课本P3,燃煤电厂生产过程示意图,要求看懂。水的临界点:,
标准煤热值为29271千焦每千克
电厂企业必须坚持“安全第一,预防为主”的方针
锅炉、汽轮机等火电厂设备设计寿命一般为三十年。
火电厂可靠性是指预定时间内和规定的技术条件下,保持系统、设备、部件、元件发出额定的电力能力,并以量化的一系列可靠性指标来体现。
火电厂主要设备的可靠性是火电厂可靠性指标的基础。设备可靠性是以统计时间为基准用机组所处状态的各种性能指标来表征。火电厂监控功能一般为:
1) 运行状况的巡回检测、数据处理和运行日报的打印制表;2) 运行异常情况的越限报警,发生故障能自动记录有关参数;3) 运行主要技术经济性指标的计算及打印;4) 发电设备的启动操作顺序监控;5) 发供电生产过程的闭环控制;6) 发电设备的自动启停;
7) 电厂故障自动监测和处理;8) 电厂安全经济运行的最佳控制。
火力发电厂的三废(废水、废气、废渣)热力发电厂热经济性评价方法:
1) 热量法(热效率法):热力学第一定律;用于定量分析2) 作功能力法(火用方法、熵方法)
能耗:以时间计 主要包括:汽耗,热耗,煤耗
能耗率:以单位发电量计 主要包括:汽耗率,热耗率,煤耗率
提高热力发电厂热效率的方法:1)提高蒸汽初参数;2)降低蒸汽终参数;3)蒸汽再热循环:4)给水回热循环;5)热电联产循环;6)燃气-蒸汽联合循环发电提高机组蒸汽初参数的影响因素:1)影响提高蒸汽初参数的主要因素;2)最有利的初压;3)蒸汽系列初参数
影响提高蒸汽初参数的主要因素:1)提高蒸汽初参数可提高热经济性和节约燃料;2)提高初温受金属材料的制约;3)提高初压受末端蒸汽湿度限制;4)提高初参数将影响电厂钢材消耗和总投资;5)机组的等效可用率降低蒸汽终参数方法:水冷;空冷
电厂用水包括:1)补充水:凝汽器或冷却塔冷却补充水,锅炉补充水;2)工业冷却水:各种冷却器(冷油器、发电机空冷器等)和各种转动机械轴承冷却水等;
3)其他:除尘、脱硫用水、生活和消防用水等
电厂运行时的蒸汽参数,现场多称为真空度,是影响汽轮机组热经济性的一项重要指标。
真空度与排气量,冷却水量,冷却水入口温度有关。
采用再热的目的:1)再热可降低汽轮机最终温度;2)再热可提高机组整体热效率;
再热附加循环的平均温度不能低于基本循环的吸热平均温度值,否则,再热将会失去意义,再热蒸汽压力也不能提高,否则,再热也将失去意义。
20. 蒸汽再过热的方法:1)烟气再热;2)蒸汽再热(核电厂用得比较多)
21. 烟气再热优点:再热后汽温可等于或接近新蒸汽温度,即可提高热经济性6%-8%烟气再热缺点:1)再热管道往返与汽轮机与锅炉之间,压损比较大,使机组热经济性相对提高的幅度下降1%-1.5%;2)再热器热端必须布置在锅炉高烟温区,要用耐高温合金钢管,增加投资3)要考虑启、停机保护再热器,同时须设旁路系统,时系统和调节复杂化
给水回热的热经济性
[1] 火力发电厂热效率低的主要原因是由于锅炉内存在大的换热温差:1)采用回热提高;2)采用回热导致做功能力损失
[2] 采用回热导致做功能力损失:1)回热器存在这有温差的换热;2)必然存在做功能力的损失;3)随着回热器级数的增加,做功能力损失减小;4)当Z=无穷大,做功能力损失趋于零
[3] 采用回热可以提高热经济性:1)采用回热仍然存在作功能力损失,但是,当采用的回热级数增加时,做功能力损失可以减少;2)采用回热后,汽轮机的汽耗、汽耗率相应增大;3)抽汽压力愈高,抽气做工不足愈高,因此,应尽量采用低压抽汽,以提高热经济性
[4] 影响回热的三个基本参数:1)回热加热器焓值的分配;2)相应最佳给水温度t;3)回热级数z;
[5] 回热加热器焓值的分配(课本p65):1)循环函数分配法;2)焓降分配法;3)平均分配法;4)等焓降分配法
简答:给水温度比设计值升高,会产生什么影响,为什么?
