热力系统

运行优化与控制优化
运行优化：提高 热效率降低能耗
控制优化：采用 先进的控制技术 提高系统稳定性 和可靠性
优化策略：根据 系统运行情况调 整参数和策略
优化效果：提高 发电效率降低运 行成本提高系统 安全性
安全措施与环保措施
安全措施：定期 进行设备检查和 维护确保设备运 行安全
环保措施：采用 清洁能源减少污 染物排放
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发电厂热力系统 的流程
发电厂热力系统 的运行与控制
发电厂热力系统 概述
发电厂热力系统 的设备
发电厂热力系统 的安全与环保
热力系统定义
发电厂热力系统是发电厂中用于 将燃料转化为电能的关键部分。
热力系统的工作原理是通过燃烧 燃料产生热能将热能转化为机械 能再将机械能转化为电能。
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脱硝设备：用于去除烟 气中的氮氧化物减少环 境污染
烟囱：用于排放烟气减 少环境污染
水泵：用于输送冷却水 提高热效率
设备的维护与保养
定期检查：定期对设备进行检查 及时发现问题
润滑保养：定期对设备进行润滑 保持设备润滑
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清洁保养：定期对设备进行清洁 保持设备清洁
更换配件：定期对设备进行更换 配件保持设备性能
安全与环保的未来发展
提高能源效率：通 过技术创新提高能 源利用效率降低能 源消耗和污染排放
清洁能源：推广使 用清洁能源如太阳 能、风能等减少对 传统能源的依赖
环保技术：研发和 应用环保技术如废 水处理、废气处理 等降低对环境的影 响
智能化管理：利用 大数据、人工智能 等技术实现发电厂 热力系统的智能化 管理提高安全与环 保水平
安全措施：建立 完善的安全管理 体系提高员工安 全意识

第四章
热力发电厂的热力系统
第一节 热力系统及主设备选择原则
一、 热力系统的概念及分类 1、发电厂的热力系统:发电厂的主、辅热力设备按热 功转换的顺序用管道及管道附件连接起来的能量转 换的工艺系统称为发电厂的热力系统。
2、分类 ①按应用目的和编制原则不同：原则性热力系统、全 面性热力系统。 ②按范围：全厂热力系统和局部热力系统。
2、工质损失会影响发电厂的安全、经济运行。 3、减少损失的措施：①用焊接代替法兰连接；②完 善热力系统及汽水回收方式，提高工质回收率及 热量利用率，如设置轴封冷却器和锅炉连续排污 利用系统；③提高设备及管制件的制造、安装、 维修质量；④加强运行调整，合理控制各种技术 消耗，如将蒸汽吹灰改为压缩空气或锅炉水吹灰， 锅炉、汽轮机和除氧器采用滑参数启动，再热机 组设置启动旁路系统等。 4、工质损失分为内部损失与外部损失 。 ①在发电厂内部热力设备及系统造成的工质损失称 为内部损失。 ②发电厂对外供热设备及系统造成的汽水工质损失 称为外部工质损失。
②对装有供热式机组的发电厂，选择锅炉容量和台数时， 应核算在最小热负荷工况下，汽轮机的进汽量不得低 于锅炉最小稳定燃烧负荷（一般不宜小于l/3锅炉额定 负荷）以保证锅炉的安全稳定运行。 • 选择热电厂锅炉容量时，应当考虑当一台容量最大的 锅炉停用时，其余锅炉（包括可利用的其它可靠热源） 应满足以下要பைடு நூலகம்： –热用户连续生产所需的生产用汽量； –采暖、通风和生活用热量的60％～75％，严寒地区 取上限。 • 当发电厂扩建供热机组，且主蒸汽及给水管道采用母 管制时，锅炉容量的选择应连同原有部分全面考虑。
二、发电厂类型和容量的确定 1、发电厂的类型 ：凝汽式电厂、热电厂。 2、发电厂的规划容量 ：按现有容量、发展规划、负 荷增长速度和电网结构等确定。 三、主要设备选择原则 （一）汽轮机 汽轮机的选择就是确定汽轮机单机容量、参数和台数 ①单机容量：单台汽轮机的额定电功率。最大单机容 量不宜超过所在电网总容量的10%，满足上述要求 时应优先选高效率的大容量机组。 ②汽轮机参数： 主蒸汽参数、再热蒸汽参数和背压。

平衡状态1
p1 v1
p
p2
2
压容图 p-v图
平衡状态2
p1
1
p2 v2
O
v2
v1
v
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1-4 状态方程式
在平衡状态下，由气态物质组成的系统，只要知道两个独立的 状态参数，系统的状态就完全确定，即所有的状态参数的数值随之 确定。这说明状态参数间存在某种确定的函数关系，状态参数之间 存在着确定的函数关系，这种函数关系就称为热力学函数。
（2）当系统处于热力学平衡状态时，只要没有外界的影响， 系统的状态就不会发生变化。
（3）整个系统可用一组具有确定数值的温度、压力及其他参
? 数来描述其状态。
10
经验表明，确定热力学系统所处平衡状态所需的独立状 态参数的数目，就等于系统和外界间进行能量传递方式的数 目。对于工程上常见的气态物质组成的系统，系统和外界间传递 的能量只限于热量和系统容积变化所作的功两种形式，因此只需 要两个独立的状态参数即可描述一个平衡状态。
3、平衡状态、稳定状态、均匀状态
（1）关于稳定状态与平衡状态
稳定状态时，状态参数虽不随时间改 变，但它是依靠外界影响来维持的。而平 衡状态是不受外界影响时，参数不随时间 变化的状态。
85℃ 20℃
90℃
15℃
铜棒
平衡必稳定，稳定未必平衡。
（2）关于均匀状态与平衡 水
质统称为外界。 通常选取工质作为热力学系统，把高温热源、低温热源
等其他物体取作外界。
3、边界 ——热力学系统和外界之间的分界面称为边界。
边界可以是固定的，也可以是移动的； 边界可以是实际的，也可以是假想的。
3
二、热力学系统的分类 依据——有无物质或能量的交换

状态方程
简单可压缩系统：N = n + 1 = 2
绝热简单可压缩系统 N = ?
状态方程 基本状态参数（p,v,T)之间 的关系
v f ( p,T) f ( p,v,T) 0
状态方程的具体形式
状态方程的具体形式取决于工质的性质 理想气体的状态方程
pv RT pV mRT
实际工质的状态方程？？？
压缩功 膨胀功
§1-2 状态和状态参数
状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况 状态参数：描述热力系状态的物理量 状态参数的特征：
1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然 2、状态参数的积分特征：状态参数的变化量
与路径无关，只与初终态有关 3、状态参数的微分特征：全微分
状态参数的微分特征
设 z =z (x , y)
要实现连续作功，必须构成循环
定义：
热力系统经过一系列变化回到初 态，这一系列变化过程称为热力循环。
分类：
过程
可逆 不可逆
可逆循环 循环
不可逆循环
正循环
正循环：顺时针方向
p1
T
2
2 V 净效应：对外作功
1
S 净效应：吸热
逆循环
逆循环：逆时针方向
p1
T
2
2 V 净效应：对内作功
1
S 净效应：放热
热力循环的评价指标
引入可逆过程的意义
准静态过程是实际过程的理想化过程， 但并非最优过程，可逆过程是最优过程。
可逆过程的功与热完全可用系统内工质 的状态参数表达，可不考虑系统与外界 的复杂关系，易分析。
实际过程不是可逆过程，但为了研究方 便，先按理想情况（可逆过程）处理， 用系统参数加以分析，然后考虑不可逆 因素加以修正。