火电厂热力系统经济性诊断要点
- 格式:pptx
- 大小:1.06 MB
- 文档页数:22
热力发电厂动力循环和热经济性分析近年来,随着电力工业的迅速发展,火力发电机组容量不断扩大,电力行业的发展逐渐进入瓶颈期。
标签:热力系统;热经济性分析方法;发展方向一、前言:电厂热力系统热经济性分析是电厂节能降耗的理论分析基础,它既是热力系统设计、改造的理论依据,又是热力设备经济运行在线分析、监测的实用技术,其分析和研究具有十分重要的理论和现实意义。
我国科学技术人员在这方面做了大量工作,也取得了很大的成果。
二、热力发电厂动力循环系统热力发电厂动力循环系统是根据能源在燃烧使用时的梯级原理,首先将煤炭和天然气等在锅炉中充分燃烧,第一次产生热能进行发电,再将发电后产生的余热用于发电厂的动力循环装置中,再次发出相应的电能。
使用这种动力循环系统相比以往的发电系统有很大的优势。
主要表现在:能源使用上相比过去大大降低,而且可以将资源再次利用;增加了电力的供应,在原有的基础上电能的输出有了本质的提升;循环系统的建造可以节省发电厂的用地面积,在最小的范围内,完成发电的任务;集中收集尾气,将尾气的热量再次利用,有效地保护了环境,减少了有害气体的排放量;发电的效率和质量有所提高;有利于企业对发电厂的综合治理,在很大程度上减低了事故发生的概率,保障了生产的安全。
三、热力系统热经济性分析方法的概况电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上,种类较多,见诸文献的有:常规热平衡法、循环函数法、等效热降法、常规热平衡简捷算法、热耗变换系数法、热量品位系统法、质量单元矩阵分析法、火用分析法及人工神经网络等,其中前三种分析方法较为成熟,广泛的应用于实际生产领域。
大体上述各分析方法可以分为以下两类:第一类分析方法是以手工计算为主,主要包括常规热平衡法、等效热降法、循环函数法等。
其中常规热平衡法计算精度最高,评价其他分析方法的精确性通常以此方法作为校验基准;等效热降法、循环函数法和组合结构法特别关心于分析计算过程中工作量的大小。
热力发电厂动力循环和热经济性分析1. 引言1.1 热力发电厂动力循环和热经济性分析热力发电厂动力循环和热经济性分析是热力发电领域中的重要内容,通过对发电厂的动力循环和热经济性进行分析,可以帮助优化能源利用和提升发电效率。
动力循环是指热力发电厂中燃料燃烧产生热能,通过锅炉产生高温高压蒸汽驱动汽轮机发电的过程。
热力发电厂的动力循环过程是实现能源转换和电力输出的核心环节,其效率和运行稳定性直接影响发电厂的经济性和环保性能。
热经济性分析则是评价热力发电厂能源利用的经济效益和环保效益,主要包括能源消耗、电力输出、燃料成本、发电效率等指标。
了解热力发电厂的动力循环和热经济性分析方法,可以为发电厂的运行管理和优化提供科学依据,促进发电行业的可持续发展。
在未来,随着绿色能源发展的不断推进,热力发电厂动力循环和热经济性分析将成为发电行业的重要研究方向,对环境和经济的影响也将更加凸显,因此这一领域的研究具有重要意义。
【内容结束】.2. 正文2.1 热力发电厂动力循环的意义热力发电厂的动力循环是指利用燃料燃烧产生热量,通过汽轮机转换为机械能,然后再通过发电机转换为电能的过程。
这一循环过程在能源转换中起着至关重要的作用,具有以下几点重要意义:1. 能源转化效率高:热力发电厂的动力循环过程在提高能源的利用效率方面具有重要作用。
