热电厂热经济性指标分析实证研究

1、PAGE 摘 要哀热电联产集中供拔热具有明显地节皑约能源、改善环懊境、提高供热质板量、增加电力供罢应等综合效益。柏热电厂的建设是袄治理大气污染和八提高能源综合利坝用率的重要手段隘之一。本文结合矮大唐扒黑龙江省鸡西热霸电厂生产运行的把实际问题分析，哀对热电厂热经济跋运行进行了以下版的分析和研究。矮 （1）办阐述热电联产原扮则性热力系统拟皑定，主设备性能爱的优选。扮（2）瓣对不供热机组联霸合运行热负荷的凹分配，热力计算案及经济指标的计哎算。袄 （3）笆根据计算比较热伴量法与哎(火用)板方法在热力系统斑分析计算上的差靶别。疤 （4）针对般日益增长的热负俺荷需求，结合热坝电厂生产运行的按实际问敖题柏进

2、行具体分析扒计算癌，得出如何做好埃经济指标分析的笆结论。肮关键词碍：热电联产；热八经济性指标；热板负荷；热分摊比白；经济运行；原肮则性热力系统班Abstrac澳t爱Heat an扳d elect哎ricity 唉cogener佰ation a霸nd conc哎entrate绊d heat 蔼supply 背can rea暗lize.Th绊e proje叭ct of h叭as the 板synthet鞍ic of s半aving e俺nergy,e暗nvironm哎ental p耙rotecti隘on,i啊mprovin案g the q罢uality 绊of heat班ing and隘 incr

3、ea柏sing el扮ectrici氨ty serv唉icing.I叭ts one坝 of the搬 import柏ant mea叭sure fo办r the c跋ity to 癌deal wi靶th the 疤air pol耙lution 哎and enh阿ancing 俺the ene盎rgys s斑yntheti芭c utili扳zation 叭ratio.A柏nd its八 also t翱he basa爸l estab邦lishmen八t of co巴mmonwea埃l to im盎prove c败itizen霸s livin笆g level败,which 挨just ac胺cords

4、 t氨o our c般ounty 案s susta昂inable 埃develop澳ment st瓣rategy.摆This pa拜per pro安vides t班he anal笆ysis an矮d study肮 of eco般nomic o肮peratio啊n of he敖at powe般r plan,疤which c伴ombines澳 with p哎roblems摆 indwel拔led in 熬practic背al prod岸uction.蔼The fol把lowings扒 are th捌e main 扮content挨s：班The pap叭er cond哎ucts th爸e distr

5、瓣ibution八 of hea翱t load,矮 thermo吧dynamic跋al calc唉ulation盎 and ec佰onomic 斑index c爱alculat跋ion for阿 the un爱ion ope俺ration 跋of vari安ous hea艾ting un矮its.啊This ar班ticle a按nalyses俺 and s爸tudies 耙the fac哎tors th翱at affe昂ct the 奥economi扮c index扒 of the背 heat p艾ower pl般an， and艾 gives 翱out the般 approa岸ches an

6、罢d measu敖res whi拌ch achi板eve bet背ter ben败efit in唉 practi熬ce.袄Thermal背 power 罢plant t澳o run e白conomic扒 analys捌is and 蔼decisio班n-makin白g；Therm碍al powe爱r plant扒 and se笆t of as颁sessmen盎t of ec耙onomic 爸and tec皑hnical 胺ind暗icators矮.拔Heat lo坝ad for 岸the gro百wing ne背eds of 捌Dalian 案Thermal吧 Power 笆Plant t柏o

7、 run a败 specif邦ic anal傲ysis of安 the ac拌tual qu唉estion,佰 how do笆 draw c袄onclusi败ons of 败the ana蔼lysis o摆f econo按mic ind挨icators哎.百Key wor拔ds稗：Heat a皑nd elec奥tricity绊 cogene蔼ration，皑thermo-跋economi叭c index办，heat l般oad，hea俺t distr氨ibution佰 ratio，啊economi矮c opera班tion，th疤e heat 隘system 碍of prin瓣ciple 目

8、录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc263514082 伴第一章柏 碍绪伴 邦论佰 PAGEREF _Toc263514082 h 扒1 HYPERLINK l _Toc263514083 哀1.1 邦热电联产概述盎 PAGEREF _Toc263514083 h 哎1 HYPERLINK l _Toc263514084 邦1.2 氨热电联产在我国靶体现的优越性：扳 PAGEREF _Toc263514084 h 八1 HYPERLINK l _Toc263514085 氨1.3 扒本文设计的主要扮内容及任务：瓣 PAGEREF _Toc263514085 h 半

9、2 HYPERLINK l _Toc263514086 凹第二章鞍 伴热电联产的主要阿设备及热力系统败拟定拌 PAGEREF _Toc263514086 h 败3 HYPERLINK l _Toc263514087 颁2.1 隘锅炉的类型胺 PAGEREF _Toc263514087 h 埃3 HYPERLINK l _Toc263514088 巴2.1.1 懊锅炉的容量和参罢数安 PAGEREF _Toc263514088 h 啊3 HYPERLINK l _Toc263514089 扮2.1.2 艾锅炉蒸汽参数对搬锅炉形式、受热肮面布置的影响邦 PAGEREF _Toc263514089

10、h 版4 HYPERLINK l _Toc263514090 拜2.1.3 办锅炉的总体布置板 PAGEREF _Toc263514090 h 板7 HYPERLINK l _Toc263514091 爱2.1.4 扒循环流化床锅炉邦技术及发展伴 PAGEREF _Toc263514091 h 扒9 HYPERLINK l _Toc263514092 扳2.2 摆供热式汽轮机组吧的类型哀 PAGEREF _Toc263514092 h 扮13 HYPERLINK l _Toc263514093 拔2.2.1 叭供热式汽轮机组俺的型式拌 PAGEREF _Toc263514093 h 俺13 H

11、YPERLINK l _Toc263514094 八2.2.2 安供热式汽轮机的班特点挨 PAGEREF _Toc263514094 h 埃14 HYPERLINK l _Toc263514095 哎2.2.3 傲供热式机组机型拜选择瓣 PAGEREF _Toc263514095 h 靶14 HYPERLINK l _Toc263514096 颁2.2.4 哎背压式汽轮机的罢类型及特点跋 PAGEREF _Toc263514096 h 半14 HYPERLINK l _Toc263514097 百2.2.5 碍抽汽式汽轮机主唉要参数的选择版 PAGEREF _Toc263514097 h 埃1

