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1、珠江电厂全能值班培训专用系列教材热力发电厂珠江电厂内 容 提 要本教材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。重点介绍国产300MW大型机组以及热力系统。内容包括发电厂的热经济性分析，回热系统的计算及发电厂全面性热力系统等。各章均附有典型思考、计算题。本教材为珠江发电厂培训用“热力发电厂”专用教材，也可供该厂有关工程技术人员参考。目录绪论1第一章 发电厂的热经济性7第一节发电厂热经济性的评价方法7效率分析法7作功能力分析法8两种热经济性评价方法的比较及其应用8第二节凝汽式发电厂的热经济指标9第三节提高发电厂热经济性的途径11提高蒸汽初参数P0/t011降低蒸汽终参数
2、PC12给水回热循环14蒸汽再热循环211.3.5 热电联产循环24第四节发电厂的原则性热力系统25原则性热力系统概述25编制发电厂原则性热力系统的主要步骤27第二章 给水回热加热系统31第一节回热原则性热力系统31回热加热器的类型31表面式加热器的疏水连接方式32回热加热器结构33轴封加热器（轴封冷却器）33第二节回热原则性热力系统计算34计算的目的及基本公式34计算方法和步骤34热平衡式的拟定35常规热平衡的电算回热（机组）原则性热力系统36第三节除氧器41给水除氧的任务和方法41热力除氧原理41除氧器的类型42除氧器运行43第三章：发电厂全面性热力系统及运行45第一节主蒸汽管道系统46单
3、元制主蒸汽管道系统46切换母管制主蒸汽管道系统47集中母管制主蒸汽管道系统48第二节再热机组的旁路系统48旁路系统的作用49旁路系统的型式49第三节给水管道系统50第四节发电厂的疏放水系统51疏放水来源及其疏水的重要性51疏水系统及其组成52第五节发电厂全面性热力系统53理解和分析现代发电厂的全面性热力系统应注意以下几点：53国产N 30016.67(170)/537/537型机组的发电厂全面性热力系统55第六节发电厂热力设备的经济运行59经济运行的重要性59热力设备的动力特性和微增煤耗率的概念59第七节发电厂热力设备的经济运行64并列运行锅炉间的负荷经济分配64并列运行的凝汽式汽轮机组间负荷
4、的经济分配65并列运行单元机组间负荷的经济分配67全厂的经济调度68参 考 文 献：73绪论1.电力工业的作用和地位中国的电力工业是关系国计民生的重要基础产业和公用事业，电力既是生活资料也是生产资料。安全、稳定和充足的电力供应，是国民经济健康稳定持续快速发展的重要前提条件。2.我国电力工业的建设成就中国电力工业始于1882年。新中国成立前，电力工业发展缓慢，1949年发电装机容量和发电量仅为185万千瓦和43亿千瓦时，分别居世界第21位和第25位。新中国成立后，电力工业得到快速发展，1978年发电装机容量达到5712万千瓦，发电量达到2566亿千瓦时，分别跃居世界第8位和第7位。1978年改革
5、开放到2000年，我国发电装机和发电量先后超越法国、英国、加拿大、德国、俄罗斯和日本，居世界第2位。1987年发电装机突破1亿千瓦，1995年超过了2亿千瓦，2000年跨上3亿千瓦台阶。进入新世纪，电力工业进入历史上的高速发展阶段，2006年全国发电装机突破6亿千瓦。电力技术水平接近和达到国际先进水平。改革开放之前，我国发电设备只能生产12.5万千瓦和20万千瓦等级及以下的机组，输变电设备只能生产220千伏及以下的装置。随着电力工业的技术装备水平不断提高，我国成批量生产的30万千瓦和60万千瓦机组已成为国内的主力机型。目前,60万千瓦、90万千瓦超临界机组已经投产发电，国产百万千瓦级超超临界机
