P0' P0 1' 1
45
3
2' 2
s
结论：提高p0，对hi的影响，视ht和hri的变化情况定
热力发电厂动力循环及其热经济性
（2）Wi ＝汽轮机输入能量－输出能量
z
W i D 0h0D rh qrh D jhjD chc
1
（3）Wi ＝汽轮机热耗Q0 －汽轮机冷源损失△Qc
热力发电厂动力循环及其热经济性
2、汽轮发电机组的绝对电效率ηe
汽轮发电机组输出功率
Q0
he 汽轮发电机组热耗
T
he 3Q 600Pe0hihmhg
3600Pe = Bqnetηcp = Qcpηcp = Bqnetηbηpηiηmηg = Q0ηiηmηg = Q0ηe = D0wiηmηg
热力发电厂动力循环及其热经济性
kJ/h
发电厂热耗量（kJ/h） ： 发电厂煤耗量（kg/h） ：
Qcp
Bqnet
3600Pe
hcp
Bcp
3600 Pe
放热过程：熵减△s a 吸热过程：熵增△s b 放热量 = 吸热量 dqTaDsaTbDsb
换热过程熵增：
D s D sb D sad T q bd T q aD T T aT ad q D T
做功损失：
ITenDsTenD TT a Tad qDT
分析：△T ↑ ， I ↑
热力发电厂动力循环及其热经济性
wa
3) p0 > p*, p0↑，ht↓
工程压力小于极限压力
h
s 热力发电厂动力循环及其热经济性
不同温度下的极限压力与ht
T↑,极限压力p*↑, ht↑
热力发电厂动力循环及其热经济性
（2） 提高初压对hri 的影响
T
• p0↑，v0↓，漏汽损失↑，hri↓ • p0↑，湿度损失↑，hri↓
T0
It
Ir Ic
I
II b
I III b
IcpIb Ip It Ic Im Ig
热力发电厂动力循环及其热经济性
小结
1 总体：热量法与作功能力法的全厂总效率相同
hcp
3600Pe Bq1
2 局部：损失分析不同
热量法：从热损失的角度分析
作功能力法：从做功能力损失的角度分析
3 用途
热量法：定量分析，指导工程实际 作功能力法： 定性分析，指导技术革新
h q net cp
汽轮发电机组汽耗量（kg/h）：
D0
3600Pe
wihmhg
汽轮发电机组热耗量（kJ/h） ：
Q0
3600Pe
he
注意
• 能耗指标与产量有关，只能表明Pe为一定时的热经济性；
热力发电厂动力循环及其热经济性
2、能耗率
——反映每生产1kW.h电能所消耗的能量
全厂热耗率qcp（kJ/(kW.h)）
Wi
G
△QC
hi
Wi Q0
1
DQc Q0
0.45~0.47
汽轮机排汽的汽化潜热损失、 膨胀节流、排汽、内部损失
zc
பைடு நூலகம்
DQc Qcp
hh
b
p
(1
hi
)
热力发电厂动力循环及其热经济性
（4）机械效率h m
汽轮机机械能量平衡关系：
Wi
T
Pax
G
汽轮机内功率Wi= 发电机轴端功率Pax +机械损失△Qm
△Qm
热力发电厂动力循环及其热经济性
（4）节流过程 —汽轮机进汽调节结构
做功损失：
Ip Ten Dsp
1 T
p1 p2
Δs
2
h=const Ten s
热力发电厂动力循环及其热经济性
（二）凝汽式发电厂各种损失及全厂总效率
做功能力损失部位
锅炉 Ib 管道 Ip 汽轮机内部做功 It 凝汽器 Ic 传动装置 Im 发电机 Ig 回热加热器、给水泵（忽略）
——以燃料化学能的做功能力被利用的程度来评价 电厂的热经济性，常用于定性分析
热力发电厂动力循环及其热经济性
一、热量法
——通过热量的利用程度（热效率）或损失大小（热量 损失、热量损失率）来评价电厂和热力设备的热经济性
供给总能量
有效利用能量
热力设备
损失能量
热量守衡： 供给热量 = 有效利用热量 + 损失热量
热效η率
有效利用热量 供给热量 100
热损失率z
1
供 损给 失热 热量 量100
热力发电厂动力循环及其热经济性
Qb
Q0 ηi
ηp
T
ηm G ηg
ηb B
C ηcp=ηbηpηiηmηg
简单凝汽式发电厂循环系统图
