力发电厂国电浙能宁东发电有限公司2×1000MW国产超超临界燃煤机组，为世界首台百万间接空冷机组，为贯彻落实项目的节能具体要求，在以经济适用、系统简单、备用减少、安全可靠、高效环保、以人为本为指导思想的同时，突出节能降耗的整体设计原则，设计过程中对热力系统优化、设备选择进行了大量的深入研究工作。

对机组以后的长期高效环保运行意义重大。

1 主机选择近年来，随着国民经济的高速发展，国内大部分地区出现了用电负荷的紧张局面，大力发展电力建设迫在眉睫，同时，由于世界能源价格的日益高涨及SOx ﹑NOx﹑CO2排放对人类及环境的损害与破坏不断加重，持续提高清洁能源发电的比例及大力发展超超临界火电机组成为我国电力管理部门及发电企业面临的重要课题。

超超临界技术是国际上成熟、先进的发电技术，在机组的可靠性、可用率、热机动性、机组寿命等方面已经可以和亚临界机组媲美，并有着广泛的商业运行经验。

2 汽轮机组机组回热级数选型1000MW直接空冷机组采用的就是七级回热抽气，主要是因为考虑八级回热比七级回热的热耗值节省不多；八级回热抽气可能存在高背压下条件下疏水不畅和大直径抽气管难以布置等问题；增加一个低压加热器及相关管道系统，可能会得不偿失。

按热力循环可知，给水温度越高，则热效率越高，但给水温度提高不可避免出现以下问题：（1）给水温度的提高，使排烟温度升高，锅炉效率降低，或需增大锅炉尾部受热面，使锅炉投资增加；（2）由于回热使得锅炉的蒸发量和汽轮机高压端的通流量都要增加，而汽轮机的低压端的通流量和蒸汽流量相应减少，因而不同程度地影响锅炉、汽轮机以及各相关辅助系统的投资、折旧费和厂用电。

《热力发电厂》课程设计指导书（2）设计题目：超临界600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算一、课程设计的目的和任务本课程设计是《热力发电厂》课程的具体应用和实践，是热能工程专业的各项基础课和专业课知识的综合应用，其重点在于将理论知识应用于一个具体的电厂生产系统介绍实际电厂热力系统的方案拟定、管道与设备选型及系统连接方式的选择，详细阐述实际热力系统的能量平衡计算方法和热经济性指标的计算与分析。

完成课程设计任务的学生应熟练掌握系统能量平衡的计算，可以应用热经济性分析的基本理论和方法对各种热力系统的热经济性进行计算、分析，熟练掌握发电厂原则性热力系统的常规计算方法，了解发电厂原则性热力系统的组成。

二、计算任务1 ．根据给定的热力系统数据，在 h - s 图上绘出蒸汽的汽态膨胀线（要求出图占一页）；2 ．计算额定功率下的汽轮机进汽量 D0，热力系统各汽水流量 D j；3 ．计算机组和全厂的热经济性指标（机组汽耗量、机组热耗量、机组汽耗率、机组热耗率、绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率）；4 ．按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘出全厂原则性热力系统图，并将所计算的全部汽水流量标在图中（手绘图 A2 ）。

汽水流量标注： D ×××，以 t/h 为单位三、计算类型：定功率计算采用常规的手工计算法。

为便于计算,凡对回热系统有影响的外部系统,如辅助热力系统中的锅炉连续排污利用系统、对外供热系统等,应先进行计算。

因此全厂热力系统计算应按照“先外后内,由高到低”的顺序进行。

计算的基本公式是热平衡式、物质平衡式和汽轮机功率方程式,具体步骤如下:1、整理原始资料根据给定的原始资料,整理、完善及选择有关的数据,以满足计算的需要。

(1)将原始资料整理成计算所需的各处汽、水比焓值,如新蒸汽、抽汽、凝气比焓。

加热器出口水、疏水、带疏水冷却器的疏水及凝汽器出口水比焓，再热热量等。

超超临界火电机组热力系统热经济分析摘要：火电机组的热力系统热经济性分析是反映火电机组各项经济指标以及各环节节能减排的基础。

本文主要分析超超临界火电机组热力系统各个工况下的各项热经济指标以及提出系统优化措施。

关键词：热力系统；系统优化1我国现今电力能源的发展现状随着我国电力制造企业的巨大发展，1000MW超超临界的火电机组的运行数量和总装机容量上都达到了世界第一[1]。