6、组（30MPa）于2006年12月4日在山东邹城投产。通过引进国际先进技术，国内合作生产的30万千瓦大型循环流化床锅炉发电设备、9F级联合循环燃气轮机、60万千瓦级压水堆核电站和70万千瓦三峡水轮机组等发电设备在性价比上已经具有了国际竞争力。2006年10月，中国成功进行可控核聚变装置实验。同时，国内制造厂家生产制造的500千伏交直流输变电设备已成为电网的骨干输电网架。西北750 千伏交流输变电示范工程和河南灵宝背靠背成套设备已建成投产。三峡水电站建成投产，超超临界火电机组及750千伏超高压输变电工程建设，初步实现全国联网，标志着我国电力技术水平上了一个新的台阶，不少已达到世界先进水平。电网电
7、厂经营管理水平也有很大提高。稳步推进电力体制改革。 2002年12月29日，国家电力监管委员会、两大电网公司、五大发电集团公司和四个辅业公司的相继成立（如图），标志着我国电力体制改革取得了决定性成绩。实现了 “厂网分开”和“政企分开”，电力工业竞争有序的局面已经形成。目前，改革的后续工作正按照积极稳妥的原则稳步推进。3.与工业发达国家相比差距较大人均装机容量：6亿/13亿=460W/人（世界平均500KW/人，发达国家2100 KW/人）；发电标准煤耗率：0.350kg/KWh（发达国家0.300 kg/KWh）最大单机参数及容量：1300MW双轴超临界23.54MPa/540/540（美国，
8、1972）1200MW单轴超临界（前苏联）1000MW超超界30MPa/535/535（中国，2006）电力弹性系数=电力消费的年平均增长率/GDP的年平均增长率：1.8（美国）、2.0（英国）1.6（德国）、1.5（法国）、1.42（中国,“十五”平均）。输电电压：765kV（美国，1969）；750kV（中国，2006）在国际上，大量建造的是百万千瓦级的核电机组，而且有压水堆和沸水堆两种主要的堆型，而我们国家至今为止没有真正生产过百万千瓦的核电机组，这就是差距。图01 国家电力公司构成4.“十一五”计划制定了一系列的政策与措施。首先，将进一步深化电力体制改革和电价改革。其次，为了优化地区布
9、局，国家将会出台优惠政策，促进西部发展，实现西电东送。第三，还要研究制定可再生能源发电和清洁能源发电优惠政策。第四，加强需求侧管理，引导用户经济合理用电，抑制峰谷差进一步扩大，提高电力系统效率。第五，注重环保和节水、节地，采用大型、高效机组，同步治理和改善生态环境。第六，加快项目前期工作，增加水电前期工作投入，提高项目前期储备水平，增强市场适应能力。第七，扩大电力设备供应能力，提高消化吸收能力，促进产业升级。第八，鼓励煤电一体化，加快大型煤矿建设，增加运输能力，保障发电燃料供应。电力行业“十一五”计划及2020年发展规划“十一五”期间电力发展的基本方针是：深化体制改革，加强电网建设，大力开发水
10、电，优化发展煤电，积极发展核电，适当发展天然气发电，加快新能源开发，重视生态环境保护，提高能源效率。5.热力发电厂的类型及对热力发电厂的要求表01热力发电厂的分类分类方法热力发电厂类型能源化石燃料发电厂/原子能发电厂/地热发电厂/太阳能发电厂/磁流体发电厂/垃圾发电厂电厂功能凝汽式发电厂/热电厂/热电冷三循环电厂/供电、热、煤气电厂/多功能热电厂原动机类型汽轮机发电厂/燃气轮机发电厂/内燃机发电厂/燃气-蒸汽联合循环发电厂单机容量小型（50MW以下）/中型（100-200MW）/大型（300MW及以上）电厂容量小容量电厂（200MW以下）/中等容量电厂（200-800MW）/大容量电厂（100
