火电厂热力系统

1、20102010年年1 1月月1313日日 众凯公司众凯公司摘要摘要 n 燃烧系统n 汽水系统n 循环水系统（冷却水系统）火电厂总示意图火电厂总示意图一一.燃烧系统燃烧系统1.1 燃烧系统组成燃烧系统组成n 煤粉由一次风携带进入炉膛，煤粉着火后，一次风很快被消耗；为了使煤燃烧充分，需补充二次风。n 经炉膛燃烧过后的高温烟气： （1）通过炉膛间壁把水加热成饱和湿蒸汽 （2）通过屏式过热器（辐射）和对流过热器（对流）把饱和湿蒸汽加热成满足给定条件的过热蒸汽 （3）汽轮机高压缸排气经过再热器进入汽轮机中低压缸 （4）给水泵的水进过省煤器预热进入汽包1.2 煤煤标准煤标准煤 煤和标准煤并不是一个概念，

2、煤大家比较好理解，那么标准煤呢？ 标准煤是一个能量单位：1吨标准煤产生的热能是七百万大卡（7000000Kcal） 热值换算：1吨原煤=0.714吨标准煤1吨原油=1.43吨标准煤1000立方米天然气=1.33吨标准煤1万千瓦时电力=1.229吨标准煤 1.3 煤燃烧的化学反应煤燃烧的化学反应（1）碳的燃烧： C + O2 = CO2 2C + O2 = 2CO(不完全燃烧)（2）氢的燃烧： 2H2 +O2 = 2H2O（3）硫的燃烧： S + O2 = SO2 在整个燃烧过程中氧气需要过量，否则就会残存可燃物体如：CO、H2、CH4、碳粒等。这更进一步验证了需要通入二次风。二二.汽水系统汽水

3、系统2.1 汽水系统流程汽水系统流程（1）给水泵的水进过省煤器预热进入汽包（2）汽包中的水进入下联箱，通过炉膛水冷壁与其内部的高温烟气进行辐射换热，得到汽水混合物（3）汽水混合物回到汽包，经汽水分离器分离，得到的饱和蒸汽进入过热器，从而得到过热蒸汽（4）过热蒸汽进入汽轮机高压缸做功（5）高压缸排出蒸汽一部分进入再热器然后进入中低压缸，另一部分直接进入中低压缸做功（6）中低压缸排出蒸汽进入凝汽器冷凝，并经过除氧等操作经水箱最终回到给水泵，完成一个循环2.2 汽轮机做功机理汽轮机做功机理郎肯循环郎肯循环朗肯循环是水蒸气的可逆循环，它经过四个过程： 4-1定压吸热 1-2定熵膨胀 2-3定压放热 3

4、-4定熵压缩其T-S图如下：2.3 应用郎肯循环计算热力过程应用郎肯循环计算热力过程已知：汽轮机进气压力为 =4MP,进气温度为 =400，排气压力为 =0.01MP。 那么我们就可以算出此热力过程各个状态的参数和热力循环效率（郎肯循环效率）。其计算过程如下，主要是算出各个状态的焓：解：状态1（是过热蒸汽）：根据 =4MP, =400，由未饱和水和过热水蒸汽表查得： =3214.5kj/kg, =6.7731kj/(kgk)1p1t2p1p1t1h1h1s状态2（湿饱和水蒸气）：根据 =0.01MP，由饱和水和饱和蒸汽表查得: =45.83, =191.84kj/kg, =2584.4kj/k

5、g, =0.6493 kj/(kgk), =8.1505 kj/(kgk) 根据 =6.7731kj/(kgk)， =0.816得： =2144.2kj/kg状态3（饱和水）：其是 =0.01MP压力下的饱和水 =191.84kj/kg2p2t2h2h2s2s21ss22222ssxss22222(1)hx hx h2p32hh状态4（由于压力升高，未饱和水）： =4MP， =45.83，由未饱和水和过热水蒸汽表和内插计算得： =195.3 kj/kg定压吸热过程定压吸热过程4-1总吸热为：总吸热为： =3019.2kj/kg定熵膨胀过程1-2作功量为： =1070.3kj/kg3-4水泵耗功

6、量为: =3.5kj/kg循环净功为：循环净功为： =1066.8kj/kg循环热效率为：循环热效率为： =0.35341pp432ttt4h114qhh12Twhh43pwhhoTpwww01wq 郎肯循环效率与只取决于各个状态的参数，与循环过程是无关的。那么，如果我们想提高郎肯循环的效率，只有从各个状态的参数下手，明确我们可以提供怎么样的蒸汽，可以让排气达到怎样的状态。2.4 汽轮机汽轮机主蒸汽系统： 吹动汽轮机旋转，带动发电机做功，是发电厂主要的做功介质通过的系统。再热蒸汽系统： 辅助主蒸汽系统做功，提高机组热效率。回热抽汽系统： 尽量减少进入凝汽器的无用能量，提高机组热效率。效率：主+

7、再+回主+再、主+回主一般再热和回热系统用在高压多级汽轮机，所以效率这里就不再证明 汽轮机里头有高压缸高压缸、中压缸中压缸、低压缸低压缸,对应多级汽轮机的高压段、中压段和低压段。 100MW以下的机组通常采用单缸结构； 100MW以上的机组通常采用多缸结构。 如我国生产的100MW机组采用双缸结构（1高压缸、1低压缸）；200MW机组为三缸结构（1高压缸、1中压缸、1低压缸）；600MW机组为四缸结构（1高压缸、1中压缸、2低压缸）。下图为进口300MW汽轮机示意图：其中：低压缸的进气温度为337，排气温度为32.5。2.5 临界温度和临界压力临界温度和临界压力临界温度： 物质以液态形式出现的最高温度。 温度不超过某一数值，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化。临界压力： 就是在临界温度时使气体液化所需的最小压力。也就是液体在临界温度时的饱和蒸气