热力发电厂 - 全书重点秘籍

课 号： 24 基本课题： 复习总结

目的要求： 总结《热力发电厂》这门课程的主要内容。

思路：按章节以基本概念、基本原理、基本内容为主线进行总结。

发电厂的经济性

基本概念：1、热量法 2、作功能力法 3、各种损失 4、热经济性指标、意义 5、回热作功比 6、作功不足 基本内容：1、提高经济性的途径；

2、回热、再热、蒸汽初终参数对经济性的影响。

给水回热加热系统

1、回热加热器的类型、特点、抽汽压损、端差 2、排挤抽汽原理

3、回热系统疏水连接方式及经济性比较：

疏水泵、疏水逐级自流、疏水冷却器、蒸汽冷却器

给水除氧系统 1、除氧任务、热除氧原理 2、除氧器的类型、特点

3、除氧器运行方式及其特点、存在的问题

热电厂的经济性及供热系统

基本概念：热电联产、热化发电比、热电厂燃料利用系数 发电厂原则性热力系统 1、典型机组原则性热力系统图 2、热力计算

发电厂全面性热力系统

1、主蒸汽管道：定义、附件的作用 2、旁路系统：定义、作用、类型 3、给水管道：定义、附件的作用 4、锅炉排污系统 5、补充水系统 6、公用汽水系统

一、名词解释：

1. 火电厂发电标准煤耗率、供电标准煤耗率 2. q q0 3. ηi

4. 回热做功比

5. 表面式回热加热器端差 6. 凝汽器最佳真空 7. 除氧器自生沸腾

8. 发电厂原则性热力系统、全面性热力系统 9. 热电厂、热电联产、热化系数、热化发电率 10. 旁路系统

11. 主蒸汽管道系统的单元制、切换母管制系统、母管制系统

二、简答题

1. 简述评价发电厂热经济性的热量法与做功能力法的特点。 2. 提高热力发电厂初参数对热经济性的影响？

3. 用热量法分析化学补充水引入除氧器或引入凝汽器的热经济性。 4. 提高热力发电厂热经济性的基本途径有哪些？ 5. 简述火力发电厂典型不可逆过程的做功能力损失。 6. 简述除氧器的除氧原理。

7. 简述疏水冷却器、蒸汽冷却器的作用。 8. 什么是旁路系统，有什么作用？

9. 说明热化系数及热化系数最优值的含意，为什么说热化系数值?tp?1才是经济的？

三、绘图题：

绘制国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组在设计工况下的原则性热力系统图。

绘制国产N600-16.7/537/537型凝汽式机组在设计工况下的原则性热力系统图。

四、计算题

1．针对国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组的回热原则性热力系统图， 写出并联法计算的结构矩阵A。(10分)。

2．针对国产N600-16.7/537/537型双抽汽凝汽式机组的回热原则性热力系统图， 写出并联法计算的结构矩阵A。(10分)。

3. 某机组回热原则性热力系统图如下所示，并联法计算有：

X?A?1?T

其中：X?[a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8]T

T?[τ1,τ2,τ3,τ4,τ5,τ6,τ7,τ8]T

写出结构矩阵A。(10分)。

4．针对国产CC200-12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组的高压除氧器，按照吸热量等于放热量列出下图所示除氧器的热平衡式，以进水焓hw4为基准，只列一个方程式。(10分)

alv,hlvasg,hsgac3,hw4af,h?f?a4,h4H3?ad2,h2hw3afw5．按照输入热量等于输出热量列出下图所示热平衡式，只列一个方程式。(10分)

a6,h6 ac4,hw6 a,hac6,hw7 a,h

d5d5

d6d6

6．按照吸热量等于放热量列出下图所示热平衡式，只列一个方程式。(10分)

66

a,h

ac4,hw6 ad5,hd5 ac6,hw7 ad7,hd7 ad6,hd6

7．某300MW机组若纯凝汽（无再热、回热）运行，求其机组热经济性指标和全厂发电热经济性指标。(20分)

原始条件：pb＝17MPb，tb=555℃，hb=3443.1kJ/kg，p0=16.5MPa，t0=550℃，h0=3434.5kJ/kg,pc=0.00524MPa，hc=2016.7kJ/kg,hfw=141.1kJ/kg,ηb=0.915， ηm=0.985，ηg＝0.99，不计工质损失，不考虑给水泵功焓升。

8．国产CC200-12.75/535/535机组若纯凝汽（无再热、回热、供热）运行，求其全厂发电热经济性指标。(20分) 原始条件：

pb＝12.75MPb， tb=535℃， hb=3433.5kJ/kg， p0=12.67MPa， t0=530℃， h0=3421.2kJ/kg, pc=0.00524MPa，hc=2016.7kJ/kg，hfw=141.7kJ/kg,

ηb=0.915，ηm=0.985，ηg＝0.99，不计工质损失，不考虑给水泵功焓升。

一、名词解释：(每题3分共21分)

1．是指每发?kWh电所消耗的的标准煤的质量。???