答:1)锅炉方面:省煤器内会发生沸腾,产生蒸汽,改变了锅炉受热面的功能,降低锅炉效率,虽然换热温差减小,排烟温度却增大;2)汽轮机方面,抽气压力增加,回热抽汽作功不足增加;
热力系统:定义:反映火电厂热工转换的工艺系统; 特点:1)由热力设备、各种管道、阀门连接组成; 2)实现化学能到热能到机械能的转换;
3)系统要求安全、热经济性高、能够正常连续运行
热力分类:1、原则性热力系统:1)反映一种流程;2)反映某一工况下的热经济性;3)反映 系统的主要特征,对应主要的热力设备;
2、全面性热力系统是实际热力系统的反映注意区别与全厂热力系统与局部热力系统回热加热器分为:混合式和表面式两类
混合式特点:传热性能好,但每级后都需要水泵,系统复杂,且水泵容易汽蚀表面式特点:运行安全稳定,国内电厂一般都是采用面式加热器
问题:给水泵为什么一般布置在除氧器后?答:因为给水泵输送的是一定压力下的饱和水,饱和水承受的压力稍一降低,就会液化,造成给水泵供水中断,为此给水泵就必须设置在除氧器下方,利用倒灌高度来增加泵进口的压力,另外还应考虑到,泵在小流量工况下时入口水温会升高(因为在小流量时,水在水泵内停留时间加长,并被叶轮高速搅动,摩擦生热,这部分经过升温后的水从平衡盘后沿平衡管返回泵入口,所以会引起入口水温升高,流量愈小,入口水温就愈高)。
面式加热器的连接方式:1)疏水逐级自流;2)加疏水冷却器;3)加疏水泵,比较:1)疏水逐级自流,热经济性最差,但系统安全可靠;2)加疏水冷却器,热经济性较高;3)加疏水泵,热经济性最高,但投资最大,系统复杂。
简答:从能量的质量利用角度说明:为什么要设置疏水冷却器?比较三种疏水收集方式的优劣。请画出三种疏水收集方式的系统图,并分别加以说明。
答:如图三种方式所示:在逐级自流方式中,当上级疏水逐级自流入下级加热器时,与下级加热器中的给水有较大换热温差,大的温差会产生较大的损失,为了减小这种换热温差,在两个加热器之间设置了一个疏水冷却器或者疏水泵,三种方式中疏水泵系统的疏水换热温差最小,所以热经济性最高。
定义:再热使回热抽汽焓上升,加热抽汽量减少,回热作功比减少,降低了回热系统的热经济性。又在热提高的回热抽汽的温升叫抽汽过热度。 回热系统中高压加热器内泄外漏故障停运约占高加系统本身总的故障停运系数的90%端差与压降上端差:指加热器端差 下端差:指疏水冷却器端差
某电厂汽轮机运行巡检人员小李,再一次巡检中,发现高压加热器水位比正常值高很多,小张预计是高加运行出了事故,请问如果你是小张,你觉得是出了什么事故?如何处理?阐述高加停运对机组运行的影响?答:首先立即向运行班长汇报;
高加水位升高的原因如下:1)管束泄漏或爆破;2)疏水调节装置失灵;3)误操4)负荷降低,疏水压差小;5)水位表失灵或就地水位表出现假水位
高加水位升高时应核对水位计,检查给水温度。确属水位升高时,应采取手动开大疏水调节阀或疏水旁路阀等方法,检查水位升高的原因进行适当处理,必要时停用高加。高价停运,其主要影响是机组热效率降低;
原因:高加停运会导致给水温度降低,所以,与给水温度降低对机组热效率一样,会是机组热效率降低。
热电联产的概念
汽轮机分类:1)凝汽式汽轮机;2)背压式汽轮机: 如果不计汽水的泄漏以及散热等损失,热效率可达100%;3)抽汽式汽轮机:可以看成是由背压式与凝汽式汽轮机复合而成的。其凝汽式比同容量纯凝汽式机组的热效率低;所以,抽汽式供热机组,在非采暖期运行时,不是很经济。
IGCC:整体煤气化联合循