火电仍然是我国主力发电形式。

2某电厂火电机组的热力系统由所查询和最终选取的资料，采用某百万火力发电机组的热力系统作为本课题的研究材料。

某电厂2×1000MW机组原则性热力系统图某电厂选用上汽1000WW超超临界汽轮机1）主蒸汽及再热蒸汽系统主蒸汽及再热蒸汽系统是指从锅炉过热器出口联箱到汽轮机高中压自动主汽门前的蒸汽管阀门及疏水管道阀门所组成的系统，均为单元制系统。

机组旁路采用高压和低压两级串联的旁路系统，高旁为一路，低旁为两路，容量：高旁40%BMCR，低旁40%BMCR+高旁喷水量。

2）回热抽汽系统该系统的汽轮机采用八段非调节抽汽，三个高压加热器（内设蒸汽冷却段和疏水冷却段）由一、二、三段抽汽供给。

四段抽汽供除氧器、汽动给水泵和辅助蒸汽联箱。

五、六、七、八段抽汽分别供给四台低压加热器。

各级加热器采用疏水逐级自流方式。

汽机两个低压缸排汽排入双背压凝汽器。

3）给水系统给水系统为单元制。

给水系统配备1台25％容量的电动启动给水泵和两台50％容量的汽动给水泵。

给水泵汽轮机为单缸、双流、凝汽式，汽源采用具有高、低压双路进汽的切换进汽方式。

4）凝结水系统凝汽器的热井排出的凝结水经凝结水泵进入凝结水精处理装置处理后，流经一台轴封冷却器再一次经过四台低压回热加热器之后进入除氧器。

3百万机组不同负荷机组数据分析N1000-26.25/600/600火电机组的额定工况（THA）、调节门全开工况（VWO）、TMCR工况、75%额定工况、高加全切工况。

2023《1000mw超超临界二次再热机组热力性能分析与实验研究》•引言•二次再热机组热力性能分析•热力性能实验研究•热力性能优化与改进建议•结论与展望目•参考文献录01引言03超超临界二次再热机组的技术特点超超临界二次再热机组具有更高的蒸汽参数和热效率，能够显著降低煤耗和碳排放，是未来火电技术的发展方向。

研究背景与意义01我国能源结构转型的需求随着经济的发展和环保要求的提高，对于高效、清洁的能源需求逐渐增加。

02火电机组节能减排的潜力火电机组作为我国电力产业的主要组成部分，其能耗和排放量较大，具有较大的节能减排潜力。

研究内容研究1000MW超超临界二次再热机组的热力性能，包括蒸汽参数、热效率、煤耗等。

研究方法采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法，对超超临界二次再热机组进行热力性能分析和实验研究。

研究内容与方法目的通过对1000MW超超临界二次再热机组热力性能的分析和实验研究，为该类型机组的优化设计、运行和控制提供理论依据和技术支持。

意义提高超超临界二次再热机组的热效率和煤耗，降低碳排放，推动我国电力产业的绿色发展。

研究目的与意义02二次再热机组热力性能分析二次再热机组工作原理及特点工作原理二次再热机组基于传统的火力发电技术，通过两次再热过程，提高蒸汽的热能利用率和发电效率。

