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热电联产为什么会节能


(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c
2 3 4
锅 炉
a+b
B
b+c
1
发电量 (a-c)0.43+c
b b b 对外供热量b 把上述系统合并在一起,变成如图的系统。为了便于分析,把热力系统内 部分为两部分:一部分为进汽(a-c)部分,也叫凝汽流;另一部分为(b+c)部 分,也叫供热汽流;总进汽热量(a-c) + (b+c)= (a+b) 分别计算: b(c=0)
B×(40~20)%损失
B A
A×10%损失
冷源损失
a×0.57
锅 炉
锅 炉
a
a×0.43 发电量
b
a×0.43
左图为常规取暖方式:B为锅炉的燃烧量,小锅炉锅炉损失达(40-20) %, b为取暖热量。 右图为电厂热力发电系统:燃煤量为A,锅炉损失10%左右,送入热力系统 去发a×0.57
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c 发电量 (a-c)0.43+c
锅 炉
a+b
B
b+c
b(c=0)
b b 对外供热量b
b
同理可以证明:固定燃煤量和发电量时,抽汽从“4”抽出时供热量最多 的结论。
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c b
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c
2 3 4
锅 炉
a+b
B
b+c
发电量 (a-c)0.43+c
1
b(c=0)
b b 对外供热量b
b
以上是从固定燃煤量和抽气量进行分析,得出结论是:从“1”抽汽最 不经济,从“4”抽出,即背压供热是最经济的。 以下从固定发电量,固定抽汽热量,哪种抽汽方式燃煤量最少,那种方 式最经济。 从热力学和守恒定律上可知:如果一个系统不对外能量交换(即绝热) 进入一个系统的热量和出这个系统的热量是相等的。即(a+b)=(ac)*0.57+(a-c)*0.43+c+b =a+b。
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c
2 3 4
锅 炉
a+b
B
b+c
发电量 (a-c)0.43+c
1
b(c=0)
b b 对外供热量b
b
当b从 “4”取出时,c变得越来越大,C越大,发电量越 多,冷源损失越小。当c等于a时,发电量达到最大,冷源损 失到0,这就是背压供热.我们从四个不同位置抽取热量,发现 从1抽出发电量最少;从4处抽出发电量最多。 此时燃煤热量和抽气热量不变,发电量达到最大值(ac)×0.43+c=c;冷源损失(a-c)*0.57=0。这就是为什么背 压供热比抽汽供热经济性更好的原因。
锅 炉
a+b
B
b+c
发电量(a-c)0.43+c b b为对外供热量
结论: 1:供热热量不变,燃煤量不变的情况下,供热的能量通过热力系统可以使发电 量增加,也就是只要C不等于0,就有节能效果,C越大节能效果越大。所以只要 供热(只要c不等于0)就节能,这就是供热为什么能节能的道理 2:抽汽位置发生变化时,节能效果不同,参数越低,C也就愈大,节能效果越大, 当C达到和a相等时,就是背压供热,发电量达到最大值;冷源损失的为0. 3:供热量b从热力系统出来与从锅炉出来对用户没有影响。但是在热力系统中产 生了一段没有冷源损失的发电量c,这种变化归电时,对于发电厂而言,实质上 燃煤量是(a+b)-b。而发电量增加了,由(a*0.43)变成(a-c)*0.43+c,后者 增加了,燃煤量都是a,而发电量增加,所以供电煤耗降低了。节能就这样实现 了。但是,由于机组容量是一定的,用这种方式,供热占用了一定的蒸发量,使
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c
2 3 4
锅 炉
a+b
B
b+c
发电量 (a-c)0.43+c
1
b(c=0)
b b 对外供热量b
b
当b从“2”或“3”取出,由于总燃烧量为(a+b),抽汽量为b,所 以要想达到不变的抽气量b,必须燃烧量为b+c,c在热力系统转化 为电能,剩余部分被抽出为b,b抽出位置越靠后(也就是参数越 低)则c就越大。此时发电量为等于(a-c)×0.43+c 。此时冷源 损失等于(a-c)×0.57。可以看出:c越大发电越多,c小发电少。 C越大冷源损失就越小,c小冷源损失就大。
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c
2 3 4
锅 炉
a+b
B
b+c
发电量 (a-c)0.43+c
1
b(c=0)
b b 对外供热量b
b
当抽汽b从“1”处抽出,也就是供热热量直接从锅炉中取 出时,抽气量没有经过热力系统,此时c等于0。发电量等于 (a+c)×0.43+c=a×0.43。此时冷源损失等于(a-c)×0.57 =a×0.57,对热力系统没有影响。
两个系统互不影响,社会总燃料为A+B,取暖热量为b;发电量为: a×0.43。 但是如果取暖热量仍然b,b不是从锅炉内直接烧出,而是先到热力系统中 转一下,仍然要求供热量还是b。我们就会发现热力系统内发生了一个变化, 在燃煤量不变的情况下,供热量不变,发电量多了,冷源损失少了。因此也就 节能了。以下进行说明:
(A+B)10%损失
A
冷源损失 (a-c)*0.57 a-c (a-c)*0.43 c c c 发电量 (a-c)0.43+c
锅 炉
a+b
B
b+c
b(c=0)
b b 对外供热量b
b
就是说进入的总热量等于发电量、冷源损失、抽汽热量三项之和,这是 个恒等式。 如果固定发电量,固定抽汽热量时,在抽汽位置发生变化时,发电量 不可避免要增加或减少,如果固定发电量,抽汽热量又不能变化的前提 下,只有改变燃煤量,燃煤量变化是根据发电量的变化而变化,发电量 增加燃燃煤量减少,反之依然。从而证明从“4”抽汽燃煤量最少。
前提是:燃煤总量(a+b)不变,供热量b不变,分析哪种供热方式发电量最多(即 (a-c)0.43+c最大) ,或者讲哪一种冷源损失最小(a-c)*0.57最小) ,肯定是最好的 方式; 其中c代表了供热汽流部分(b+c)在汽轮机内部的发电量,即:由于燃料的热量 b+c在汽轮机中通过时,又抽出b后,留在热力系统中转变成电能的部分。
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