12、5 HYPERLINK l _Toc263514098 绊2.2.6啊凝汽采暖两用斑机组挨 PAGEREF _Toc263514098 h 懊16 HYPERLINK l _Toc263514099 盎2.3 把原则性热力系统半的拟定及计算百 PAGEREF _Toc263514099 h 伴17 HYPERLINK l _Toc263514100 般2.3.1 蔼发电厂原则性热按力系统的作用与班组成败 PAGEREF _Toc263514100 h 邦17 HYPERLINK l _Toc263514101 艾2.3.2 疤编制发电厂原则碍性热力系统的主奥要步骤：霸 PAGEREF _Toc

13、263514101 h 唉17 HYPERLINK l _Toc263514102 奥2.3.3 案热电厂原则性热安力系统计算懊 PAGEREF _Toc263514102 h 拔19 HYPERLINK l _Toc263514103 扳2.3.4凹原则性热力系统班计算实例版 PAGEREF _Toc263514103 h 澳20 HYPERLINK l _Toc263514104 暗第三章斑 暗热力发电厂热经邦济性评价艾 PAGEREF _Toc263514104 h 斑2哀7 HYPERLINK l _Toc263514105 唉3.1 唉评价热力发电厂碍热经济性的两种背基本分析方法扮

14、PAGEREF _Toc263514105 h 把27 HYPERLINK l _Toc263514106 半3.2 奥热电联产的概念稗 PAGEREF _Toc263514106 h 鞍27 HYPERLINK l _Toc263514107 霸3.3 俺热电联产的类型办 PAGEREF _Toc263514107 h 啊28 HYPERLINK l _Toc263514108 敖3.4 捌热电联产的主要胺形式：碍 PAGEREF _Toc263514108 h 背28 HYPERLINK l _Toc263514109 班3.5 哎热电厂总热耗量暗的分配及主要热叭经济指标罢 PAGEREF

15、 _Toc263514109 h 斑30 HYPERLINK l _Toc263514110 皑3.5.1 阿热电厂总热耗量爸的分配：艾 PAGEREF _Toc263514110 h 邦30 HYPERLINK l _Toc263514111 班3.5.2 翱热电厂主要热经胺济指标：跋 PAGEREF _Toc263514111 h 艾31 HYPERLINK l _Toc263514112 敖3.6 吧热电联产热经济邦性的计算分析巴 PAGEREF _Toc263514112 h 岸35 HYPERLINK l _Toc263514113 吧3.7背计算总结笆 PAGEREF _Toc26

16、3514113 h 埃42 HYPERLINK 拌l _To吧c263514颁114坝 哀第四章隘 蔼总结与展望般 PAGEREF _Toc263514114 h 板43 HYPERLINK l _Toc263514115 致谢辞 PAGEREF _Toc263514115 h 44 HYPERLINK l _Toc263514116 参考文献 PAGEREF _Toc263514116 h 45 PAGE 50跋第一章 绪 背论耙1.1 热电联蔼产概述笆随着经济的发展伴和技术的进步，哀电与热能在生活凹中的作用越来越瓣重要。澳据统计，我国发奥电能耗占总能耗耙的耙1/3坝以上。白2004斑年，全

17、国燃煤火案电机组已达到白3.4耙亿千瓦以上。按按年运行熬6000h跋，发电煤耗绊400g/(k板w绊鞍h)败，全国需耗标煤吧8.16艾亿吨，如果发电拜效率提高背1绊，将少耗标煤肮8160靶万吨，减少粉尘摆排放量般83般万吨，减少爸排放量奥13.3班万吨。这对于改昂善环境将起到显拜著作用。哎热电联产是根据翱能源梯级利用原摆理，先将煤、天爱然气等一次能源哀发电，再将发电袄后的余热用于供瓣热的先进能源利办用形式。热电联安产与热电分产相翱比有如下优点：佰板节约能源；靶澳减轻大气污染，俺改善环境质量；伴疤增加电力供应；疤挨节约城市用地；敖盎提高供热质量；岸爱便于综合利用；澳柏改善城市形象；罢败减少安全事

18、故等吧。哎我国政府很重视稗发展热电联产。哀1997柏年制定的中国盎21俺世纪议程和耙中华人民共和国跋节约能源法。班2000败年制定的中华哎人民共和国大气般污染防治法等袄法规，都明确鼓按励发展热电联产八。八2004爸年国务院已经将绊热电联产作为重哀点领域和重点工碍程。拜1.2 热电联哀产在我国体现的凹优越性：(1) 节能昂北京第一热电厂胺从唉1973傲年开始至今，年哀发电煤耗均在扳300暗克绊/澳千瓦敖阿时以下，最好的埃1986吧年曾达岸261挨克爸/哎千瓦盎懊时，供热标煤耗哀为昂36哀柏37昂公斤办/哀吉焦。多数热电翱厂的供电标煤耗唉可在柏360昂克耙/拔千瓦背搬时以下。分散小拜锅炉供热的标准

19、哎煤耗率为邦55熬啊62.1板公斤唉/岸吉焦，爱20安万千瓦凝汽机组稗的发电标准煤耗百率为八350拔克敖/拔千瓦扒氨时因而热电厂能按有效的节约能源版。扮(2) 改善环半境质量疤分散供热小锅炉班一般是单台容量佰小，烟囱低，除板尘效果差，有的岸小锅炉甚至无正巴规的除尘设备。绊而热电厂的锅炉肮容量大，热效率叭高，烟囱高，除阿尘效率高。一般肮可在肮90爸以上，最近几懊年推广使用的循邦环办流化皑床电站锅炉还可笆以在锅炉内脱硫芭，更有利于环境拜保护。由于热电澳联产节省大量燃鞍料，锅炉容量大胺，热效率高，除版尘效果好并能高爱空排放，故能有拔效地改善环境质罢量。八(3) 缓和当啊地电力紧张扳以前由于多种原岸因

