給水回?zé)嵫h(huán)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響（熱力發(fā)電廠課件）

給水回?zé)嵫h(huán)的基本參數(shù)認(rèn)知影響發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的因素

認(rèn)知給水回?zé)嵫h(huán)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響知識點1最佳回?zé)岱峙浔尘安捎枚嗉壔責(zé)釙r，給水在各級加熱器的回?zé)岱峙湟矔﹄姀S熱經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生影響?；?zé)岱峙洳煌?，所需的抽汽量也不同，而且由于各抽汽點的位置的變化，將會改變各級抽汽流在汽輪機(jī)中的焓降，從而使回?zé)岢槠傋龉α堪l(fā)生變化，這樣必然影響到汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率，因此多級回?zé)岽嬖谝粋€最佳分配問題。最佳回?zé)岱峙涓拍铄仩t給水采用多級回?zé)峒訜?，能夠提高機(jī)組的循環(huán)熱效率。使

i達(dá)最大值的回?zé)犰噬峙浞Q為理論上最佳回?zé)岱峙?。最佳回?zé)岱峙渥罴鸦責(zé)岱峙湓瓌t鍋爐給水的多級回?zé)峒訜犰噬峙洌淠康氖菫榱双@得最高的機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性，即最高的機(jī)組熱效率。當(dāng)最有利的鍋爐給水溫度確定以后，回?zé)峒訜嶙罴鸯噬峙渚褪窃谑裁礂l件下采用什么方法使得機(jī)組的熱效率有極大值。同時還需注意下列因素：01對多級回?zé)峒訜幔枰侠泶_定汽輪機(jī)各抽汽口的開口位置。02抽汽口的開口位置取決于各級抽汽壓力，各級抽汽壓力又取決于各級加熱器出口的水溫度。03各級加熱器出口的水溫度取決于各級回?zé)峒訜崞鞯臏厣。方法多級回?zé)峒訜犰噬峙浞椒ǔ８鶕?jù)不同的假設(shè)條件，根據(jù)熱平衡式和熱效率表達(dá)式，列出ηi與給水焓升之間的關(guān)系式，將ηi對給水焓升求極大值，而獲得不同的焓升分配方法。1.等溫升分配法即各加熱器溫升相等。問題：tfw末知。措施：將省煤器當(dāng)作一級回?zé)峒訜崞?，tS0

為已知。1號高加出水溫度即最佳給水溫度。實例600MW機(jī)組，Z=8，PS0=17.35MPa，tS0=352℃，tc=34℃。

=（352-34）/（8+1）=35℃回?zé)岱峙浣Y(jié)果：

加熱器編號

12345678分配出水溫度

31427924420917413910469分配抽汽壓力10.56.53.631.90.90.380.120.03實際出水溫度27924821718413912110178.1實際抽汽壓力6.353.972.31.150.390.230.120.05實際給水溫升30.831.033.644.817.919.723.045.1問題：加熱器并非等溫升？加熱器并非等溫升原因：（1）1號高加出口水溫度為機(jī)組給水溫度。為防止鍋爐效率下降過多，實際給水溫度低于計算值（偏離最佳值10％內(nèi)影響很?。?。本例中實際值為278℃（降36℃，偏離11％）。（2）為簡化高壓缸結(jié)構(gòu)，二段抽汽后移至高排，導(dǎo)致二段抽汽壓力下降。加熱器并非等溫升原因：（3）為防止除氧器自身沸騰，除氧器溫升增大為44.8℃。（4）受汽機(jī)結(jié)構(gòu)影響，回?zé)岢槠荒軓钠啓C(jī)級后抽出，實際抽汽壓力與計算值不符。（5）再熱機(jī)組為減小抽汽過熱度，增加抽汽量，一般將再熱后第一段抽汽口后移，抽汽壓力降低。2.等焓升分配法（平均分配法）定義：就是將給水的總焓升平均地分配到各級加熱器中，即回?zé)岬拿恳患壗o水焓升都相等。3.焓降分配法定義：將每一級加熱器內(nèi)水的焓升，取為前一級至本級的蒸汽在汽輪機(jī)中的焓降。也稱為“雷日金法”。4.等焓降分配法定義：每一級加熱器內(nèi)水的焓升，取作等于汽輪機(jī)的各級組的焓降。將代入得：而故有：由于不同的焓降分配方法結(jié)果都基本相似，因此，常用的多級回?zé)峒訜犰噬峙浞椒ㄊ遣捎帽容^簡便的等溫（或焓）升分配法。特別是在設(shè)計時多采用各級加熱器內(nèi)水焓升相等的最佳回?zé)岱峙浞?。不同回?zé)岱峙浞椒ǖ摩莍值機(jī)型循環(huán)函數(shù)法焓降分配法平均分配法等焓分配法31-5034.775%34.727%34.767%34.775%51-5038.733%38.720%38.687%38.728%知識點6最佳給水溫度最佳給水溫度（1）回?zé)嵫h(huán)存在最佳給水溫度的原因給水溫度的提高對ηi的影響是雙重的，既有正面影響，也有負(fù)面影響。最佳給水溫度：就是機(jī)組熱耗最小或機(jī)組絕對內(nèi)效率最大時的溫度。做功能力法分析表明：當(dāng)回?zé)峒墧?shù)z一定，一方面隨著給水溫度tfw提高，鍋爐內(nèi)的平均吸熱溫度T1上升，則鍋爐內(nèi)平均換熱溫差