通过不断优化动力循环系统的设计和运行参数,可以最大程度地提高燃料的利用率,降低能源浪费。
2. 提高电网稳定性:热力发电厂动力循环的稳定运行对于电网的稳定性至关重要。
通过合理设计循环系统,并采用先进的监测和控制技术,可以确保电力系统的稳定供应,避免因电力波动而引起的网络故障。
3. 减少对环境的影响:优化热力发电厂的动力循环系统可以减少燃烧排放物的排放,减少对环境的污染。
通过清洁能源的利用和废热回收利用,可以实现绿色发电,降低温室气体排放。
热力发电厂动力循环的意义在于提高能源利用效率,保障电网的稳定运行,减少环境污染,推动能源转型发展。
火电厂运行经济性诊断的新方法摘要:随着经济的发展 ,火电厂的社会价值也在逐渐凸现出来, 如何建构有效且节约的火电厂运行机制,需要社会各界给予必要的重视, 提升整体管控操作, 从而确保火电厂运行经济性能得到有效提升。
本文从循环热效率、各设备优化运行、降低厂用电量以及提高发动机运行效率四个方面集中阐释了提高火电厂运行经济性的措施, 旨在为相关技术管理人员提供有价值的参考建议。
关键词:火电厂;运行;经济;研究引言:近些年来,随着科学技术的进步和发展,火电厂的相关设备和技术得到了不断的优化更新,各种先进的设备和技术被应用于火电厂生产作业中,在提高火电厂运行质量和效率的同时,还使社会供电压力得到了一定程度的缓解。
当前阶段,大多数火电厂采用的都是集控运行系统,虽然该系统对电厂运行效率的提高有着非常积极的作用,但是也存在着不可忽视的问题,这些问题同样对整个火电厂的稳定运行带来了巨大的威胁,因此必须要能够采取针对性的节能降耗措。
正文:一、通过提升循环热效率提高火电厂运行经济性1.1 有效维持额定的蒸汽规则提高火电厂运行经济性提升蒸汽的初始参数能有效提高整体大容量发电机的热经济性, 确保整体火电厂运行积极性的提高。
要想有效降低运行发电机的初始参数, 对于不同的设备要进行不同设计。
针对高压发电机组, 要保证其初始压力降低5%, 汽耗降低约1%, 才能真正提升其运行经济性的维持能力, 循环效率数值下降约0.5%, 只要实际参数不超过规定范围, 就能有效优化运行经济性。
1.2 有效保持最佳真空提高火电厂运行经济性在保持最佳真空的过程中, 相关技术人员首先要合理化的保持凝汽器热井水位, 提高整体运行参数的完整。
并且也要保证凝汽器内部的钦管处于一种较为清洁的状态, 提高整体结构的处理机制, 确保参数完整的同时,确保真空系统阀门处于水封状态。
最后, 要有效提高真空系统的整体严密性, 利用的设备就是高效抽气器。
1.3 有效利用回热加热设备提高火电厂运行经济性只有保证给水温度得到有效提高, 才能建立更加有效的运行框架, 确保火电厂运行经济性得到有效维护。
热力发电厂的热经济性一、热力发电厂动力循环系统热力发电厂动力循环系统是根据能源在燃烧使用时的梯级原理,首先将煤炭和天然气等在锅炉中充分燃烧,第一次产生热能进行发电,再将发电后产生的余热用于发电厂的动力循环装置中,再次发出相应的电能。
使用这种动力循环系统相比以往的发电系统有很大的优势。
主要表现在:能源使用上相比过去大大降低,而且可以将资源再次利用;增加了电力的供应,在原有的基础上电能的输出有了本质的提升;循环系统的建造可以节省发电厂的用地面积,在最小的范围内,完成发电的任务;集中收集尾气,将尾气的热量再次利用,有效地保护了环境,减少了有害气体的排放量;发电的效率和质量有所提高;有利于企业对发电厂的综合治理,在很大程度上减低了事故发生的概率,保障了生产的安全。