20、造成电力工业拜的发展赶不上国皑民经济的发展，袄长时期大范围的袄形成电力紧张的胺局面。近年来才啊得到缓和，热电敖联产的地建设有般效的缓和了当地巴电力紧张的被动暗情况，有的热电唉厂已形成当地的唉重要电源点。热败电厂都建在热负班荷中心，区域热版电厂的上网电量败也在就近消化，拜而电力系统的大鞍型电站则要远距熬离输电，由热电拜厂供电减少的线奥路损失也是可观暗的经济效益。肮(4) 提高供癌热质量，发展生瓣产，改善人民生坝活奥分散小锅炉房由瓣于设备条件限制罢和煤质变化，不斑易保证供热质量拔，压力和温度的昂波动会影响工艺皑生产。居民采暖鞍的小锅炉，一般安为间断供热，供懊热时间短，温度坝低，热电厂集体扒供热为连

21、续运行艾，稳定可靠供热案质量高。奥(5) 为灰渣暗综合利用创造了吧有利条件吧分散供热时灰渣奥不好集中利用，背热电联产则为灰柏渣综合利用创造俺了有利条件。笆(6) 节约宝摆贵的城建占地奥工业企业中的锅暗炉房连同煤场、霸渣场要占用比较跋大的面积，对上澳海、天津这样的罢老工业城市，有岸的连扩建一台锅摆炉的地方都很紧半张，因而想尽快艾实现热电联产集叭中供热，原来的澳锅炉房和煤场、把灰场可移做他用碍以扩大再生产。敖1.3 本文设埃计的主要内容及耙任务：般根据我国能源利捌用现状及燃料供啊应以煤为主的特笆点，了解热电联颁产具有明显的节翱能和环保效益，办是实现可持续发柏展的重要手段和稗措施。利用热量扳法和扒(

22、火用)绊方法在能量的数傲量和质量上对热斑电联产进行分析版计算，为供热机癌组安“袄以热定电袄”啊运行提供依据，按得出热电联产最罢佳负荷分配方法捌。阐述热电联产摆原则性热力系统叭拟定，主设备性奥能的优选，使供埃热机组达到热尽佰其用的目的。背 啊 颁 矮 按 稗 矮 懊 埃 案 捌 白 坝 罢 把 挨第二章 热电联盎产的主要设备及八热力系统拟定斑热电厂的主要设半备有锅炉、汽轮案机、发电机，特按别是锅炉和供热班机组的类型和参拔数优选最为重要疤。罢2.1 锅炉的暗类型百锅炉是将燃料的挨化学能转变为热百能的设备。燃料扳化学能转变成热拌能的方式是通过邦化学反应傲扳燃烧来完成的。挨燃烧的方式主要柏有分层燃烧和

23、悬把浮燃烧，悬浮燃埃烧又有喷燃式和拌流化床（沸腾床澳）两种。根据燃捌烧方式分类，有吧链条炉（层燃式般）、煤粉炉、旋扳风炉（喷燃）及澳循环背流化柏床锅炉。链条炉挨适合燃烧优质的半煤种，而煤粉炉蔼及循环肮流化隘床锅炉则适合燃捌用劣质的煤种，疤特别是循环斑流化袄床锅炉，不仅可啊燃烧劣质煤，而袄且煤种适应性广扳；还可以进行炉背内脱硫，达到清百洁燃烧，减少邦及拔的排放量，是目坝前热电厂建设的稗首选炉型。皑锅炉将燃料的化扮学能转变成能做凹功的蒸汽热能，矮需要将锅炉烟气叭的热能传递给工翱质水蒸汽，锅炉哀中的工质汽、水扒为了更好地吸收疤烟气的热量，有矮不同的运行方式蔼颁自然循环、强制办循环和直流锅炉矮等。氨2

24、.1.1 锅暗炉的容量和参数唉下表列出了我国班锅炉的容量和参办数的系列斑表2.1 哀 我国暗锅炉的容量和参叭数的系列澳参数罢容量（t/h）隘备注跋蒸汽压力（g）拜/MPa靶蒸汽温度/澳C扳给水温度/阿C绊0.588蔼饱和暗20跋0.1 0.阿2 0.4 熬 0.7 1颁 1.5 俺2 3白0.784拌饱和绊20盎0.1 0.百2 0.4 白 0.7 1案 1.5 八2 3 4班1.27瓣饱和把250笆300阿350案50跋（100）唉1.5 2 敖 3 伴 4 6.5肮 10 1埃5 20疤20以上未定啊（1.586）半350捌375奥100敖6.5 10懊 15 2罢0斑20以上未定班2.4

25、5拜400版420暗100吧6.5 10埃 15 2暗0隘20以上未定哎3.83碍450邦172笆35 65 斑 75 （1懊30） 130捌 （240）背9.80叭510班215罢230八540伴220 41俺0半13.72啊540/540办240埃670绊200000k白w扒555/555蔼400按125000k坝w凹16.66啊5八55/555碍320佰1000败300000k岸w岸540/540唉1980暗600000k般w拜我国习惯上称蒸碍汽压力在1.2佰7M碍p凹a及以下的锅炉捌为低参数锅炉，八2.453.笆83M熬p背a的锅炉为中参绊数锅炉，9.8柏M柏p靶a的锅炉为高参挨数锅炉

26、。13.巴72M盎p扮a为超高参数锅袄炉，16.66捌M胺p叭a为亚临界参数矮锅炉，22.0办5M敖p案a以上为超临界斑参数锅炉。扳由上表可看出，唉小容量锅炉一般碍采用低参数，中挨小锅炉采用中高澳参数，容量更大疤的锅炉采用超高霸参数、亚临界参埃数，甚至采用超办临界参数。拔2.1.2 锅凹炉蒸汽参数对锅跋炉形式、受热面稗布置的影响跋锅炉的形式从汽扮水流动的情况来败分，可以分为自吧然循环锅炉、强奥制循环锅炉、直斑流锅炉三种。自坝然循环锅炉中汽翱水主要靠水和蒸伴汽密度的差别而版循环流动，锅炉笆工作压力愈低，版这个差别愈大，吧循环比较可靠。版在锅炉为高、超盎高参数锅炉时，败只要适当的设计懊锅炉的循环回

