热力发电厂的蒸汽参数及循环
最有利初压 当t0、Pc一定,必有一个使η i达到最大的P0,称为理论上最
有利初压 p 0o,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p 0越op 高
(三)提高蒸汽初参数与 ηi、汽轮机容量的关系 提高t0,η t、η ri、η i均提高。 提高初压p0, 在工程应用范围内,仍可提高 η t,但
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
第二节 蒸汽终参数
章
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、
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
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 ℃)
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
二、蒸汽初参数系列
三、超临界蒸汽参数大容量机组
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 ℃
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η t,这是由水蒸气性质所决定的。当提
l.降低蒸汽终参数的极限
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Tc T0
降低pc(即tc)总是可以提高循环热效率η t ,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
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Δ t ; 排汽与冷却水换热面积不能无限大,存在端差δ t 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δ t 增大,排汽压力提高(真空降低), 热经济性降低。
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
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 5 年以来,全国已有 100 多台 600MW 机组相继投入运行。
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。
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
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
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随t 0的增加,使η t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。
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
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
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η t。 一、提高蒸汽初参数的经济性
(一)提高蒸汽初温t0 η t=ω a/q0=1-(Tc/T 0)
初温提高后的效率为:
η Δ>η t,F>1,即η t′>η Δ
(一)提高蒸汽初温 t0 优点:
η ri却要降低,特别是容积流量小的汽轮机, η ri下降愈甚。 如果η ri的下降超过 η t的增加,将使得 η i(η i=η tη ri)下降, 则提高 p 0效果就适得其反。若蒸汽容积流量足够大,使 得提高p0降低η ri的程度远低 于η t的增加,因而仍能提高 η i。
大容量机组采用高蒸汽参数是有利的