二、热力发电厂动力循环的热经济性在了解动力循环系统的原理后,需要对该系统的相关参数进行深入的研究。
1.锅炉效率。
在锅炉中燃烧存在一个公式:输入燃料热量=锅炉热负荷+锅炉热损失。
在燃烧后会产生热能的损失,排烟损失、未完全燃烧损失、排污损失。
而使用动力循环系统可以有效地降低烟雾造成的污染,改善不完全燃烧的现象,以及减少了热量的逐渐耗损,不但如此,还可以收集热量进行二次发电,这些都很大程度地提高了经济性,减少了因排污治理所产生的二次费用。
2.管道效率。
管道的能量平衡关系为锅炉热负荷=汽轮机热耗量+管道热损失。
在气体在传输的过程中,会因为管道的不平整或是有裂缝出现气体的排除,这些也都会对发电效率产生一定的影响,使用循环系统,就可以很大程度上收集浪费的气体,使其再次得到充分的利用。
考虑到汽轮机也会有热消耗量,把气体在回收时的热量和热耗量加在一起,对整个机组产生更大的能量。
这样减少了在收集尾气上的经济消耗,还能提高效率.将浪费的资源再次转化为经济效益。
3.全厂能量效率。
全厂能量平衡关系为全厂热耗量=发电机输出功率+全厂能量损失。
在整个系统中还要考虑整体的热能损失,其中也包括发电机输出功率的损失、机械磨损造成的热能损失,将这些都考虑在内,使用循环系统都能在很大程度上增加能源的使用率,从根本上降低了全厂的经济成本,提升了热经济性。
技术经济指标体系:构成一个火力发电厂技术经济指标体系的指标约120个左右,按照其相互影响和从属关系,一般可分为四级:一级指标是指发电厂热力经济性的总指标-供电煤耗或全厂净效率;二级指标是指直接影响供电煤耗的指标,如厂用电率、锅炉效率、汽机效率等;三级指标是指直接影响二级指标的指标,如飞灰、真空、辅机单耗等;四级指标是指直接影响三级指标的指标,如氧量、循环水入口温度、真空严密性、高加投入率等;1、供电煤耗供电煤耗是指火电厂每向电网供电量所耗用的标准煤量,单位:g/;它代表了一个火力发电厂设备、系统的健康水平、检修维护的工艺水平、运行管理的优化精细水平以及燃料管理水平高低的综合性的技术经济指标;我厂设计院提供设计煤耗为332 g/,按照制造厂提供的机、炉效率计算理论设计供电煤耗为318 g/;供电煤耗的计算方法:供电煤耗分正反平衡两种计算方法;原电力部规定的上报方法为以入炉煤量计量和入炉煤机械采样分析的低位发热量按正平衡计算,反平衡校核,以煤场盘煤调整后的煤耗数据上报;集团公司规定正反平衡差不得超过5 g/;正平衡供电煤耗:供电煤耗=标煤量/供电量=标煤量/发电量-厂用电量标煤量=原煤量×入炉低位热值/标煤热值正平衡供电煤耗反映了一个火电厂综合能耗管理水平,计算的准确性主要与皮带秤计量的准确性和入炉煤采样的代表性有关;反平衡供电煤耗:反平衡供电煤耗是指以汽轮发电机组热耗率、锅炉效率、管道效率、厂用电率直接计算得出的供电煤耗;他直接反映了机组的效率水平,其优点是随时都于机效、炉效等技术指标有直接因果关系,影响煤耗变化的因素直观,便于日常开展指标监控;计算的准确性主要与现场表计的准确度和机组运行的稳定性有关;供电煤耗=热耗率/×锅炉效率×管道效率/1-厂用电率供电煤耗管理的两个环节:供电煤耗与原煤的采购、检质、计量、存储、入炉燃烧、机组效率、负荷率和关口表的计量等诸环节都有关系;入炉以后的环节管理不好,会导致机组效率降低,运行煤耗升高,我们称为技术煤耗;而入炉前环节管理不好,将直接导致煤耗虚高,我们称为管理煤耗;只有同时管好这两个环节,才能有效降低一个火电厂的综合煤耗;2、生产厂用电率生产厂用电率是指发电厂为发电所耗用的厂用电量与发电量的比率;3、综合厂用电率综合厂用电量与发电量的比率:综合厂用电率 =发电机有功电量—上网电量/ 发电机有功电量;直接厂用电率 = 高厂变有功电量 / 发电机有功电量4、利用小时发电量与发电设备平均容量的比率,是反映发电设备时间利用水平的指标;5、单位发电油耗单位发电油耗是指发电厂每生产一亿千瓦时电能所消耗的燃油量;单位:吨/亿千瓦时单位发电油耗=发电耗油量/发电量6、单位发电油耗单位发电油耗是指发电厂每生产一亿千瓦时电能所消耗的燃油量;单位:吨/亿千瓦时单位发电油耗=发电耗油量/发电量7、综合发电水耗单位发电用新鲜水量是指火力发电厂单位发电量时需用的新鲜水量不含重复利用水,主要有除灰用水、冷却塔排污水、转机冷却用水等未回收部分;单位:kg/kwh综合发电水耗=发电用新鲜水量/发电量8、补水率 %发电补水率指统计期内汽、水损失量,锅炉排污量,空冷塔补水量,事故放水汽损失量,机炉启动用水损失量,电厂自用汽水量等总计占锅炉实际总增发量的比例;DL/T904-2004发电补水率=发电补水量/∑锅炉增发量×1009、汽水损失率 %指统计期内锅炉、汽轮机设备及其热力循环系统由于泄漏引起的汽、水损失量占锅炉实际总增发量的百分比;汽水损失率 =汽、水损失量/∑锅炉增发量×100汽、水损失量=Dfd-Dwq+Dzy+Dwg+Dch+Dpw +Dhs10、锅炉效率 %锅炉总有效利用热量占单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比;分正反平衡两种计算方法,一般火电厂采用反平衡计算法,我厂9、10机组设计锅炉效率%,实际运行在91%左右,锅炉效率1个百分点影响机组煤耗约 g/;影响锅炉效率的主要参数有排烟温度、飞灰、煤质等;11、排烟温度℃排烟温度指锅炉低温空气予热器的出口烟气温度;排烟温度升高会造成排烟焓增加, 排烟损失增大, 一般情况下排烟温度升高约5℃影响煤耗1g/;我厂9、10机组在空预器入口温度为20℃时设计排烟温度为133℃;空预器性能、烟道积灰、炉膛、制粉系统漏风、灰分增大、风量和燃烧调整等因素直接影响排烟温度指标;12、空气预热器漏风率 %空气预热器漏风率,为漏入空气预热器烟气侧的空气质量与进入该烟道的烟气质量之比率;式中:α分别为空气预热器出口、进口处烟气过量空气系数过量空气系数计算方法:21/21-该处的氧量空预器漏风对锅炉效率影响较小,它主要影响吸、送风机电耗;我厂空预器改造后保证值为9%,目前在10%左右;13、飞灰可燃物 %飞灰可燃物指飞灰中含碳量占总灰量的百分率;飞灰可燃物反映炉内燃烧的好坏,反映碳元素燃烧的程度,是影响锅炉效率的第二大因素;我厂设计飞灰为%,实际运行在%,一般情况下,飞灰1个百分点影响煤耗 g/;14、氧量 %烟气含氧量反映烟气中过剩空气的多少,是氧量与烟气量的体积百分比;炉烟氧含量的大小影响燃烧效果,氧量不足,烟气中会产生一氧化碳、氢、甲烷等气体,增加化学不完全燃烧热损失,同时也会造成飞灰增大,氧量太大则会造成排烟量增加,排烟热损失增大,因此氧量是锅炉燃烧调整的重要参数;我厂设计炉膛出口氧量为%;15、制粉单耗 