27、路盎，汽水循环还是摆很可靠的，甚至邦在锅炉采用亚临安界参数时，虽然鞍汽包中压力已达半18.13M肮p暗a左右，水和蒸巴汽密度差别已比版较小，只要很好叭的掌握炉内辐射皑传热的分布规律皑，合理的设计循暗环系统，就可以靶制成自然循环的氨形式，不过在参笆数高时，汽包壁巴要设计的很厚，芭在制造上很困难摆，汽包也很重，埃运输、安装都很皑困难。唉强制循环锅炉主昂要是借循环系统阿中的循环泵使汽爸水循环，在可以矮采用自然循环锅邦炉的参数领域都跋可以采用强制循拜环，由于它的循颁环不是靠汽和水熬的密度差，因此敖在锅炉工作压力拔高于18.13版M拜p拌a，甚至接近1扒9.6 M巴p挨a时仍可采用这巴种循环形式的锅半炉

28、，参数再高则白由于汽水不容易爱或不可能用汽包办来分离，就只有氨采用直流锅炉。隘直流锅炉中的工伴质拜拜水、汽混合物是瓣由于给水泵的压霸力而流动的，因半此称为直流锅炉岸。它只有互相连阿接的受热面，从盎省煤器到过热器啊没有保证汽水分拜离的汽包。当锅邦炉工作压力接近阿或超过临界压力肮时，只有采用直胺流锅炉，当锅炉隘工作压力低于临叭界压力时，由于坝直流锅炉可以省巴去沉重而难于制阿造的汽包，有时阿采用直流锅炉也把是经济的，它的哎缺点是给水质量巴要求较高，对自佰动控制系统的要矮求也较高，给水皑泵消耗能量较大颁，因此一般只有百在锅炉参数为高爱压或超高压时才熬开始采用。鞍锅炉的蒸汽参数般除了对锅炉形式拜选择有决

29、定性影肮响以外，还对锅皑炉受热面的布置耙有影响。案锅炉给水在进入斑锅炉后吸收热量搬，最后成为过热扒蒸汽，给水在锅艾炉中所吸收的总跋热量根据热力学白分析可以分为预扳热热、汽化热与熬过热热三部分。肮锅炉的给水温度凹、蒸汽参数不同背，这三部分热量敖的比例也不同。般压力愈高，汽化斑热愈小，预热热哀、过热热则相应矮增大。对于超高案参数再热锅炉来凹说，除过热热之凹外，还有再热热绊（即再过热热量搬）。这几部分热氨量比例的变化会碍对锅炉受热面的凹布置有很大影响捌。佰表昂2.2 芭不同参数的锅炉翱预热热、汽化热般、和过热热的分白配比例拜蒸汽压力/at跋给水温度/翱C安过热温度/蔼C扒再热温度/奥C瓣预热热颁汽化

30、热拜过热热扳再热热巴13扮50扳一板一肮23.9安76.1凹16疤100半37柏5吧一佰16.1矮69.5扮14.4稗39敖172按450俺一哎13.6袄66芭20.4翱100霸215爱540耙一敖18.8伴51.7芭29.5八140背240鞍570稗一捌21.2吧43.3邦35.4蔼140盎240板555办555笆17.9伴36.7笆28.6矮16.8隘由上表可看出，巴由低压到中压，搬由中压到高压，爸预热热与过热热般所占的比例是增皑大的，而汽化热盎则是减小的。靶对于低参数小容碍量锅炉来说，受瓣热面中以蒸发受半热面为主，在这斑种锅炉中水冷壁胺、对流受热面基隘本是蒸发受热面疤，只在尾部装有伴面积

31、不大的铸铁绊省煤器以预热给般水（吸收预热热笆），同时使烟气霸通过它时得到进伴一步冷却，减少爸排烟损失，提高熬锅炉效率。熬对于中参数锅炉扳来说，预热热与邦过热热所占比例办增大，汽化热所叭占比例减小，因罢此过热器受热面阿与省煤器受热面芭增加，同时由于鞍采用了煤粉燃烧佰，尾部还增加了笆空气预热器，在昂炉腔中装设了很笆多水冷壁，炉膛佰中水冷壁吸热很澳多，它所吸收的凹热量基本上已满搬足汽化热的要求扳，因此除了在炉绊膛出口有几排凝吧渣管之外，和低岸压锅炉相比，不笆再需要更多的对傲流蒸发受热面，凹这样，中压锅炉板一般具有下图的盎形式：皑 图2.1 霸中参数锅炉受热艾面积的布置败对于高参数锅炉板来说，预热热与

32、阿过热热所占比例爱更大些，汽化热吧所占比例更小些叭，由于汽化热减百少，不必把炉膛搬里的水冷壁都做办成蒸发受热面，爱同时，由于蒸汽皑温度高些，为了霸得到足够的温压碍，有必要将一部捌分过热器受热面班移入炉膛，如顶叭棚过热器，炉膛扒出口代替凝渣管隘簇的屏式过热器搬，下图所示为高翱参数锅炉的受热爸面的布置。芭图2.2 高参佰数锅炉受热面的挨布置挨对于超高参数带凹有再热的锅炉，坝由于汽化热所占坝比例进一步减小凹，过热热、再热斑热增大，有必要蔼把更多的过热器鞍受热面放入炉膛肮中，炉膛中除了捌在高压锅炉中就按有了的出口屏式爸过热器及顶棚过百热器之外，又在般炉膛上部前侧装熬设了前屏式过热疤器，在水平烟道跋的后

33、面和垂直烟哎道的最上面布置吧了再热受热面，阿过热受热面和再按热受热面进一步岸向前移入炉膛，笆同时也向后扩张奥到原来（中高参碍数时）放省煤器板的部位。对于压颁临界参数锅炉来矮说没有相变，也碍没有汽化潜热存跋在，但是在锅炉敖设计中仍习惯用拌省煤器，过热器扳等名称，不过它半们之间已无明显艾的界限。罢2.1.3 锅疤炉的总体布置凹锅炉的总体布置啊也就是锅炉炉膛伴中的辐射受热面俺与对流烟道和其绊中各种对流受热胺面的总布置，既罢与锅炉的参数、皑容量有关，也和肮锅炉所用的燃料办性质等因素有关叭，由于具体条件巴不同，会产生很癌多不同的总布置拌方案。唉其中最常见的是啊倒U型方案。这办个方案虽然站的岸面积稍大，但

34、布扮置受热面比较方霸便，检修尾部受碍热面也比较方便安，送风机、引风案机、除尘设备都皑可放在地面上，鞍由于它有这些优澳点，采用的较多白，如图：笆图2.3 倒U笆型方案澳倒L型方案与倒隘U型方案很相近霸，只是取消了水懊平烟道，尾部受蔼热面和前面炉膛岸一样，采用完全唉悬吊的结构，节吧省材料。例如国绊产220t/h阿高参数锅炉采用把这种布置方案时八，比采用倒U型傲布置方案节省钢挨材约250t，阿耐火材料约20办0t。不过它的把尾部受热面检修凹困难，在采用管柏式空气预热器时俺，因为不好悬吊隘，不宜采用这种斑方案，如图：佰图2.4 倒L暗型方案拔U型布置时，燃按烧器布置在炉膛办顶部，煤粉管道疤、空气管道也

35、都案要一直连到这样安的高度，不够合按理，锅炉结构也吧复杂，采用的比昂较少。如图：叭图2.4 U型艾方案佰塔式布置适用于敖灰分较多的燃料般，烟气在对流受熬热面中不改变流叭动方向，因此烟瓣气中的飞灰不会盎因离心力而集中盎，因而不会引起板局部受热面集中耙的磨损，但现在扮锅炉很高，尤其爸是空气预热器、鞍除尘器、送吸风熬机置于炉顶时，白锅炉高达七八十艾米或近百米，锅靶炉的支架支撑很拜困难，因此只有爸在燃料中灰分很艾多时采用，有时奥为了减少支架的佰重量，把空气预佰热器、除尘器、霸送吸风机仍放于安地面上，结果就啊与倒U型方案相稗似。如图：板图2.5 塔型挨方案 案 芭 图2叭.6 改良塔型百方案拔在燃油时，

36、由于案可以把炉膛容积败相对的缩小，又伴可以省去或简化柏凝渣管簇，可以捌把锅炉布置成箱挨形方案，这种方唉案一般只用于燃摆油或天然气锅炉芭。如图：摆图2.7 箱型绊方案板2.1.4癌 循环般流化疤床锅炉技术及发熬展凹我国电力目前仍挨以燃用煤炭为主跋，并在今后相当办长的时期内仍然瓣保持这种状况。傲作为一个地域广耙阔的燃煤大国，蔼我国电力燃煤的霸含硫量分布很不俺均匀，其中约有岸50为中、高巴硫煤，燃煤发电捌时排放的安等有害气体对环霸境造成的污染日柏趋加重。200背4年，我国燃煤熬机组容量达班kw，年排放颁1400万吨，吧600万吨，严颁重破坏人类赖以碍生存的环境，这班也成为制约电力柏工业及国民经济把可

37、持续发展的重唉要问题之一。板此外，我国很多案地区的煤种属于哎高灰分、低挥发凹分煤，在采用煤爸粉炉时，常出现袄燃烧不稳甚至灭耙火放炮等问题，把有的煤种灰熔点拌低，炉膛内易出搬现挂焦，尾部烟捌气严重积灰等问霸题，影响锅炉安笆全经济运行。俺循环邦流化隘床锅炉由于效率昂高，污染低，煤皑种适应性好，负碍荷调整范围大，扒造价相对便宜等敖优点，成为目前坝最为实用的煤清挨洁燃烧技术之一伴，得到了较快发昂展，与煤粉相比罢其排放的鞍减少809巴0。安A佰、循环爸流化霸床锅炉的原理傲循环澳流化背床燃烧是近四十奥年来发展起来的佰新型燃烧技术，翱是对传统层燃烧把和喷燃式煤粉炉稗燃烧的一个重大哀革新。利用这种耙燃烧技术的

38、循环芭流化熬床锅炉，其燃烧唉特性介于层燃炉办和煤粉炉之间，摆既不像煤粉炉那办样要把燃煤磨成笆细粉吹进炉膛呈百悬浮态下燃烧，白也不像层燃炉那柏样把燃煤铺在炉哎排上燃烧，而是拌把燃煤破碎成小班颗粒，送进床层傲中呈流化态燃烧袄，床层中积存有翱大量呈炽热状态版的惰性物料（如办灰分、砂粒等）柏，在鼓风压头的八作用下呈流化状把态，加入的燃料办只占床料的很少扳一部分，床层温败度保持在固定碳盎的着火温度和灰邦渣开始变形温度拔之间，一般为8敖50950隘般，由于床料提供靶了大量的热量，啊燃料的着火条件佰好，气固混合均袄匀，床中热质交坝换强烈。燃尽后百的灰渣从炉膛底叭部排渣口排出，熬烟气中携带的未扒燃尽的飞灰通过

39、埃炉膛后部设置的背飞灰分离器，被袄分离出来，经返八料器送入炉膛内挨循环燃烧，这样把使得飞灰含碳量佰大为降低，提高懊了锅炉的燃烧效巴率。通过向燃料稗或炉内添加脱硫瓣剂的方式能脱除安燃煤中85以氨上的硫分，降低斑了锅炉尾部烟道扳的腐蚀，减少建阿设地区的皑的排放量，减轻皑烟气对大气环境巴的污染。同时，盎由于炉膛燃烧温氨度低，也减少了邦的生成，减少了吧有害气体的排放蔼。B、基本设备澳循环稗流化跋床锅炉包括本体氨设备和辅助系统颁两部分。啊循环隘流化奥床的本体部分包啊括炉膛及布风装斑置、循环灰分离皑器、回料阀、尾败部受热面竖井烟碍道和外置式循环挨灰换热器，其中隘炉膛由膜式水冷敖壁构成，底部为跋布风板。炉膛

40、下岸部锥段用耐火防俺磨材料覆盖，并百依燃烧工艺要求般开二次风口，循按环灰回灰口、排埃底渣口以及启动俺点火油燃烧器等哎孔口。上部直段办炉膛四壁为水冷芭壁受热面。炉膛鞍出口和循环灰分把离器相连，分离唉出口则与布置过瓣热器、省煤器及皑空气预热器等对扒流受热面的尾部氨竖井相连。为平扒衡炉膛换热量，敖可在炉膛上部或奥灰循环回路中另邦行布置部分受热坝面，炉膛本体不叭设置底渣冷却处凹理系统。为了提伴高燃烧效率，有澳时采用飞灰再循背环技术，将尾部叭除尘器收集的飞澳灰送回到炉膛底白部复燃。炉膛出熬口处、分离器及暗回料系统内壁面耙也大都覆盖耐火般防磨材料。锅炉捌本体多采用钢架艾悬吊和支撑相结拌合的方式固定。半除因

41、燃烧工艺要般求，在部分受热跋面的布置上有所安差异外，循环肮流化癌床锅炉汽水系统叭的工作原理及功笆能与常规煤粉炉盎相同。班辅助系统的性能扳直接影响循环扳流化敖床锅炉的可靠性懊和经济性。主要矮辅助系统为：风蔼烟系统，锅炉采敖用平衡通风方式搬运行，特点是风摆机压头要求较高隘，一、二次风机案的压头分别达1皑8K扮p班a和12K懊p百a左右；煤制备扒系统，比常规制澳粉系统简单，一啊般需采用两级锤鞍击式破碎机和防哎黏堵能力强的筛矮子，国内也采用啊环锤式破碎机；摆石灰石制备系统挨两级制备，第一澳级多为锤击式破爱碎机,第二级可哎用低速棒式磨或翱钢球磨；灰渣处敖理系统，从各灰暗斗收集的飞灰可坝用浓相气力输送哀方

42、式至飞灰仓，氨底渣经冷渣器或办水冷绞龙冷却后暗送至底渣仓；燃袄油点火启动系统摆，常采用床下热伴烟发生炉和床上唉燃烧器联合加热啊的方式，加热床拜料至煤的着火温疤度，设计燃油热哎功率相当于锅炉傲额定热功率的1佰530；凹热控系统，比煤俺粉炉热控系统多班了床温、床压、盎排放等控制回路捌。半C癌、循环佰流化疤床锅炉类型和结盎构特点把循环昂流化挨床锅炉循环量的白大小受燃烧粒度拔、燃烧成灰特性坝、燃烧室内风速哀、排灰系统的设盎置、分离器的分邦级分离效率、物肮料回送系统的性碍能、床料层厚度扳等诸多因素影响爸，同时也受回灰俺温度的制约。其芭中分离器的分级哎分离效率是首要搬因素，因此分离柏器是循环傲流化挨床锅炉

43、的重要部爸件，锅炉结构与白其有着直接的关拌系。分离器共有唉以下四种主要类败型：肮隘 高温热旋风筒敖分离器肮其入口烟温在8哀50拔埃左右，优点是技哎术成熟，锅炉燃熬烧效率高。缺点芭是体积庞大、密霸封和膨胀系统复安杂、内衬厚、耐敖火材料及砌筑要扒求高、耐火材料爸用量大、费用高啊、启动时间长、白运行中易出现故鞍障。在燃用可燃罢性较强的煤种时唉，旋风筒内温度疤可能比炉膛温度癌更高，易引起旋昂风筒内超温而结矮焦等。这样就使耙得分离器内防磨傲材料磨损及启动背热膨胀问题不易摆解决，分离器前爸后膨胀节是长期稗运行的隐患，分翱离器内运行结焦百不易控制。上述澳问题经过试验和颁研究都已得到解暗决。如图：癌图2.8

44、高温板热旋风筒分离器把办中、低温热旋风懊筒分离器耙分离器入口烟温隘在45055爸0傲霸，可使旋风筒尺邦寸减小，内衬减艾薄，解决高温旋芭风筒分离器的一肮系列问题，但因半炉膛采用塔式布百置，炉膛上部布拔置有过热器和高肮温省煤器等，为奥减少磨损，设计艾烟速较低，循环拌灰浓度低，使得般燃烧效率比较低败。俺叭水（汽）冷旋风稗筒分离器敖水（汽）冷旋风拌筒分离器可吸收芭一部分热量，分跋离器内物料温度罢不会上升，甚至安略有下降，并较岸好的解决了旋风肮筒防磨问题。但昂是该旋风筒制造傲工艺复杂、生产柏成本高、维修不耙方便，不能取消袄分离器入口、出瓣口的膨胀节，给哎运行带来隐患。暗颁异形（方形）水斑冷分离器爸袄该分

45、离器是四周按用膜式水冷壁组扮成的方形分离器百，但烟气入口段笆用水冷壁管弯制叭成圆弧形加速段伴，是一种非方非柏圆的结构。它解熬决了水（汽）冷澳旋风筒分离器制罢造成本高的问题捌，保留了高温水爸（汽）冷旋风筒坝分离器的所有优爸点，还取消了分瓣离器入口、出口挨的膨胀节，彻底拌解决了膨胀、密伴封及分离器内结艾焦的问题。缺点柏是燃用低灰分煤吧时，回灰温度低斑，锅炉燃烧效率隘下降。如图：疤图2.9 异型斑（方形）水冷分皑离器爸以上四种分离器霸是目前循环扒流化霸床锅炉发展的主百流，从技术先进扒性来看，异形（稗方形）水冷分离凹器技术具有明显摆的优势。在国内百，四川锅炉厂、靶无锡锅炉厂、哈敖尔滨锅炉厂等都昂向中国

46、专利拥有扮者哎佰清华大学购买了笆该技术。哀使用此四种分离艾器的循环啊流化佰床锅炉的技术见跋下表：胺表八2.3 昂循环案流化懊床锅炉的技术比氨较按高温热旋风筒分肮离器芭中、低温热旋风坝筒分离器澳水（汽）冷旋风安筒分离器俺异形（方形）水唉冷分离器白点火方式班耗油高，启动慢熬分离器熬分离效果好俺防磨不好，成本爱高罢分离效果好半防磨效好，成本按较低版分离效果好，防肮磨好，成本低百分离效果较好，啊防磨好，成本低佰整体性耙分离器前后有膨暗胀节，密封、膨摆胀性不好阿分离器前后有膨霸胀节，密封、膨伴胀性不好笆分离器前后有膨岸胀节，密封、膨翱胀性不好凹分离器与炉膛、暗尾部烟道成为一瓣个整体，膨胀密捌封性好伴防磨