Tb將下降，換熱溫差帶來的火用損

EbIII將下降；但另一方面，隨著給水溫度tfw提高，則每個加熱器的換熱溫差

Tr

將上升，加熱器火用損

Er

增加，因此，存在一個最佳的給水溫度。熱量法分析表明：當(dāng)機(jī)組參數(shù)一定及回?zé)峒墧?shù)z=常數(shù)時，一方面隨著tfw上升，給水焓hfw也上升，因此，汽輪機(jī)比熱耗q0=h0–hfw將下降；但另一方面，隨著tfw上升,汽輪機(jī)最高抽汽壓力p1上升，回?zé)岢槠鞴Σ蛔鉟j上升，機(jī)組單位蒸汽作功量Wi將下降，如維持一定的機(jī)組功率Wi，則機(jī)組的汽耗量d將增加，汽輪機(jī)熱耗量Q0將上升，綜合分析，其存在一個最佳給水溫度?；?zé)峒墧?shù)z增加，可利用較低參數(shù)的蒸汽來加熱給水，同時每級加熱器之間的溫差減小，削弱了不利因素的影響，將使機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性

i上升，因此，最佳給水溫度將上升。（2）回?zé)峒墧?shù)及最佳回?zé)岱峙鋵Φ挠绊?）回?zé)峒墧?shù)對的影響結(jié)論01對每一回?zé)峒訜峒墧?shù)均有一相應(yīng)的最佳給水溫度，且回?zé)峒墧?shù)↑→最佳給水溫度↑02回?zé)峒訜峒墧?shù)Z↑→熱經(jīng)濟(jì)性↑但提高幅度↓03各最佳給水溫度對應(yīng)△ηi曲線附近變化平坦，故給水溫度稍偏離最佳值，對經(jīng)濟(jì)性影響不大2）最佳回?zé)岱峙鋵τ绊懭舭吹褥噬峙浞ɑ蜢式捣峙浞ㄟM(jìn)行回?zé)岱峙鋾r，Z級回?zé)岬淖罴呀o水溫度所對應(yīng)的焓值為：（焓降分配法）（等焓升分配法）（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)值分析：t給水↑→