Sbcp?0.123是指考虑厂用电的全厂发电标准煤耗率。

?cp kg标煤/?kW?h?

nbcp?36000.123? kg标煤/?kW?h?n29270?cp?cp(1??ap)?

???q是指机组热耗率，q0指机组比热耗。??

wi?? ????是指汽轮机绝对内效率，???????????????。?? i0?

???凝汽器最佳真空是指：提高真空使汽轮机出力增加，同时循环水泵耗功增大，两者之差最大时所对应的真空即为凝汽器最佳真空。

q

5. 热电厂是指具有热电联产的电厂。

6. 热化发电率是指热化发电量与热化供热量的比值。

7. 发电厂原则性热力系统是按规定的符号把主要热力热备按某种热力循环连接起来的线路图，它只表示工质流经时的状态参数起了变化的各种必要的热力设备，发电厂原则性热力系统表明了电厂热力循环的工质在能量转换及利用过程中的基本特征和变化规律，同时也反映了发电厂的技术完善程度和热经济性高低。?

发电厂全面性热力系统是指用规定的符号表明全厂性的所有热力设备及其汽水管道的总系统图。

3. 面式加热器端差是指出口端差θ，即加热器汽侧压力下的饱和水温tsj与出口

水温twj之间的差值，θ=tsj－twj，又称上端差。

5. 热电联产是动力设备同时对外部供应电能和热能。而供热量是利用热变为功过程中工质的余热。其特点是先用高品位的热能发电，再用已做了部分功的低品位热能用于对外供热，这种联合生产过程符合按质用能的原则。达到“热尽其用”，提高了热利用率，使电厂的 热经济性大为提高。

6. 供热机组供热抽汽的小时最大热化供热量 Qht(m)，与小时的最大热负荷Qh(m)之比，为小时热化系数?tp，既：?tp= Qht(m)/ Qh(m)。它不仅反应了联产能量系统中联产供热与分产供热的比例与其经济性。也可用于宏观控制地区热电联产和集中供热锅炉供热房供热发展的比例及其综合经济效益。

7. 旁路系统是指高蒸汽参数不进人汽轮机，而是经过与汽轮机并联的减压减温器，将降 压减温后的蒸汽送人再热器或低参数的蒸汽管道或直接排至凝汽器的连接系统。

二、简答题(每题6分 共24分)

1. 热量法是基于热力学第一定律，通过计算某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占所消耗能量的百分数，并以此数值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。其实质是能量的数量平衡，而不考虑能量的质量。作功能力法是基于热力学第二定律，从能量的质和量两方面来评价其效果，即有效利用的可用能与供给的可用能之比。热量法便于定量计算，作功能力法便于定性分析。

2. 提高初温：理想循环热效率和汽轮机相对内效率都提高，所以实际循环热效率将明显提高；提高初压：理想循环热效率的提高速度递减，继而转向下降。初压提高到转折点的数值 (称最佳初压力)时，理想循环热效率达最高值。而汽轮机的相对内效率的变化，随初压力的提高近似成比例地下降； 初压初温同时改变：此时实际循环热效率的变化情况决定于两参数变化的方向和大，在工程应用范围内，实际循环热效率随初压初温的升高而提高。

3. 主要不可逆损失有：

(1)锅炉内有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。

(2)锅炉内化学能转化为热能引起的不可逆损失；

(3)锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性。

(4)主蒸汽管中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。

(5)汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。 (6)凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。

4. 给水热力除氧的原理：热除氧的原理是以亨利定律和道尔顿定律为基础。如果水面上某气体的实际分压力小于水中溶解气体所对应的平衡分压力pb时，则该气体就会在不平衡压差?p的作用下,自水中离析出来（质量转移），直至达到新的平衡状态为止，反之，将会发生该气体继续溶于水中的过程。如果能使某种气体在液面上的实际分压力等于零，在不平衡压差?p的作用下就可把该气体从液体中完全除去，这就是物理除氧的原理。热除氧的必要条件：将给水加热到除氧器压力下的饱和温度。充分条件：保证足够大的不平衡压差?p。

