热力发电厂的蒸汽参数及循环
水的临界状态点:22.115MPa,温度374.15℃ 当蒸汽参数值大于上述临界状态点的温度和压力值 时,称为超临界参数 对于火力发电机组,当机组做功介质蒸汽工作压力 大于水临界状态点压力时,称为超临界压力机组:
常规超临界压力机组: 24MPa,540-560 ℃
高效超临界压力机组 (超超临界压力机组、高 参数超临界压力机组): 28.5-30.5MPa,580600 ℃(25MPa,>580 ℃)
我国自20世纪80年代开始陆续引进并投运了一批超 临界压力机组。自1985年以来,全国已有100多台 600MW机组相继投入运行。
华能沁北电厂1号机组投入商业化运行,标志着我 国600MW超临界压力机组的国产化成功
华能玉环电厂已建成4×1000MW超临界压力机组, 已于2007年11月全部投入运行。
上海外高桥三厂的2×1000MW超超临界压力机组, 已于2008年6月全部投产。
第二节 蒸汽终参数
一、降低蒸汽终参数的热经济性
l.降低蒸汽终参数的极限
t
1 Tc T0
降低pc(即tc)总是可以提高循环热效率ηt ,受环境温度限制, 现在大型机组p2为0.0035-0.005MPa,相应的饱和温度约为 27-33℃ ,已接近事实上可能达到的最低限度。冬天热效率高
美国1965-1991年间,800MW以上超临界压力机组 22台,最大单机容量1300MW
日本1974-2002年间投运20台,最大单机容量 1000MW
前苏联和俄罗斯1967-1983年间投运8台,最大单机 容量1200MW
德国1997-2002年间投运5台,最大单机容量 1000MW
(三)我国超临界压力汽轮发电机组发展现状
ηri却要降低,特别是容积流量小的汽轮机,ηri下降愈甚。 如果ηri的下降超过ηt的增加,将使得ηi(ηi=ηtηri)下降, 则提高p0效果就适得其反。若蒸汽容积流量足够大,使 得提高p0降低ηri的程度远低 于ηt的增加,因而仍能提高ηi。
大容量机组采用高蒸汽参数是有利的
二、蒸汽初参数系列
三、超临界蒸汽参数大容量机组
排汽干度提高,减少了低压缸排汽湿汽损失,同时 有利于汽轮机的安全。
蒸汽比体积增大,汽轮机高压端的叶片高度加大, 相对减少了高压端漏汽损失,可提高汽轮机相对内效 率 缺点:
对耐热及强度要求高,目前最高初温一般在550℃ 左右
蒸汽出口比体积增大,汽机出口尺寸大
(二)提高蒸汽初压p0
提高p0并不总是能提高ηt,这是由水蒸气性质所决定的。当提
高到某一蒸汽初压使得整个吸热平均温度低于T时0 ,热效率即下降,
使得
' t
t
随t0的增加,使ηt下降的极限压力愈高
当理想比内功wa(理想焓降)减小的相对值等于冷源热损失△qca 或初焓h0减小的相对值时,ηt达最大值
(二)提高蒸汽初压p0 优点:
工程应用范围内,提高蒸汽初压可提高热效率 蒸汽出口比体积减小,汽机出口尺寸小 缺点: 提高p0使蒸汽干度减小,湿汽损失增加; 提高p0,使进入汽轮机的蒸汽比容和容积流量减少, 加大了高压端漏汽损失,有可能要局部进汽而导致鼓风 损失、斥汽损失,使得汽轮机相对内效率下降。 排汽湿度增加,对汽轮机强度要求高,不利于汽轮机 安全。一般要求出口干度大于0.85-0.88,大型电厂在 0.9以上。
三、超临界蒸汽参数大容量机组
(一)超临界压力机组的意义 (1)热经济性高,节约一次能源,降低火电成本 (2)降低机组单位造价,缩短工期,减少占地面积
(二)国外超临界压力汽轮发电机组发展概况
超临界压力机组的应用与发展已50年左右。前苏联、 美国、日本、德国、意大利、丹麦和韩国等国家已广为 采用,其中前苏联、美国和日本,超临界压力机组已占 火电厂容量的50%以上。
凝汽器尺寸及其造价,并影响汽轮机排汽口数量和尺寸,使汽 轮机低压部分复杂,同时汽耗量减少,影响高压部分,总体使 汽轮机造价增加,故应通过技术经济比较确定pc
3.额定工况汽轮机排汽压力的部标
4.凝汽器的最佳真空与冷却水泵的经济调度 电厂运行时的蒸汽终参数,称为真空度,是影响汽轮机组
热经济性的一项重要指标,与排汽量、冷却水量和冷却水入口 水温有关。在排汽量和冷却水入口水温一定的条件下,增大冷 却水量可以降低真空度,使汽轮机输出功率增加,但循环水泵 耗功相应增加,当输出净功率为最大时,即所对应的真空即凝 汽器的最佳真空。
第四章 热力发电厂的蒸汽参数及循环
第一节 蒸汽初参数
本 章
第二节 蒸汽终参数
提
要
第三节 给水回热加热
第四节 蒸汽中间再热
提高循环热效率的途径
改变循环参数 改变循环形式 采用其他循环
提高初温度、提高初压力 降低乏汽压力
再热循环 回热循环 热电联产 燃气-蒸汽联合循环
内容提要
本章主要分析蒸汽参数和循环型式对电厂热经济性 的影响及其应用。 (1)蒸汽动力循环的循环参数:新蒸汽压力p0、温度 t0,再热后进入中压缸的再热蒸汽温度trh和进入凝汽 器的排汽压力pc (2)现代火电厂常用蒸汽循环:回热循环、再热循环 (3)蒸汽循环及其参数选择,对热经济性、可靠性、
最有利初压
当t0、Pc一定,必有一个使ηi达到最大的P0,称为理论上最 有利初压 p0o,p 与机组容量有关,随着机组容量的增大、初温的 提高,以及回热完善程度越好,所对应的 值p0越op 高
(三)提高蒸汽初参数与ηi、汽轮机容量的关系 提高t0,ηt、ηri、ηi均提高。 提高初压p0, 在工程应用范围内,仍可提高ηt,但
凝汽器实际能达到的排汽温度tc由下式确定
凝汽器冷却水入口温度为排汽温度的理论极限。 由于冷却水量有限,必然存在Δt; 排汽与冷却水换热面积不能无限大,存在端差δt δt与凝汽器工作状况有关,若凝汽器铜管有积垢,或有空气 附于铜管等情况,就会使δt增大,排汽压力提高(真空降低), 热经济性降低。
2.凝汽器的设计压力pc 降低汽轮机排汽压力可提高热经济性、节约燃料,但要增加
运行灵活性以及环境都有影响有关。
第一节 蒸汽初参数
提高初参数的实质是通过提高循环吸热过程的平均温度, 以提高其热效率ηt。 一、提高蒸汽初参数的经济性
(一)提高蒸汽初温t0 ηt=ωa/q0=1-(Tc/T0)
初温提高后的效率为:
ηΔ>ηt,F>1,即ηt′>ηΔ
(一)提高蒸汽初温t0 优点: