D1, h1
q rh Wi
D2, h2 Dc , hc
（2）Wi ＝汽轮机输入能量－输出能量
W i= D c (h 0- h c q r) h D 1 (h 0- h 1 ) D 2 (h 0- h 2 ) （3）Wi ＝汽轮机 热 耗Q0D －汽z( 轮h 机0 冷- 源损h 失z△ Qcq r) h
做功损失：
I=TenDs=TenD TT a Tad -qDT
分析：△T ↑ ， I ↑
I Ten
（2）不可逆绝过热程膨熵胀增过: 程△s ——火汽用轮损机△E
做功损失：
It =Ten Dstu
p0
1
2
pc
1
p0
T
p1
2 2a
Δstu 不可逆绝热膨胀
Ten s
（3）不可逆绝热压缩过程 ——水泵
做功损失：
z
W i =D 0h0D rh qrh- D jhj-D chc
1
2、汽轮发电机组的绝对电效率ηe
Q0
汽轮发电机组输出功率
he = 汽轮发电机组热耗
T
he =3Q 600 Pe0=hihmhg
hh (36P e 0=0 W i mg)
3600Pe G
△Q
3、凝汽式电厂热效率ηcp （全厂热效率）
2）技术经济上的初参数选择 热经济性的提高 投资和维修增加、安全性降低 回报 > 投资
（三）蒸汽终参数对电厂热经济性的影响 1、降低蒸汽终参数pc对热经济性的影响(最大) （1）有利影响 ht↑（ ht =1-Tc/T1，wa↑） 凝汽器做功损I ↓
（2）不利影响 Pc↓→湿气损失↑→叶片寿命↓→ hri↓ Pc↓→vc↑→余速损失↑→ hi ↓
a
t ri
ηri——汽轮机的相对内效率
Q0
Wi
T G
△QC
1kg新汽的热耗 汽轮机能量能量平衡：
比热耗q0（kJ/kg） ： 比内功wi（kJ/kg） ： 比冷源热损失△qc ：
内效率ηi ：
q0 =wi Dqc
q0
=
Q0 D0
wi
=
Wi D0
Dqc
=
DQc D0
hi
=wi q0
=1-Dqc q0
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） ——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
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
• p0↑，v0↓，漏汽损失↑，hri↓ • p0↑，湿度损失↑，hri↓
结论：提高p0，对hi的影响，视ht和hri的变化情况定
P0'
P0
T0
1'
1
4 3
5 2' 2
s
3 蒸汽初参数对发电厂热经济性的影响
• 大容量机组 初参数↑，hi↑
• 小容量机组 初参数↑，hi↓
高参数必须是大容量
4、提高蒸汽初参数的限制
It =Ten Ds
1
2
p2
T
2
p1
1 Δs
Ten s
不可逆绝热压缩
（4）节流过程 —汽轮机进汽调节结构
做功损失：
Ip =Ten Dsp
1
2
T
p1 p2
Δs
h=const Ten s
（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）
1、能耗
——反映发电机组每小时生产所消耗的能量
全厂煤耗 Bcp 汽轮机热耗 Q0
全厂热耗 Qcp 汽轮机汽耗 D0
热平衡方程式：
3600Pe = Bqnetηcp = Qcpηcp = Bqnetηbηpηiηmηg
= Q0ηiηmηg = Q0ηe = D0wiηmηg
kJ/h
发电厂热耗量（kJ/h） ： 发电厂煤耗量（kg/h） ： 汽轮发电机组汽耗量（kg/h）： 汽轮发电机组热耗量（kJ/h） ：
q cp
=
Q cp Pe
b cp
=
B cp Pe
q = Q0 Pe
d = D0 Pe
标准煤 q1=29270kJ/kg 发电标准煤耗率
bs = 3600 0.123 （kg标准煤/(kW.h)）
2927h0cp hcp
供电标准煤耗率（扣除厂用电）
bns
=