首先，高压缸排出的蒸汽经过第一次再热，被加热到更高的温度，然后进入中压缸继续做功，最后再次被加热，进入低压缸做功。

特点二次再热机组具有更高的热能利用率和发电效率，可有效降低煤耗，减少环境污染。

同时，由于增加了再热系统，机组结构更为复杂，制造成本和运行维护难度相对较高。

二次再热机组热力性能影响因素蒸汽参数蒸汽参数如温度、压力、蒸汽流量等对二次再热机组的热力性能有重要影响。

过高或过低的蒸汽参数都会影响机组的热效率。

汽轮机设计汽轮机的设计如叶片高度、流道形状、间隙等都会影响机组的热力性能。

优良的汽轮机设计可以有效提高机组的热效率。

600MW超临界机组热力系统计算摘要：汽轮机回热系统是火力发电厂重要的组成部分，它作为当代最有效的，提高热经济性的一种方式，已被广泛的应用。

本文先对回热的基本结构作出简单阐述。

选出影响机组热经济性的设备进行分析。

解释说明研究热经济性的方法，并且给出能表现热经济性的参数。

回热系统对热经济性的提高意义重大，所以在计算时一定要从多方面分析。

本文采用热量法和等效焓降法计算研究参数为：（N600—24.2／566／566）的600M W 超临界机组回热系统的热经济性。

通过相互比较探究超临界机组的效率和煤耗情况，分析俩种方法的利弊，综合俩种方法评价机组的回热系统。

用精确的计算结果来表现超灵界机组的优越性。

同时为回热系统节能优化的改造提供重要的理论依据，也为类似的计算积累丰富的经验。

关键词：600MW；超临界机组；回热计算；等效焓降；热量法前言电厂技术的重大突破往往是建立在材料科学的基础上的。

铁素体9%-10%Cr钢被研发，带来了电力行业的改革，它在600MW机组中的应用，使得超超临界参数的机组出现了，后来，是因为排气面积突破的特大型长叶片开发成功，为大容量机组提供的条件。

我国在原来的300MW和600MW机组的基础上开展了更大功率超临界参数汽轮机的研制。

超临界技术在当今世界已被广泛的应用，它的效率要比亚临界的好很多。

由于效率的提高，相对的能耗就减少了，排放也减少了，为环境压力做出了有效的缓解。

提高机组效率可以有很多办法，我们主要研究的是回热系统的热经济性。

评价其主要热经济性的指标有循环热效率和回热做工比。

但是在研究计算中主要应用了热量法和等效焓降法。

热量法的基础就是热力学第一定律，其效率等于有效利用的热量和供给的热量之比，是通过量的变化来表现热经济性的。

等效焓降法在热力系统的计算中可以算的上是一种新的方法，因为这种方法可以研究系统的局部，可以准确的研究各部分的特点，所以受到很大的关注。

1.火力发电厂600MW超临界机组回热系统的基本结构1.1火力发电厂600MW超临界机组回热系统的介绍火电厂的超临界是指锅炉的蒸汽压力大于22.2MPa，汽温550－650℃。

1 绪论1.1 课题研究背景及意义我国的煤炭消耗量在世界上名列前茅，并且我们知道一次能源的主要消耗就是煤炭的消耗，而在电力行业中煤炭又作为主要的消耗品。

根据统计，在2010年的时候，全国的煤炭在一次能源消费和生产的结构中，占有率达到了71.0%和75.9%，从全球范围来看，煤炭在一次能源的消费和生产结构中达到了48.5%和47.9%。

根据权威机构的预测，到了2020年，我国一次能源的消费结构中，煤炭占有率约为55%，煤炭的消费量将达到38亿吨以上；到了2050年，煤炭在一次能源消费的结构中占有率仍有50%左右。

由此看来，煤炭消耗量还是最主要的能源消耗[1]。

电力生产这块来看，在2011年，我国整体的用电量达到46819亿千瓦时，比2010年增长了11.79%.在这中间，火力发电的发电量达到了38900亿千瓦时，比2010年增长了14.10%，整个火力发电量占据全国发电量的82.45%，对比2010年增长了1.73个百分点，这说明电力行业的主要生产来自于火力发电，是电力生产的主要提供[2]。