5. 对于高参数凝汽式电厂，化学补充水引入凝汽器热经济性较好，这是因为： (1)利用汽机低压回热抽汽多级加热，回热作功比增加，提高热经济性; (2)回收利用一部分排汽废热，改善凝汽器的真空； (3)补充水与凝结水混合温差小。

6. 提高电厂热经济性的途径：

蒸汽的初终参数的不同、循环的形式的改变等多种因素都将对电厂的热经济性产生很大影响。所以电厂一般通过采用提高蒸汽参数、降低机组终参数、增大机组容量、使用中间再热、回热加热来提高经济性，对有较稳定热能需求地区的电站机组，可采用热电联产来进一步减少冷源损失提高能量的转化、利用率，以获得更高的经济性。

7. 热电厂的燃料利用系数、热化发电率、热化发电比和热化系数的意义和用途 ?

（1） 热电厂的燃料利用系数是指热电厂生产的电热能量与消耗的燃料能量之比：

?tp?别。

3600Pel?Qh，它可用来比较热电厂与凝汽式电厂燃料热能有效利用程度的差

BtpQl（2） 为表明热电联产设备的技术完善程度，采用以供热循环为基础的热化（热电联

产）发电量的指标，简称热化发电率?，它是质量不等价的热电联产部分的热化发电量Wh与热化供热量Qht的比值,即?= Wh/ Qht （3） X= Wh/W称为供热机组的热化发电比。可用它分析热电机组生产电能是否节省

燃料。 （4）供热机组供热抽汽的小时最大热化供热量 Qht(m)，与小时的最大热负荷Qh(m)之比，为小时热化系数?p，既：?p= Qht(m)/ Qh(m)。它不仅反应了联产能量系统中联产供热与分产供热的比例与其经济性。也可用于宏观控制地区热电联产和集中供热锅炉供热房供热发展的比例及其综合经济效益。

13． 说明热化系数的含意及热化系数最优值的含意，为什么说热化系数值?tp?1才是经济

的？

热化系数是以热电联产为基础，把热电联产与热电分产按一定比例组成的热电联产

能量供应系统综合经济性的宏观控制指标；它表示在热电联产能量供应系统中热化供热量（即热电联产供热量）所占比例。其余热量的百分值由系统中尖峰锅炉或由电厂的锅炉富裕量供应。它可简单表述为：热电厂供热机组同一抽汽参数的最大抽汽供热量Qht(m)

与供热系统最大热负荷Qm之比，即?tp?Qht(m)Qm；就其含意来说，它不仅反映了联产

能量供应系统中联产供热与分产供热的比例及其经济性，也反映了分产供电经济性。 当节约煤量?Btp对热化系数?tp的导数为零时的?tp值称为理论上热化系数最优值。它表明此时燃料节省达到最大值。

若?tp=1， Qht(m)=Qm。即在采暖最冷期的短时间内，因热负荷较大，此时热经济

性较好。但在整个采暖期间大部分时间内，因热负荷减少，热化发电量Wh下降，凝汽发电量Wc增大，因热电厂发Wc的bec要高于电网代替凝汽式电站的发电煤耗b，这部分发电反而多耗煤，热经济性降低；而在非采暖期，采暖热负荷为零，或仅有小量热水负荷或为零；此时几乎为凝汽发电，其热经济性大为降低，所以对于热电联产供能系统的?tp <1才是经济的。

四、计算题(共40分) 1.

?q1?

??q?22 ????3?3q3?

?? A???4?4?4q4? ??5?5?5?5q5???

?????q?6?66666 ???????q?777777??7 2.

??hw4)??f(h?? ?4(h4?hw4)??d2(h2f?hw4)??lv(hlv?hw4)??sg(hsg?hw4)??fw(hw3?hw4) 3.

?i?h0?hc3421.2?2016.7??0.4283

h0?hfw3421.2?141.7?p?h0?hfwhb?hfw?3421.2?141.7?0.9963

3433.5?141.7?cp??b?p??im?g?0.915?0.9963?0.4283?0.985?0.99=0.3807

sbcp?0.123?cp3600=0.123?10/0.3807=323.09 [g标准煤/kw.h]

3

qcp?

?cp=3600/0.3807=9456.26 [kJ/kw.h]

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