0.123
h
n cp
= bs
（kg标准煤/(kW.h)）
h
=
b
= 1-
Q b
Q cp
Q b
= Bq net
DQ b Q cp
0.9~0.94
Qb
△Qb B
Qcp
排烟损失、散热损失、 未完全燃烧损失、排污损失
DQ b
zb =
= 1-h b
Q cp
（2）管道效率h P
管道能量平衡关系： 锅炉热负荷Qb =
汽轮机热耗量Q0 +管道热损失△Qp
Qb B
Q0
T △Qp
（1）提高初温对ht的影响
h = h h t0↑，ht↑
i
t ri
ht
=wa q0
=1-qc q0
=1-Tc T1
（2）提高初温对hri的影响 t0↑，排汽湿度↓，hri ↑ t0↑，漏汽损失↓，hri ↑
T
4 T1' T1
3
1' T0'
1 T0
5
2
2'
s
结论： t0↑，ht↑和hri↑，因此，hi↑
hp = Q0 = 1 - DQp
Qb
Qb
DQp
zp =
=h (1-hp)
Qcp b
0.98~0.99
（3） 汽轮机效率h i
汽轮机能量平衡关系： 汽轮机热耗Q0=
汽轮机内功率Wi+汽轮机冷源损失△Qc
Q0
Wi
T G
△QC
Wi hi =
Q 0
=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
供给总能量
热力设备
有效利用能量
损失能量
热量守衡： 供给热量 = 有效利用热量 + 损失热量
η 热损失率z
Qb
ηp
ηb
B
ηcp=ηbηpηiηmηgQ0 ηi TFra bibliotekηmηg
G
C
简单凝汽式发电厂循环系统图
G 有再热的凝汽式发电厂循环系统图
（1）锅炉效率h b 锅炉能量平衡关系：
输入燃料热量Qcp = 锅炉热负荷Qb +锅炉热损失△Qb
2、提高初压（p0)的热经济性分析
（1）提高初压对ht 的影响 t0
极限压力p* 1) p0 < p*, p0↑，Dh↑，ht↑ 2) p0 = p* ，ht最高 3) p0 > p*, p0↑，ht↓
wa
工程压力小于极限压力
h s
不同温度下的极限压力与ht T↑,极限压力p*↑, ht↑
（2） 提高初压对hri 的影响 T
1）提高初温的限制 金属材料性能限制
2）提高初压的限制 安全性、热经济性
措施： （1）提高P0的同时采用蒸汽再热 （2）提高P0的同时增大单机容量
P0OP Pe=300MW 200
150
100
450 500 550 600 650
t0
5、蒸汽初参数的选择
1）理论上的初参数选择
初温由选用钢材确定 初压由最大允许排汽湿度确定
(1 - ap )
3、热效率 （1）凝汽式汽轮机的绝对内效率ηi
汽轮机能量平衡式：
绝对内效率ηi：
Q0 =Wi DQc
Wi——汽轮机汽耗为D0时实际内功率
W W W Wa——汽轮机汽耗i为D0时理a想内功率i
h= = =hh ηi——汽i轮机的绝对内效率
Q Q W ηt——汽轮机的理0想热效率0
凝汽式发电厂做功能力损失分布图
I 锅炉散热做功
损失
I
b
发电机做功损 失
Ig
I 锅炉能量转换
做功损失
II
b
en
机械摩擦做功
损失
Im
I 锅炉温差传热
做功损失
III
b
I 管道做功损
失
p
汽轮机内部做功损
失
It
I 凝汽器做功损
失
c
凝汽式发电厂做功能力损失 做功损失 ICP：
Ic p=Ib Ip It Ic Im Ig
I = Ten △s
典型不可逆过程的做功能力损失
（1）有温差的换热过程 放热过程：熵减△s a 吸热过程：熵增△s b
——锅炉、冷凝器、加热器
放热量 = 吸热量
dq=TaDsa=TbDsb
换热过程熵增：
D s= D sb- D sa=d T q b- d T q a=D T T aT ad - q D T
(1-hm)
（5）发电机 发电机能量平衡关系：
发电机输入功率Pax =发电机输出功率Pe+能量损失△Qg
Pax
Pe
G
△Qg
hg = Pe = 1- DQg
Pax