47、材料邦耗量多、成本高阿炉膛内均有内衬柏，耗量多，成本拌高捌耗量少，成本低败耗量少，成本低叭回料系统邦复杂癌简单艾复杂班简单扮尾部烟道把烟气速度高、有爸磨损安烟气速度低、无阿磨损笆烟气速度高、有埃磨损拔烟气速度低、无奥磨损吧风系统般风机多、系统复翱杂斑风机少、系统简案单颁风机多、系统复挨杂岸风机少、系统简奥单扮煤种适应性伴烟煤和无烟煤不懊能通用岸对灰分大或成灰佰特性好的煤，需扮排循环灰把煤种变化不能太挨大板较广笆燃烧效率绊燃烧效率高败中、低温分离，按燃烧效率低艾燃烧效率高癌燃烧效率高，低捌负荷时有所下降癌2.2 供热式八汽轮机组的类型蔼2.2.1 供哎热式汽轮机组的埃型式凹现代热电厂中，哀由于电

48、力和热力摆负荷种类及数量跋不同，热电厂中袄的主要供热设备哎搬汽轮机的形式有啊多种。为了在热艾电厂设计时正确敖选择供热式机组霸，进行热电厂热佰力系统和供热系唉统计算，确定热癌经济指标，以及凹在运行中合理安败排供热机组的运把行方式等，必须隘对供热机组的形笆式及动力特性有敖充分的了解。肮供热式汽轮机是盎一种同时承担供白热和发电两项任阿务的汽轮机，主阿要有背压式（纯颁背压式B型机、百 抽汽背压式C颁B型机）、调节班抽汽式（一次调巴节抽汽式C型机哀、两次调节抽汽瓣式CC型机）和澳凝汽采暖两用霸机组（NC型机奥）三种类型。提挨高汽轮机排气压埃力，由排汽向热拔用户直接供热或败采用热交换器的胺方式向热用户供凹

49、热，这种利用做艾过功的排汽进行啊供热的汽轮机，坝称为背压式汽轮哀机。从汽轮机某半中间级抽出做过盎功的蒸汽，向外柏界热用户供热，半减少进入凝汽器熬内的排汽量，这半种利用中间抽汽版供热方式的机组捌，称为抽汽式汽吧轮机组。抽汽式胺汽轮机是将汽轮胺机的某一级或两般级抽汽供给热用奥户；其余的蒸汽袄和纯凝汽电厂一瓣样回热和做功。坝凝汽采暖两用俺机组是在中压缸瓣至低压缸的导汽埃管上设置了蝶阀肮，在采暖期以减矮少发电来增加对敖外供热，在非采敖暖期仍然为凝汽百式机组。大型热肮电站用的供热式耙汽轮机，几乎都爱是一方面通过电肮网供电，一方面扳通过热网向热用啊户供热。为了完靶成供电和供热两把项任务，供热式八汽轮机必须

50、在一懊定的装置系统中傲工作，才能获得斑满意的效果。懊2.2.2 供凹热式汽轮机的特扒点矮背压式汽轮机的疤排汽用来供热，颁排汽放出的热量翱不再是一项能量霸损失。机组的热阿耗率与热力系统阿的循环热效率和澳机组的相对内效蔼率无关，而只决耙定于锅炉效率、芭管道效率、机械颁效率和发电机效傲率。蒸汽在汽轮阿机内的焓降只取半决于蒸汽的初参敖数和终参数。背摆压式机组排汽压绊力和过热度根据扒有关资料确定后疤，其排汽量由总阿供热量决定。背岸压式机组的排汽爸状态和供热量以扳及回水参数确定坝后，其进汽量也班就确定了。这时奥背压式机组能够爸发出的功率决定芭于进汽和排汽参扮数。进汽参数越把高，其绝热焓降鞍也越大，所发出爸

51、的功率也越大。敖在对热电厂进行绊全面分析之后才阿能选择最佳进汽笆参数，国产背压傲机组312M扮W的进汽参数一挨般为3.43把4.9M傲p爸a，温度为43稗5敖昂。其背压因机而瓣异，最低的为0板.29 M般p罢a,最高的为3半.63 M唉p瓣a。背压机组在扒运行中不得使排背汽压力过多的低皑于额定压力，以拔防止末级叶片超翱负荷运行，致使斑设备损坏。在运八行中背压式汽轮哎机是按照坝“板以热定电班”袄的运行方式，电搬能和热能不能单隘独调节，没有热凹负荷时，背压机版不能单独运行。稗当用户要求增加埃热负荷时，必须爸多供给汽轮机蒸挨汽，这样发电量傲也要相应增加。埃当满足供热时，阿所差的电容量由敖电网补偿，因

52、而按增大了电网的备安用容量。瓣抽汽式机组克服爱了背压式机组供胺热的缺点，可同跋时满足热、电负斑荷两者随时变化碍的需要。抽汽从爸汽轮机的某中间吧级抽出送往热用败户，蒸汽在热用佰户放热后，其凝袄结水又被部分或矮全部回收至电厂矮的疏水回收器中邦，再由水泵重新暗送往锅炉循环使碍用。如果在运行傲中热负荷增大时罢，汽轮机则根据啊热负荷的需要增稗大进汽量，满足背外界热负荷增加佰的需要。汽轮机搬进汽量增加，电办负荷亦相应增大半，这时为维持电哀负荷不变，由中爱压调节汽阀控制爸进入汽轮机低压伴缸的进汽量，减巴少低压缸的负荷唉，而高压缸负荷翱相应增加时总发傲电量保持不变，癌使热电负荷达到笆了新的平衡。因白此抽汽式汽

53、轮机矮在热负荷不够稳懊定的热电厂中得碍到广泛采用。当氨外界热负荷变动挨时，可以同时调芭节供热用的抽汽佰量和汽轮机总的班进汽量，以使发耙电量保持不变。哎2.2.3 供柏热式机组机型选笆择芭对于生产工艺热背负荷等的全年性背热负荷，一年四爸季变化不大，一隘般可选用背压式芭或抽汽式机组，白具体以两种机型柏的节煤量为基础摆，再通过全面的芭技术经济比较确办定。背对于采暖、通风傲等的季节性热负班荷，在全天中相昂对比较稳定而在背全年中变化很大胺，只有采暖期才绊存在一般选用凝疤汽采暖两用机奥组或抽汽式机组绊，具体也是以两埃种机型的节煤量扒为基础，再通过鞍全面的技术经济岸比较确定。霸当一台机组要同罢时承担全年性热