1.定义:(避开认识误区:除氧不只是除氧)为保证热力发电厂运行的安全性、可靠性和经济性,必须除去锅炉给水中溶解的气体。其中危害最大的是氧气,习惯上将给水除气称为给水除氧。
2.气体来源1)补充水带入空气;2)处于真空下工作的设备及管道附件漏人的空气
3.除氧原因(1)氧腐蚀 (2)不利于传热 (3)氧化物成盐结
7. 除氧原理两个定律:
1.道尔顿分压定律:混合气体的全压力等于各组分气体分压力之和2.亨利定律:气体在水中的溶解度,与该气体在水面上的分压力成正比
亨利定律和道尔顿定律提供的热除氧方法就是将烧杯里的水加热至大气压力下的饱和温度。
8.除氧器的运行:定压运行:依靠调节阀来维持蒸汽压力的衡定。
滑压运行:压力随着汽轮机负荷的变化而发生变化。
除氧器自生沸腾定义:当引入到除氧器的疏水以及化学补充水等其他热源放出的热量足够使除氧其自身发生沸腾,而不需要回热抽汽热源时除氧器发生的现象。
全面性热力系统组成主要包括:1. 回热抽汽系统 2. 除氧系统 3.主蒸汽系统4.旁
5.给水系统 6.全厂公用汽水系统
主蒸汽系统包括从锅炉过热器出口至汽轮机进口的蒸汽管道和通往各用新蒸汽的支管。对于中间再热式机组还包括从汽轮机高压缸排汽至锅炉再热器入口和从再热器出口至汽轮机中压缸进
蒸汽系统。
主蒸汽系统的型式:(1)单母管制系统(2)切换母管制系统(3)单元制系统特点比较:单母管制系统中,母管一直处于运行状态;切换母管制一般按照单元制运行,母管处于热备用状态,在锅炉进行负荷分配时投入使用;单元制系统中,一台锅炉配一套汽轮机发电机组,或者两台锅炉配一套汽轮机发电机组。
主蒸汽全面性热力系统除了包括主蒸汽管道、再热蒸汽管道和新蒸汽管道外,还包括:(1)汽轮机加热装置用汽(2)辅助蒸汽(3)阀门及附件(4)主蒸汽管的疏水系统(5)防止汽轮机进水进冷汽设备及系统
旁路系统是蒸汽中间再热单元机组热力系统的重要组成系统之一。是指高参数蒸汽不进入汽轮机,而是经过与汽轮机并联的减温减压器,进入再热器或低参数的蒸汽管道或直接排至凝汽器的连接系统。
新蒸汽绕过汽轮机高压缸而流到冷再热蒸汽管道的,称为高压旁路,也叫Ⅰ级旁路;再热后的蒸汽绕过汽轮机中、低压缸直接进入凝汽器的,称为低压旁路,也叫Ⅱ级旁路;新蒸汽绕过整个汽轮机而直接进入凝汽器的,称为整机旁路,也叫Ⅲ级旁路,或大旁路。
旁路系统作用:(1)保护再热器,防止锅炉超压(2)回收工质和热量,降低噪声(3)协调启动参数和流量,缩短启动时间,减少汽轮机的寿命损耗(4)甩负荷时锅炉能维持热备用状态(5)防止锅炉超压,兼有锅炉安全阀的作用
给水系统是火力发电厂中从除氧器给水泵出来,至锅炉省煤器的这一段管道系统及设备。发电厂的疏水系统为疏泄和收集全厂各类汽水管道疏水的管路系统及其设备,放水系统为回收锅炉汽包和各种箱类的溢放水,总称为发电厂的疏放水系统以焦作电厂为例,火电厂,燃煤以标煤计,假定电厂效率为30%。若一列火车皮载重0t,问:该电厂每昼夜要消耗多少火车皮煤?解:一昼夜该电厂的发电量为:
每昼夜耗煤量为:
需火车皮数为:
一座单机容量2.5万KW的火力发电厂,一昼夜耗标煤量是275.86t,厂用电率是8%,问该电厂的发电标准煤耗率是多少?供电标准煤耗率是多少?发电厂效率是多少?
经过汽轮机的通流部分改造后,汽轮机效率提高了0.5个百分点,问发电厂效率和发电标准煤耗率如何变化?
解:
根据总指标的相对变化对于分指标的相对变化,可以知道发电效率增加了0.5%,发电煤耗率降低了0.5%
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