kWh/吨原煤指制粉系统磨煤机、排粉机、一次风机、给煤机、给粉机等每磨制1吨原煤所消耗的电量;制粉单耗=制粉系统耗电量/入炉原煤量制粉单耗指标主要反映煤的可磨性和制粉系统运行的经济性,同时也可从侧面反映入炉煤计量的准确性;提高制粉系统出力是降低制粉单耗的最有效途径;16、制粉耗电率 %指统计期内制粉系统消耗的电量占机组发电量的百分比;制粉电率在反映煤的可磨性和制粉系统运行经济性的同时,更直接的反映了入炉煤热值的高低;17、煤粉细度 %煤粉细度是指将煤粉用标准筛筛分后,留在筛子上的剩余煤粉质量占筛分总煤粉质量百分比;火电厂一般使用R90和R200两种规格的筛子, R90表示孔径筛孔的内边长为90微米,留在筛子上的煤粉越多,煤粉细度约大,煤粉越粗;我厂设计的煤粉细度为12+2%;煤粉细度主要影响飞灰和制粉单耗等指标;18、低位发热量 kj/kg低位发热量是指燃料经完全燃烧,但燃烧物中的水蒸汽仍以气态存在时的反应热,它不包括燃烧中生成的水蒸汽放出的凝结热;我厂设计的入炉煤低位发热量为24110 kj/kg,目前实际运行在19000 kj/kg左右,它主要影响炉效和厂用电率等指19、灰分 %煤炭中所有可燃物质在815±10℃下完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣,称为灰份;我厂设计收到基灰分%,实际运行为31%左右,它主要影响排烟温度和制粉单耗等指标;20、挥发分 %煤炭在900±10℃下密闭加热到1分钟以后,从煤中分解出来的液体蒸汽状态和气体产物,减去煤中所含的水份,即为煤的挥发份;挥发份一般用干燥无灰基表示Vaf;我厂设计干燥无灰基挥发份%,实际运行为17%左右,它是决定锅炉着火和燃烧稳定性的重要指标,主要影响飞灰可燃物;21、送、引风机单耗 kWh/吨汽指锅炉产生每吨蒸汽送、引风机消耗的电量;送、引风机单耗=送、引风机耗电量/∑锅炉增发量送、引风机耗电率=送、引风机耗电量/∑发电量×10022、一次风机单耗 kWh/吨煤一次风机单耗=一次风机耗电量/∑入炉煤量23、除灰、除尘单耗kWh/吨煤是指产生一吨蒸汽除灰、除尘系统所有耗的电量;除灰、除尘用电主要包括炉排、捞渣机、碎渣机、冲灰泵、除尘泵、灰浆泵、轴封泵、电除尘器及照明用电量等;24、汽轮发电机组热耗率 kj/kWh是指汽轮发电机组每发一千瓦时电量耗用的热量;它反映汽轮发电机组热力循环的完善程度,是考核其性能的重要指标;一次中间再热汽轮机的热耗率计算公我厂9、10机组设计的热耗率为8005kj/kWh,目前实际运行在8500kj/kWh左右;25、汽轮发电机组绝对电效率汽机效率%汽轮发电机组每发一千瓦时电能,占汽轮机内所消耗热量的百分数;我厂设计%,实际运行在%左右;汽机效率=3600/汽轮发电机组热耗率×10026、给水温度℃指最后一个高压加热器出口的联承阀后给水温度;利用抽汽加热给水,目的是减少汽机侧冷源损失,提高循环热效率;给水温度与高加投入率、机组负荷、加热器性能、给水旁路严密性等关系密切;我厂设计为271 ℃;27、高加投入率 %高加投入率是指高加投入时间占机组运行时间的百分比;它与高加的启动方式、运行操作水平、检修工艺、和高加本身的性能有密切关系,三台高加全部停运,影响煤耗约 