發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性-蒸汽初參數(shù)對(duì)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響（熱力發(fā)電廠課件）

蒸汽初參數(shù)對(duì)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響知識(shí)點(diǎn)4提高蒸汽初參數(shù)的技術(shù)限制提高蒸汽初參數(shù)的技術(shù)限制1.初溫提高的限制提高蒸汽初溫對(duì)熱經(jīng)濟(jì)性的影響總是有利的。但如果溫度過高，鋼材的強(qiáng)度極限、屈服點(diǎn)及蠕變極限都會(huì)降低得很快，而且由于高溫下金屬發(fā)生氧化，腐蝕結(jié)晶裂化，會(huì)使設(shè)備零部件強(qiáng)度大大降低。分析

資料：金屬材料溫度極限及價(jià)比。鋼材類別碳鋼珠光體鋼奧氏體鋼溫度極限450℃570℃600℃鋼材價(jià)比11.8～3.713～16結(jié)論：提高蒸汽初溫度會(huì)受到耐高溫鋼材的性能及價(jià)格的限制。鍋爐受熱面超溫爆管實(shí)例2.初壓提高的限制隨著初壓力的提高，蒸汽膨脹終點(diǎn)的濕度增大，濕汽損失將增大，汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率將下降。而且，由于水珠的流動(dòng)方向偏離汽流的設(shè)計(jì)流向，使葉柵受到?jīng)_蝕。蒸汽濕度愈大，相對(duì)內(nèi)效率的降低和葉柵的沖蝕也愈甚。分析結(jié)論：蒸汽初壓力的提高受汽輪機(jī)末級(jí)蒸汽濕度的限制。并且壁厚和零件重量的提高也是個(gè)問題。資料：凝汽式機(jī)組最大允許終濕度為12%-14%，

大機(jī)組在10%以下。對(duì)調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)，最大容許的濕度可以提高到14％～15％，這是因?yàn)檎{(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)的凝汽流量較少緣故。蒸汽初參數(shù)對(duì)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響知識(shí)點(diǎn)1蒸汽初參數(shù)對(duì)理想循環(huán)熱效率的影響蒸汽初參數(shù)對(duì)理想循環(huán)熱效率ηt的影響1.提高初溫對(duì)理想循環(huán)熱效率的影響分析結(jié)論蒸汽初壓力和終壓力不變，蒸汽初溫度上升，高溫段吸熱量增加，平均吸熱溫度增加，循環(huán)效率增加。提高蒸汽初溫，循環(huán)效率提高。2.提高初壓對(duì)理想循環(huán)熱效率的影響0102蒸汽初溫度和終壓力不變，蒸汽初壓力上升，汽化溫度上升，高溫吸熱量增加，平均吸熱溫度增加，循環(huán)效率增加。當(dāng)蒸汽初壓力提高到某一極限數(shù)值后，繼續(xù)提高初壓力，汽化過程縮短，高溫吸熱量減少，低溫吸熱量比例增加，平均吸熱溫度降低，循環(huán)熱效率開始下降。分析結(jié)論：在極限初壓力內(nèi)，提高蒸汽初壓，循環(huán)效率提高。（1）如圖可知，隨著初壓p0的增加，在極限壓力范圍內(nèi)，