11、0MW及以上）蒸汽初参数中低压发电厂3.43MPa以下/高压发电厂8.83Mpa/超高压发电厂12.75Mpa/亚临界压力发电厂16.18Mpa/超临界压力发电厂22.05Mpa/超超临界压力发电厂30MPa以上承担负荷性质带基本负荷电厂/带中间负荷电厂/调峰负荷电厂主设备布置室内布置/半露天布置/露天布置服务性质孤立发电厂/列车电站/企业自备发电厂/区域性发电厂电厂位置负荷中心电厂/坑口、路口、港口发电厂/煤源与负荷中心之间发电厂热力发电厂应满足的要求：1) 提高发电厂的安全可靠性、可用率；2) 提高电厂的经济性；3) 注意提高机械化、自动化水平和劳动生产率；4) 便于维修、施工和扩建；5)
12、 搞好环境保护。6.本课程的任务与作用任务：以热力发电厂整体为对象，重点研究汽轮机发电厂的热工转换理论基础极其热力设备和系统。在安全、经济、满发的前提下，分析热力发电厂的经济效益。热经济性的分析以热力学第二定律（即熵方法）为基础，定量计算以热力学第一定律（即常规热平衡法）为基础。作用：培养学生分析、研究、解决热力发电厂生产实际问题的独立工作能力。7.本课程的内容及要求内容：以国产300MW大型火电机组为主。主要内容包括：发电厂的经济性、给水回热加热系统、除氧器系统、发电厂的原则性、全面性热力系统及发电厂热力设备的安全经济运行等。第一章 发电厂的热经济性在发电厂的发电成本中，燃料费用所占份额通常
13、都在70左右。减少电厂能量转换过程中的各种能量损失，提高电厂设备对燃料热能的利用率(通常称其为热经济性)，具有特别重大的意义。评价热力发电厂的热经济性，目的就是为了分析比较热力发电厂各种不同的热力循环型式、循环参数、热力系统连接方式的热经济性，以便在热力设备及热力系统的制造、安装、设计、运行和检修等工作中采取有效措施，减少燃料消耗，推进节能工作。评价发电厂经济性时，除了热经济性这一主要因素外，还应全面考虑其它有关因素。如设计时的投资效益等，采用全面技术经济比较的方法来确定设计方案。在电厂运行时，确定汽水控制参数及设备、系统的运行方式，还要考虑运行的安全可靠性及寿命的损耗等。第1节 发电厂热经济
14、性的评价方法对发电厂的热经济性进行全面和正确的评价，是建立在热力学第一定律、第二定律的基础上的。发电厂热经济性的评价方法有效率分析法和作功能力法。1.1.1效率分析法效率分析法是指通常采用的传统评价方法。该方法以效率的高低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标。效率是某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占总供给能量的百分数。效率分析法以热力学第定律为依据，其实质是能量的数量平衡，所以又可称其效率为第一定律效率。我们也把这种分析方法称为第一定律分析法，它具有直观、计算方便、简捷等优点，目前被世界各国广泛应用于定量计算。对任一热力系统或设备，根据热力学第一定律可写出其能量平衡式：供给的热
15、量=有效利用的热量+损失热效率=有效利用的热量/供给的热量=1-损失/供给的热量作功能力分析法作功能力分析法是以热力学第定律和第二定律为基础，从能量的作功能力角度出发，把能量分为有作功能力和无作功能力两部分，重在研究各个热力过程中作功能力的变化。由热力学可知，实际的热力过程都是不可逆的，不可逆过程必然会引起作功能力损失，其损失的大小取决于设备的完善程度。作功能力分析法就是以作功能力损失的大小或对作功能力的有效利用程度来作为评价动力设备热经济件的指标。一般采用熵分析法。火电厂任一热力系统的热功能量转换过程都是不可逆的，会引起熵增。作功能力分析法通过计算热力过程熵产S的大小，来评价热经济性。两种热经济性评价方法的比较及其应用效率分析法（或热量）法表明能量数量转换的结果，不能区分能量损失的高低；而做功能力分析法（或熵方法）以过程的不可逆性为准，能够区分能量的品质。如图11为某孤立系统加热器，根据热量法