自改革开放以来，国家大力发展电力工业中的火力发电，每年的装机发电量以每年8各百分点飞速增长[3]。

飞速发展的中国经济使得电力需求急剧上升，这也带来相应的高能耗，据统计，全国2002年到2009年的火力发电装机容量从2.648×108kW几乎翻2.5倍的增长为到了6.52×108kW，煤耗的消耗量增加了13亿吨。

预计到2020年，火电装机的容量还会增长到11.32×108kW，需要的煤耗量预计为38亿吨多，估计占有量会达到届时总煤碳量的55%[4],[5]。

随着发展的需要，大功率和高参数的机组对能耗的能量使用率会大大提升，这样对于提高火力发电燃煤机组的效率有着很重要的发展方向。

2011年，全国600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤是329克/千瓦时，比2010年降低了约有4克/千瓦时，在2012年时，消耗的标准煤降低了3克/千瓦时达到了326克/千瓦时，但是在发达国家，美、日等技术成熟国家的600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤仅仅约为每千瓦时300克上下，可以从中看出和我国的差距还是很大的。

浅谈350MW超临界供热机组效益分析摘要：本文针对350MW超临界供热机组较其他类型机组具有的相对优势进行了简单分析，对2×350MW超临界供热机组个体优势效益做了相对的介绍。

关键词：350MW超临界；供热机组；效益；分析Abstract: In this paper, analyzed 350MW supercritical heat supply unit compared to other types of unit has relative advantages simply, introduced 2×350MW supercritical heat supply unit individual advantage.Key words: supercritical 350MW; heating units; benefit analysis;引言超临界机组是指主蒸汽压力大于水的临界压力（22.12 MPa）的机组。

习惯上又将超临界机组分为2个层次：①常规超临界参数机组，其主蒸汽压力一般为24 MPa左右,主蒸汽和再热蒸汽温度为540～560℃；②高效超临界机组，通常也称为超超临界机组或高参数超临界机组，其主蒸汽压力为25～35 MPa及以上，主蒸汽和再热蒸汽温度为580 ℃及以上。

理论和实践证明常规超临界机组的效率可比亚临界机组高2%左右，而对于高效超临界机组，其效率可比常规超临界机组再提高4%左右。

一、超临界机组的发展现状目前我国的发电机组已进入大容量、高参数的发展阶段，近10多年来已从国外引进了7800 MW常规超临界机组（不包括后石电厂已投运4×600 MW），分别是华能石洞口二厂2×600 MW，华能南京电厂2×300 MW，华能营口电厂2×300 MW，华能伊敏电厂2×500 MW，盘山电厂2×500 MW，绥中电厂2×800 MW，外高桥电厂2×900 MW，这些机组具有较高的技术性能，在提高发电煤炭利用率和降低污染方面发挥了一定的作用，也为我国超临界机组的运行积累了经验。