1）燃料量↓

2）t排煙↑→η鍋↓→鍋爐尾部受熱面↑→鍋爐投資↑3）汽耗量↑→使得鍋爐、汽輪機(jī)、回?zé)嵫b置、主蒸汽和給水管路↑，給水泵的投資和廠用電耗↑且系統(tǒng)復(fù)雜因此：實際給水溫度的選擇，不能單純追求熱經(jīng)濟(jì)性，還必須考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和綜合效益。結(jié)論技術(shù)經(jīng)濟(jì)上最有利的給水溫度主要取決于煤鋼比價，即取決于燃料價格和設(shè)備的投資，并與機(jī)組容量和設(shè)備利用率有關(guān)。通常，可以取經(jīng)濟(jì)上最佳給水溫度的0.65～0.75。表3-6國產(chǎn)凝汽式機(jī)組的容量、初參數(shù)、給水溫度以及回?zé)峒墧?shù)之間的關(guān)系初參數(shù)容量回?zé)峒墧?shù)給水溫度熱效率相對增加P0(MPa)To/Trh(℃)Pe(MW)Ztfw(℃)2.353900.75;1.5;3.01~3105~1506~73.434396;12;253~5150~1708~98.8353550;1006~7210~23011~1312.75535/5352008220~25014~1513.24550/5501257220~25014~1516.08550/5503008245~27515~1616.67538/5386008270~28015~1623.6565/5656008280~29017~1825.0600/6001000829517~1801給水溫度比設(shè)計值升高，會產(chǎn)生什么影響，為什么？問題（1）鍋爐方面，省煤器內(nèi)會發(fā)生沸騰，產(chǎn)生蒸汽，改變了鍋爐受熱面的功能,降低鍋爐效率；雖然換熱溫差減小,排煙溫度卻增大。

（2）汽輪機(jī)方面，抽汽壓力增加，回?zé)岢槠龉Σ蛔阍黾?。知識點7再熱對回?zé)峤?jīng)濟(jì)的影響再熱對回?zé)峤?jīng)濟(jì)性的影響再熱機(jī)組采用給水回?zé)?，其效果比非再熱機(jī)組采用給水回?zé)岬男Ч圆?？原因?）由于蒸汽中間再熱使單位質(zhì)量蒸汽的做功能力增加，機(jī)組功率一定時，新蒸汽流量將減少（約可減少15%-18%），使得機(jī)組給水量減少，進(jìn)而使回?zé)岢槠繙p少，經(jīng)濟(jì)性下降；（2）由于再熱使汽輪機(jī)中低壓缸各級抽汽的焓和過熱度增大，使加熱器的傳熱溫差增加，不可逆?zhèn)鳠釗p失增加。（3）由于再熱使汽輪機(jī)中低壓缸各級抽汽的焓和過熱度增大，使得抽汽對加熱器放熱增加，抽汽量減少，經(jīng)濟(jì)性下降。改進(jìn)措施（3）使再熱前那級抽汽的抽汽量是再熱后第一級抽汽量的1.3~2倍，甚至更多。其目的是減少給水加熱過程的不可逆損失，從而提高回?zé)峤?jīng)濟(jì)效果。（2）在再熱后的前兩段過熱度較高的抽汽管道上或加熱器內(nèi)裝設(shè)蒸汽冷卻器，利用過熱度提高給水溫度，減少加熱器端差，以達(dá)到降低熱交換過程的不可逆性，削弱再熱帶來的不利影響；（1）將再熱后第一段抽汽口位置適當(dāng)后移，以利用蒸汽的過熱度多做功，并使抽汽焓適當(dāng)降低；注意盡管再熱對給水回?zé)嵝Ч麕聿焕绊?，但現(xiàn)代高參數(shù)大容量機(jī)組均同時采用再熱和回?zé)?，只要再熱和回?zé)崤浜蠀?shù)選擇合理，則熱經(jīng)濟(jì)性就會提高。

給水回?zé)嵫h(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性認(rèn)知影響發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的因素