t是增加的，蒸汽的初溫越高，理想循環(huán)熱效率越大，極限壓力越高。應(yīng)用（2）提高蒸汽初壓力使循環(huán)熱效率開始下降的極限壓力，在工程上沒有實(shí)際意義。（3）在當(dāng)前工程范圍內(nèi)，提高初壓p0，機(jī)組的ηt是增加的。因?yàn)槟壳皯?yīng)用的初壓力數(shù)值，還在極限壓力范圍以內(nèi)，所以提高蒸汽初壓力對(duì)循環(huán)熱效率的影響在實(shí)際應(yīng)用中可看作只有一個(gè)方向。3.同時(shí)提高蒸汽初溫和初壓對(duì)理想循環(huán)熱效率的影響蒸汽初參數(shù)對(duì)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響知識(shí)點(diǎn)2蒸汽初參數(shù)對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響1.提高初溫對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響蒸汽初參數(shù)對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率ηri的影響提高初溫對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響0102汽輪機(jī)的容量、蒸汽初壓力和排汽壓力一定時(shí)，提高蒸汽初溫度，蒸汽的比體積增大，容積流量增加，汽輪機(jī)葉片的高度增加，漏汽損失減少。由于蒸汽初溫度的提高，減少了汽輪機(jī)末幾級(jí)葉片中蒸汽的濕度，汽輪機(jī)濕汽損失減少。分析結(jié)論：提高蒸汽初溫，汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率提高！注意：漏汽損失與汽輪機(jī)間隙相對(duì)值(Δ/L)成正比。2.提高初壓對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響提高初壓對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響2.提高初壓對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響01提高蒸汽初壓，使汽輪機(jī)蒸汽容積流量減小，則要求降低葉片高度（此時(shí)級(jí)內(nèi)葉柵損失增大），這就相對(duì)增加了汽輪機(jī)通流部分間隙的漏汽損失。同時(shí)，由于汽輪機(jī)前幾級(jí)葉片高度不能小于某一限度，否則就必須采用部分進(jìn)汽，這又會(huì)產(chǎn)生額外的部分進(jìn)汽損失。分析注意：蒸汽初溫越低，改變蒸汽初壓時(shí)，汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率的變化也越大，因?yàn)榈蜏卣羝膲毫ψ兓瘯r(shí)，蒸汽比容的變化率較大。02蒸汽初壓提高，末幾級(jí)葉片中蒸汽的濕度增大，汽輪機(jī)濕汽損失增加。分析結(jié)論：提高蒸汽初壓，汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率下降！3.同時(shí)提高初溫、初壓對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率

ri是降低還是升高？分析3.同時(shí)提高初溫、初壓對(duì)汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率的影響相對(duì)內(nèi)效率與初參數(shù)的關(guān)系注意：影響的大小與汽輪機(jī)的單機(jī)容量有關(guān)的，汽輪機(jī)的單機(jī)容量愈小，這一影響就愈大。反之，就愈小。結(jié)論：高參數(shù)必須是大容量，低參數(shù)必然是小容量。相對(duì)效率與初參數(shù)的關(guān)系圖中，小容量機(jī)組初參數(shù)由9MPa、450℃提高到17MPa、537℃，汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率由76.3％下降至73.8％。實(shí)例蒸汽初參數(shù)對(duì)發(fā)電廠熱經(jīng)濟(jì)性的影響知識(shí)點(diǎn)3蒸汽初參數(shù)對(duì)實(shí)際循環(huán)熱效率的影響實(shí)際循環(huán)熱效率與蒸汽初參數(shù)的關(guān)系蒸汽初參數(shù)對(duì)實(shí)際循環(huán)熱效率ηi的影響0102提高t0，ηt、ηri、ηi均將提高。提高p0，在工程應(yīng)用范圍內(nèi)，仍可提高ηt，但ηri將降低，特別是容積流量小的汽輪機(jī)，ηri下降越多，如超過ηt的增加，將使得ηi下降，則提高p0效果就適得其反；若蒸汽容積流量足夠大，使得提高p0降低ηri的程度遠(yuǎn)低于ηt的增加，因而仍能提高ηi，這時(shí)提高p0是有益的，也即大容量機(jī)組采用提高蒸汽p0才是有利的。分析03同時(shí)提高p0、t0，

此時(shí)機(jī)組實(shí)際循環(huán)熱效率的變化情況取決于兩參數(shù)變化的方向和大小，對(duì)容量和排汽壓力一定的汽輪機(jī)，如果同時(shí)改變蒸汽初溫和初壓，汽輪機(jī)的絕對(duì)內(nèi)效率的變化情況取決于兩參數(shù)變化的大小，可通過計(jì)算或查圖確定。分析結(jié)論：在極限初壓力內(nèi)，提高蒸汽初壓，循環(huán)效率提高。

設(shè)備參數(shù)級(jí)別

鍋爐出口

汽輪機(jī)進(jìn)汽機(jī)組額定功率Pe（MW）Pb（MPa）tb

（℃）Po（MPa）to（℃）中參數(shù)3.924503.434356，12，25高參數(shù)9.95408.8353550，100超高參數(shù)13.83540／540540／54013.2412.75535／535535／535125200