热力发电厂动力循环及其热经济性
G
有再热的凝热力汽发电式厂动发力循电环及厂其热循经济环性 系统图
q cp
Q cp Pe
全厂发电煤耗率bcp（kg/(kW.h)）b c p
B cp Pe
汽轮机热耗率q（kJ/(kW.h)） q Q 0
汽轮机汽耗率d（kg/(kW.h)）
Pe
d D0
Pe
热力发电厂动力循环及其热经济性
标准煤 q1=29270kJ/kg 发电标准煤耗率
bs 3600 0.123 （kg标准煤/(kW.h)） 2927hc0p hcp
I
Ten
（2） 不过程可熵增逆: △绝s 热膨胀过程
火用损△E
——汽轮机
T
做功损失：
p0 1
1
2 pc p0
p1
It TenDstu
2
2a
Ten
s Δstu
不可逆绝热膨胀
热力发电厂动力循环及其热经济性
1
2
（3）不可逆绝热压缩过程
——水泵
T
2
做功损失：
It Ten Ds
1
Δs
p2 p1
Ten s
不可逆绝热压缩
第一章 热力发电厂动力循环 及其热经济性
• 热力发电厂热经济性的评价方法 • 凝汽式发电厂的主要热经济性指标 • 发电厂的动力循环
热力发电厂动力循环及其热经济性
第一节 热力发电厂热经济性的评价方法
热量法（热效率法）
——以燃料化学能从数量上被利用的程度来评价电 厂的热经济性，常用于定量分析
做功能力法（熵方法、火用方法）
Q cp h b h p h ih m h g
DQ j cp
D Q △j Qb + △1 Qp + △Qc + △Qm + △Qg
1
z cp
1
cpDQj QQzcpcpj
Σ
cp
z
j
1
Q cp z j cp
0.58~0.76
cp
热力发电厂动力循环及其热经济性
火力发电厂的各项损失（%）
项目
T
G
Wi——汽轮机汽耗为D0时实际内功率 Wa——汽轮机汽耗为D0时理想内功率 ηi——汽轮机的绝对内效率 ηt——汽轮机的理想热效率 ηri——汽轮机的相对内效率
热力发电厂动力循环及其热经济性
△QC
1kg新汽的热耗 汽轮机能量能量平衡：
q0wi Dqc
比热耗q0（kJ/kg） ：
q0
Q0 D0
比内功wi（kJ/kg） ： 比冷源热损失△qc ：
凝汽式发电厂做功能力损失
做功损失 ICP：
IcpIb Ip It Ic Im Ig
Bnqe t 36P 0e0Icp
I
I b
全厂效率：
hcp
1
I cp Bqcp
I
II b
I III b
It
热力发电厂动力循环及其热经济性
Ip
en
Ic Im Ig
I
I b
IP (Dt)
能流图
Im Ig
IP (Dp)
锅炉△Qb 管道△Qp 汽轮机冷源△Qc 汽轮机机械△Qm 发电机△Qg 总能量损失
全厂总效率
高参数
超高参数
10
9
1
0.5
57.5
52.5
0.5
0.5
0.5
0.5
69.5
63
30.5
37
热力发电厂动力循环及其热经济性
超临界参数 8 0.5 50.5 0.5 0.5 60 40
热流图
36 P e 0 B 1 0 q D Q j Q c p D Q j
D0 , h0
q rh Wi
汽轮机实际做功 Wi 的计算：
D1, h1
D2 , h2 Dc , hc
（1）Wi ＝汽轮机凝汽流内功＋各级回热汽流内功
W i D c (h 0 h c q r) h D 1 (h 0 h 1 ) D 2 (h 0 h 2 ) D z(h 0 h z q r) h
cp
cp
热力发电厂动力循环及其热经济性
二、熵方法
实际的动力过程是不可逆的，必然引起熵增 熵方法——通过熵增（熵产）的计算来确定做功的损失
环境温度Ten，则熵增 △s 引起的做功损失 I 为：
I = Ten △s
热力发电厂动力循环及其热经济性
典型不可逆过程的做功能力损失
（1）有温差的换热过程 ——锅炉、冷凝器、加热器
hm 3600Pax 1 DQm
Wi
Wi
0.965 ~ 0.99
zm
DQm Qcp
h h h
b pi
(1hm)
热力发电厂动力循环及其热经济性
（5）发电机
Pax G Pe