超超临界机组火电工作原理
超超临界机组火电工作原理：
超超临界机组是一种先进的火电发电技术，它利用高温高压状态下的水蒸汽来驱动涡轮机发电。

相较于传统的超临界机组，超超临界机组能够更高效地转化燃煤等化石燃料的能量，并减少温室气体排放。

超超临界机组的工作原理可以分为几个关键步骤：
1. 燃料燃烧：燃料（如煤炭）在锅炉内进行燃烧，产生高温的燃烧气体。

2. 锅炉加热：锅炉中设有一组管道和换热器，燃烧气体通过管道传导热量给水。

在高温高压下，水会变成超临界状态，即介于液态和气态之间，具有较高的密度和热导率。

3. 再热循环：超超临界机组会引入再热循环，将水分成两部分，其中一部分通过再热器再次加热，以提高蒸汽温度。

这样可以提高蒸汽的热能利用效率。

4. 涡轮机驱动：经过加热、蒸发和再热后的高温高压蒸汽被导入涡轮机，通过高速旋转的涡轮驱动发电机产生电能。

5. 冷凝回收：蒸汽通过涡轮机后变成湿蒸汽，并进入凝汽器。

在凝汽器中，冷凝器冷却剂（通常是冷水）与湿蒸汽接触，将湿蒸汽冷凝成液态水。

6. 冷水回收：冷凝器中冷却剂加热变成热水，热水再通过预热器回到锅炉，实现部分能量的回收和循环利用。

通过这一工作原理，超超临界机组能够高效地将化石燃料的能量转化为电能，并通过冷凝回收等手段减少热能的浪费，提高能源利用效率。

同时，由于采用了超超临界技术，它能够在相同发电量的情况下减少燃料的消耗，减少二氧化碳等温室气体的排放，具有较高的环保性能。

1 绪论课题研究背景及意义我国的煤炭消耗量在世界上名列前茅，并且我们知道一次能源的主要消耗就是煤炭的消耗，而在电力行业中煤炭又作为主要的消耗品。

根据统计，在2010年的时候，全国的煤炭在一次能源消费和生产的结构中，占有率达到了%和%，从全球范围来看，煤炭在一次能源的消费和生产结构中达到了%和%。

根据权威机构的预测，到了2020年，我国一次能源的消费结构中，煤炭占有率约为55%，煤炭的消费量将达到38亿吨以上；到了2050年，煤炭在一次能源消费的结构中占有率仍有50%左右。

由此看来，煤炭消耗量还是最主要的能源消耗[1]。

电力生产这块来看，在2011年，我国整体的用电量达到46819亿千瓦时，比2010年增长了%.在这中间，火力发电的发电量达到了38900亿千瓦时，比2010年增长了%，整个火力发电量占据全国发电量的%，对比2010年增长了个百分点，这说明电力行业的主要生产来自于火力发电，是电力生产的主要提供[2]。

自改革开放以来，国家大力发展电力工业中的火力发电，每年的装机发电量以每年8各百分点飞速增长[3]。

飞速发展的中国经济使得电力需求急剧上升，这也带来相应的高能耗，据统计，全国2002年到2009年的火力发电装机容量从几乎翻倍的增长为到了，煤耗的消耗量增加了13亿吨。

预计到2020年，火电装机的容量还会增长到，需要的煤耗量预计为38亿吨多，估计占有量会达到届时总煤碳量的55%[4],[5]。

随着发展的需要，大功率和高参数的机组对能耗的能量使用率会大大提升，这样对于提高火力发电燃煤机组的效率有着很重要的发展方向。

2011年，全国600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤是329克/千瓦时，比2010年降低了约有4克/千瓦时，在2012年时，消耗的标准煤降低了3克/千瓦时达到了326克/千瓦时，但是在发达国家，美、日等技术成熟国家的600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤仅仅约为每千瓦时300克上下，可以从中看出和我国的差距还是很大的。

1 绪论1.1 课题研究背景及意义我国的煤炭消耗量在世界上名列前茅，并且我们知道一次能源的主要消耗就是煤炭的消耗，而在电力行业中煤炭又作为主要的消耗品。

根据统计，在2010年的时候，全国的煤炭在一次能源消费和生产的结构中，占有率达到了71.0%和75.9%，从全球范围来看，煤炭在一次能源的消费和生产结构中达到了48.5%和47.9%。

根据权威机构的预测，到了2020年，我国一次能源的消费结构中，煤炭占有率约为55%，煤炭的消费量将达到38亿吨以上；到了2050年，煤炭在一次能源消费的结构中占有率仍有50%左右。

由此看来，煤炭消耗量还是最主要的能源消耗[1]。

电力生产这块来看，在2011年，我国整体的用电量达到46819亿千瓦时，比2010年增长了11.79%.在这中间，火力发电的发电量达到了38900亿千瓦时，比2010年增长了14.10%，整个火力发电量占据全国发电量的82.45%，对比2010年增长了1.73个百分点，这说明电力行业的主要生产来自于火力发电，是电力生产的主要提供[2]。