g/;28、真空度 %真空度是指真空占大气压力的百分率;提高真空度目的在于降低排汽压力;排汽压力愈低,绝热焓降愈大,汽机热效率就高;但有个限度,即达到极限真空为止;超过极限真空,反而不经济;我厂设计绝对排汽压力;真空度降低1个百分点大约影响热耗率的1%,约3 g/;29、凝汽器端差℃排汽温度与凝汽器出口水温度之差为凝汽器端差;凝汽器设计端差一般选;端差增大,排汽温度和压力增大,真空变坏;端差与循环水流量、凝汽器结构、汽阻、真空泵性能、铜管的清洁程度、真空系统严密性等有关;端差增大1℃约影响真空,煤耗1 g/;30、真空严明性 Pa/min真空严密性是指机组真空系统的严密程度,以真空下降速度表示; 真空系统下降速度=真空下降值Pa/试验时间min试验时负荷稳定在80%以上,关闭连接抽气器的空气阀最好停真空泵,30S后开始每 min记录机组真空值一次,共计录8 min,取后5 min的真空下降值,200MW以上机组平均每分钟应不大于400 Pa为合格;31、凝结水过冷度℃凝结水过冷的温度称过冷度;凝结水过冷使循环水带走过多的热量,反而使机组的经济性降低;正常运行时过冷度一般为℃;过冷度=排汽温度-凝结水温32、循环水入口温度℃指进入凝汽器入口冷却水温度,是影响真空度重要指标之一;当凝汽器热负荷和循环水量一定时,循环水入口温度愈低,冷却效果越好,真空会越高,闭式循环机组入口温度除与季节气温有关外,还与冷却设备水塔、喷水池的冷却效率有关;设计为20 ℃;33、循环水温升℃指排循环水出口温度与入口温度之差;他与循环水泵出力、系统阻力、铜管结垢、堵杂物造成循环水量变化有直接关系;同负荷下温升的大小,说明循环水量的大小,因此可作为循泵调度的参考指标;温升变化1℃,影响热耗变化,煤耗 g/;。
火电厂热经济指标及分析火电厂热经济指标是评估火电厂热利用效率的重要指标。
火电厂发电过程中会排放大量的废热,如能够有效地利用这些废热,将可以提高火电厂的能源利用率,减少资源浪费,降低环境污染。
因此,火电厂热经济指标的分析和评价对于提高火电厂的热利用效率具有重要意义。
1.热效率:火电厂的热效率指的是发电过程中热能转化为电能的比例。
热效率越高,说明火电厂能够更有效地利用燃料燃烧产生的热能来发电。
提高火电厂的热效率可以通过提高锅炉和汽轮机等设备的热利用效率,减少能量损失和排放。
2.排烟温度:火电厂的排烟温度是指在燃料燃烧后,烟气从锅炉排出时的温度。
排烟温度越低,表示锅炉烟气中的热量得到更充分地利用。
低排烟温度可以通过增加锅炉的余热利用设备,如挡板式蒸汽凝结器等,来降低排烟温度,提高热经济性。
3.热损失率:火电厂的热损失率指的是热能在火电厂中转化和传输过程中的损失。
热损失率越低,表示火电厂热能的利用效率越高。
减少热损失率可以通过加强火电厂的热网管理,如优化锅炉、汽轮机和烟气余热利用系统的设计和运行。
4.火电厂热网能耗指标:火电厂的热网能耗指标是指以发电一次的电量为基准,热经济合理的火电厂,应在相同电功率条件下消耗更少的能源。
热网能耗指标主要是通过减少热网供热和循环流量,提高热水泵、风机和冷却机组的运行效率来降低。
以上是一些火电厂热经济指标及其分析的相关内容,通过对这些指标的监测和分析,可以评估火电厂的热利用效率和能源利用水平,为火电厂提高热经济性提供科学依据,加强火电厂的节能减排工作,推动可持续发展。