認(rèn)知給水回?zé)嵫h(huán)對發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響知識點1給水回?zé)岣攀鼋o水回?zé)岬母拍钜粡钠啓C(jī)的某些中間級抽出部分做過部分功的蒸汽送到相應(yīng)的加熱器中加熱鍋爐給水，以提高給水溫度。給水回?zé)峒訜峤o水回?zé)崮康亩?.回?zé)岢槠龉ζ鳑]有冷源損失，減小了汽輪機(jī)凝汽流流量，從而減小了整機(jī)的冷源損失，提高了循環(huán)熱效率。2.利用抽汽對給水分段加熱的較小換熱溫差取代了鍋爐對給水加熱的巨大的換熱溫差，減小了給水回?zé)徇^程的不可逆損失?，F(xiàn)代大中型機(jī)組采用給水回?zé)?，其?jié)煤量可達(dá)10％～20％，所以給水回?zé)嵩诨鹆Πl(fā)電廠中得到普遍應(yīng)用。實例知識點2回?zé)崞啓C(jī)的汽耗量和熱耗量回?zé)崞啓C(jī)的汽耗量和熱耗量1.汽耗量純凝汽式汽輪機(jī)的汽耗量為：Kg/h

如圖所示，由于抽汽量D1在汽輪機(jī)中少做了功，若汽輪機(jī)要發(fā)出同樣的功率，必須增加的進(jìn)汽量。具有回?zé)峒訜岬哪狡啓C(jī)的汽耗率為：Kg/kWh具有蒸汽中間再熱給水回?zé)岬哪狡啓C(jī)的汽耗率：Kg/kWh高壓缸排汽焓中壓缸進(jìn)汽焓再熱蒸汽的吸熱量具有回?zé)岢槠钠啓C(jī)的熱耗率：KJ/kWh具有回?zé)岢槠钠啓C(jī)的絕對內(nèi)效率無回?zé)岢槠钠啓C(jī)的熱耗率：KJ/kWh無回?zé)岢槠钠啓C(jī)的絕對內(nèi)效率因為，則，則回?zé)岢槠狡啓C(jī)的熱耗率比無回?zé)岢槠钠啓C(jī)的熱耗率要低，熱經(jīng)濟(jì)性要高。2.熱耗量01回?zé)岢槠狡啓C(jī)的熱經(jīng)濟(jì)性高于無回?zé)岢槠?，而汽耗量、汽耗率卻高于朗肯循環(huán)，故嚴(yán)格講汽耗量、汽耗率不能作為單獨的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。分析只有q0一定時，d0才能作為熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。q0卻能單獨用，是機(jī)組的重要熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。知識點3給水實際回?zé)嵫h(huán)給水實際回?zé)嵫h(huán)效率是用循環(huán)吸熱量在汽輪機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Ю脙?nèi)功的多少來表示，又稱回?zé)嵫h(huán)汽輪機(jī)的絕對內(nèi)效率。定義KJ/kWh1kg凝汽流在汽輪機(jī)中所做的功；1kg抽汽流在汽輪機(jī)中所做的功；1kg凝汽在汽輪機(jī)和凝汽器中的放熱量；上式又可變?yōu)椋篈r—回?zé)岢槠淖龉ο禂?shù)。因為＜1，系數(shù)R=＞1，所以大于，回?zé)嵫h(huán)與朗肯循環(huán)相比，其效率相對增長為：0102Ar越大，則效率相對增長越大。抽汽量越多，抽汽壓力越低，回?zé)嵫h(huán)熱經(jīng)濟(jì)性越高。分析說明：回?zé)嵫h(huán)抽汽量的多少受給水溫度的限制，給水溫度越高，給水溫升越大，抽汽量也越多。而給水溫度取決于最佳給水溫度，由回?zé)峒訜岱峙錄Q定?；?zé)岢槠客ǔＵ紮C(jī)組汽耗量的30％左右，600MW機(jī)組回?zé)岢槠考s占機(jī)組汽耗量的41％。舉例結(jié)論：采用回?zé)嵫h(huán)總是使機(jī)組的絕對內(nèi)效率增加。知識點4回?zé)峒墧?shù)對熱經(jīng)濟(jì)性的影響回?zé)峒墧?shù)對熱經(jīng)濟(jì)性的影響在回?zé)嵫h(huán)中，可以通過不同的方法將給水加熱到給定溫度：（1）單級高壓抽汽一次加熱；（2）用若干級壓力不同的抽汽逐級加熱。0102對于一定的給水加熱溫度，所需要的總抽汽量與抽汽級數(shù)幾乎無關(guān)；每千克不同壓力的抽汽在等壓放熱而凝