自改革开放以来，国家大力发展电力工业中的火力发电，每年的装机发电量以每年8各百分点飞速增长[3]。

飞速发展的中国经济使得电力需求急剧上升，这也带来相应的高能耗，据统计，全国2002年到2009年的火力发电装机容量从2.648×108kW几乎翻2.5倍的增长为到了6.52×108kW，煤耗的消耗量增加了13亿吨。

预计到2020年，火电装机的容量还会增长到11.32×108kW，需要的煤耗量预计为38亿吨多，估计占有量会达到届时总煤碳量的55%[4],[5]。

随着发展的需要，大功率和高参数的机组对能耗的能量使用率会大大提升，这样对于提高火力发电燃煤机组的效率有着很重要的发展方向。

2011年，全国600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤是329克/千瓦时，比2010年降低了约有4克/千瓦时，在2012年时，消耗的标准煤降低了3克/千瓦时达到了326克/千瓦时，但是在发达国家，美、日等技术成熟国家的600兆瓦级别以上的火力发电厂消耗的标准煤仅仅约为每千瓦时300克上下，可以从中看出和我国的差距还是很大的。

超临界汽轮机热力系统(火用)分析超临界汽轮机热力系统（火用）分析超临界汽轮机是一种高效的热力发电设备，主要利用高温高压的超临界工质来驱动汽轮机发电。

超临界汽轮机热力系统的分析对于提高发电效率、节约能源、减少环境污染具有重要意义。

超临界汽轮机热力系统主要由锅炉、汽轮机、凝汽器和再热器等组成。

在火用方面，燃烧是超临界汽轮机热力系统的核心步骤。

燃烧反应将燃料的化学能转化为热能，为汽轮机提供高温高压的工质。

因此，燃烧过程的分析对于优化超临界汽轮机热力系统至关重要。

燃烧过程涉及到燃料燃烧技术、燃料形态和热力学效率等多个方面。

燃料燃烧技术可以分为直接燃烧和间接燃烧两种方式。

直接燃烧是将燃料直接进入燃烧器进行燃烧，间接燃烧则是通过加热气体或液体来间接加热燃料，使其发生燃烧反应。

在超临界汽轮机热力系统中，直接燃烧方式更为常见，燃烧器通常采用喷射式燃烧器，喷射式燃烧器具有燃料燃烧充分、热效率高、污染物排放少等优势。

燃料的形态也对燃烧过程有一定影响。

常见的燃料形态有固态燃料、液态燃料和气态燃料。

固态燃料在燃烧过程中需要通过干燥、粉碎等预处理步骤，才能使其燃烧充分。

液态燃料则需要进行喷雾过程，将其分散成雾状颗粒，以便于燃烧反应。

气态燃料则直接进入燃烧器进行燃烧。

在超临界汽轮机热力系统中，液态燃料和气态燃料较为常见。

液态燃料通常是煤油、原油等，气态燃料则包括天然气、煤气等。

在燃烧过程中，热力学效率是衡量燃烧品质的重要指标。

热力学效率受到多个因素的影响，包括燃料的燃烧热值、燃料和氧气的混合方式、燃料的燃烧速率等。

燃料较高的燃烧热值意味着单位质量燃料所释放的热量更多，有助于提高热力学效率。

燃料和氧气的混合方式则影响燃料的燃烧速率，合理的混合方式可以使燃烧过程更充分。

同时，燃烧速率也对燃烧效率有一定影响，过快的燃烧速率可能导致燃料没有完全燃烧。

燃烧速率的控制需要根据燃料的特性和炉膛的结构进行相应调整。

在超临界汽轮机热力系统中，燃烧过程是整个系统中最为关键的环节之一。