经济性评价方法.pptx

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热力发电厂

发电厂的全部能量转换过程是由一系列 的不可逆过程组成的，算出各过程的作功 能力损失后，累加起来即可得到发电厂总 的能力损失。
Δ W1= W =Tamb· S gi i 1
i 1 1i
n
n
二、火用分析法
热力发电厂
火用： 在给定环境下，能量具有的最大作功能力。 （能够被利用的能量） 火用方法： 利用火用效率、火用损来评价电厂能量 的质量利用。
2、理想效率：
一般很小，忽略
热力发电厂
三、发电厂的总效率及热平衡

热力发电厂
每小时： 输入B· Qnet,p , 输出3600Pe

输入100%，输出为ηcp
火力发电厂的各项损失（%）
项目 △Qb（锅炉） △Qp（管道） △Qc(冷源) △Qm(机械) 高参数 10 1 57.5 0.5 超高参数 9 0.5 52.5 0.5 8
热力发电厂
第一章
评价发电厂热经济性的 基本方法及其应用
发电厂中能量的转换过程（存在各种损失） 化学能 — 热能 — 机械能 — 电能 （煤） （锅炉）（汽轮机） （发电机）
发电厂热经济性的评价： 通过能量转换过程中能量的利用程度或 损失大小来衡量。 目的： 研究损失产生的部位、大小、原因及其相 互关系，找出减少这些热损失的方法和相应 措施。 热力发电厂
热力发电厂
超临界参数
0.5 50.5 0.5
△Qg(发电机)
总能量损失 全厂总效率
0.5
69.5 30.5
0.5
63 37
0.5
60 40
能量在数量上的平衡，未揭示出能量在品质上的差异
再见！

t0↑，t↑
提高初温对ri的影响
o ' o
t0↑，排汽湿度↓，ri ↑ t0↑，漏汽损失↓，ri ↑
结论： t0↑，t↑和ri↑，因此，i↑
c
(1)蒸汽初参数对电厂热经济性的影响
②提高初压（p0)的热经济性分析
P o To t , 但xc ri • 提高初压，可以提高平 均吸热温度，从而提高 循环热效率，但却使乏 汽干度降低，对汽轮机 相对内效率、安全运行 不利(x>0.85~0.88)
失、排污损失等
Db (hb hfw ) Qb ηb BQnet BQnet
0.9~0.94
（2）管道效率
管道能量平衡关系：
热力发电厂
锅炉热负荷Qb = 汽轮机热耗量Q0 +管道热损失△Qp
Q0 D0 (h0 hfw ) ηp Qb Dh (hb hfw ) h0 hfw hb hfw
热力发电厂
在给定总给水温升（tfw-tc）和加热器级数 Z以后， 怎样把总的加热温升分配到各个加热器中去，在众多的 分配方案中，有一种最佳分配，它的热效率最高，经济 性最高。
热力发电厂
火力发电厂的各项损失（%）
项目 高参数 10 1 超高参数 9 0.5 超临界参数 8 0.5
△qb △qp
△qc △qm
△qg
总能量损失
57.5 0.5
0.5 69.5
52.5 0.5
0.5 63
50.5 0.5
0.5 60
全厂总效率
30.5
37
40
2 凝汽式发电厂的主要经济指标

热力发电厂
(1)蒸汽初参数对电厂热经济性的影响
热力发电厂

凝汽式发电厂： 只发电
热电厂：
同时发电和供热
分散供热：
小锅炉供应
集中供热：
热电厂或区域性大锅炉房
本节任务
对凝汽式电厂电能生产过程中各热力设备的能量损失 和效率进行分析
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
1. 电能生产过程与循环热效率
q1
6
发电厂中电能生产过程（能量转换过程） 5
化学能 — 热能 — 机械能 — 电能
i
Wi Q0
1 Qc Q0
Wi Wa
Wa Q0
ri t
87%~90%
现代大型汽轮机 45%~50%
c
Qc Qcp
Qc Q0
Q0 Qb
Qb Qcp
Qb Qcp
Q0 Qb
1
Wi Q0
bp
1i
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法 4）汽轮机的机械效率m 及机械损失率 m
汽轮机机械能量平衡关系
对于微元 可逆过程，有
P0
1
4
4＇
h=const
δq Tds wt vdp 即 Tds = vdp 节流过程的熵增为
3
Tc
o
2 58
67 s
Tamb
wl s
s p1 v dp
T p0
wl Tambs Tamb
p1 v dp T p0
图中阴影部分的面积
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2.1 热力发电厂热经济性的评价方法
2. 㶲分析法 㶲效率 — 可用能的利用率
㶲损失 — 做功能力的损失
➢ 㶲的类型
热量㶲Eq
系统所提供的热量 中可转化为有用功 的最大值
热力学能 㶲Eu

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(五)发电机效率
(六)、纯凝汽式发电厂的总效率1.已知电厂的各项上述损失，则纯凝汽式发电厂的总效率ηndc为:2.若已知汽轮发电机组输出功率户Pd、燃料消耗量Bd、燃料低位发热量QDW，则纯凝汽式发电厂的总效率也可由下式进行计算：
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以发电厂每发出1kW·h的电能为基础，根据发电厂的能量分配情况，得出其热平衡式为：
三、发电厂的热平衡
热效率
效率分析法的实质是能量的数量平衡，所以也称为热力学第一定律效率。
热量法
1.1 热力发电厂热经济性的评价方法
1.1.2 做功能力分析法
1. 熵分析法—孤立系统熵增原理
熵分析法是通过计算熵增来确定做功能力损失的方法，通常取环境状态作为衡量系统做功能力大小的参考状态，即认为系统与环境相平衡时，系统不再有做功能力。
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(四)汽轮机机械效率 汽轮机输出给发电机轴端的功率与汽轮机的内功率之比的百分数，称之为机械效率，即： 汽轮机机械效率反映了汽轮机支持轴承、推力轴承与轴和推力盘之间的机械摩擦耗功，以及拖动主油泵、凋速系统耗功量的大小。机械效率一般为 96％一99％。
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发电机的输出电功率与轴端输入功率之比的百分数称为发电机效率ηd ，即 ：
锅炉效率反映了锅炉设备运行经济性的完善程度，其影响因素很多，如锅炉的参数、容量、结构特性及燃料种类等。大、中型锅炉的效率一般在85％一94％范围内。
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(二)管道效率 在工质流过蒸汽管道和给水管道时，会有一部分热损失。热损失的大小用汽轮机组的热耗量与锅炉设备热负荷的比值的百分数来表示。其表达式为： 对于给水管道的散热损失，可视为水在水泵中的焓升值与之相平衡。 管道效率反映了管道绝热保温的完善程度，若不计工质损失，则管道效率的数值一般为99％。若考虑工质损失，则其值为96％一97％。