54、敖负荷和季节性热案负荷时，应装设阿抽汽式机组。哀2.2.4 背捌压式汽轮机的类班型及特点傲背压式汽轮机的哎主要任务是在一败定排汽参数下供佰应用户规定的蒸百汽量，并能同时半发出一定的电能罢。它与凝汽式汽案轮机相比，没有疤凝汽设备。由于懊没有凝汽器中的半冷却损失，所以百在经济上是优越办的。如图：疤图2.10 背案压式汽轮机装置办简图鞍背压式汽轮机无邦法同时满足热、隘电两种负荷。其凹基本的运行方式阿是：扳“爱以热定电爸”百，电能并入电网昂，电负荷的变动霸由电网中并列运耙行的其它机组承唉担。热负荷缺少奥的供热蒸汽由锅疤炉减温减压后供熬给，此时热电厂佰的经济性要下降昂。凹如果需要将现有哎的中压电厂加以拔

55、改造，可以设置岸背压式汽轮机，盎用它的排汽供给肮进汽压力较低的暗汽轮机使用。这版种背压式汽轮机八称为前置式汽轮哀机，其排汽压力稗要根据原有机组按的参数选择。啊2.2.5哎 抽汽式汽轮机拔主要参数的选择拌A盎、设计流量的选班择埃设计一次调节抽奥汽式汽轮机时，班高压缸的设计流爸量可选为额定功敖率和额定抽汽量笆时总进汽量的哎1.2败倍，对于二次调懊节抽汽式汽轮机爸中压缸的设计流埃量可选为额定功碍率、工业抽汽量把为零而供暖抽汽矮量为最大时的总绊进汽量的靶70挨斑90哀。低压缸的设按计流量是机组在蔼额定功率，调节板抽汽为零时通过稗低压缸流量的捌60笆百80安，因为这种工唉况不常遇到，故巴其设计流量选得袄

56、较小些，以免在柏经常运行工况下蔼，通流面积过大叭，使效率降低，把但是为了带走因般摩擦鼓风损失热癌量，低压缸最小胺流量应为低压缸皑设计流量的版5罢瓣10奥。安B班、抽汽压力的选坝择八一次调节抽汽压矮力应在满足外界芭热用户的要求下坝，尽量降低其压昂力值，这样抽汽胺的理想焓降较大癌，可以提高机组耙的发电量，改善岸其经济性。如将办工业抽汽压力由熬1澳袄1.2MPa蔼降低到白0.6爸岸0.7MPa,拜供暖抽汽压力由白0.12皑颁0.25M安p板a懊降低到捌0.05扳敖0.25 M罢p般a凹，则可使机组的白发电经济性显著啊提高。有些机组班甚至采用两次供办暖抽汽，高压供埃暖压力范围为哀0.06盎啊0.25

57、M百p艾a白。低压供暖压力哎范围为皑0.03拔白0.2 M肮p挨a巴。根据不同需要盎采用两次供暖抽扒汽与采用一次供盎暖抽汽相比可降敖低燃料消耗量的胺3叭隘4巴。岸2.2.6白凝汽采暖两用安机组摆凝汽采暖式机半组是一种新型供芭热式机组，采用靶在凝汽式机组中鞍低压缸的导汽管板上安装蝶阀，在百采暖期通过关小按蝶阀，减少低压扳缸的进汽量，即安减小电功率的方鞍法来对外供热。罢是专为季节性采霸暖热负荷设计的邦。其示意图如下罢：伴图2.11 凝翱汽-采暖式机组罢热力系统示意图佰与抽汽式机组供坝季节性采暖热负敖荷相比具有以下巴特点：霸A把、设备利用率高佰。由于凝汽采班暖式机组按纯凝拌汽式机组设计，熬所以一年短

58、时间扳的采暖期内，仅吧低压缸、低压加懊热器和发电机未袄达到设计能力。按大部分时间内按蔼纯凝汽工况运行把，所有设备的利爱用率均可达到伴100埃，可收到最大埃的投资效益。相案反，若采用抽汽皑式机组，供热工傲况下发电机虽达袄到设计能力。在坝一年的非供暖期白内，锅炉、汽轮摆机包括进汽部分绊在内的高压部分般、除氧器、给水叭泵、高压加热器哀等的能力没有得巴到发挥，这部分氨的投资总和远高哀于发动机。按B哎、非采暖期（拜8白扒9吧个月）具有较高佰的热效率。凝汽袄采暖式机组的啊热耗仅比同容量敖的凝汽式机组高耙0.2懊般0.3挨，增高部分主鞍要是由蝶阀的额巴外节流损失引起隘。相反，在非采邦暖期抽汽式机组岸的调节阀

59、远没有背开足，高压通流百部分的负荷率低蔼，变工况幅度大皑，总的热效率降懊低拌2瓣坝3盎。唉C邦、机组设计工作唉量小。与同容量背同型式的凝汽式爱汽轮机本体上通瓣用，且主辅机配矮套基本相同。矮D靶、凝汽采暖式暗机组可起到缓解把电空调器引起的翱夏季用电高峰的爱作用。以东方汽捌轮机厂生产的笆NC300稗为例，冬季采暖昂期版NC氨机组比额定功率岸少发电约颁28耙，夏季芭NC斑机组基本恢复铭瓣牌功率，夏季比跋冬季发电量多，翱可起到缓解电空爱调引起的夏季用拜电高峰的作用。巴E板、与凝汽式机组伴在电网中形成冬版夏容量互补。以伴NC300隘与摆N300坝机组为例，冬季芭采暖期摆NC芭机组比额定功率靶少发电约背2

60、8芭，此时靶N捌型机组处于冬季摆低背压下，与额扮定背压比可增加捌电功率约安2霸。夏季蔼NC半机组基本恢复铭氨牌功率，而奥N埃型机组却因高背挨压少发电约爸3胺，从而形成冬蔼夏容量互补。由拔此可减少电网中蔼的补偿容量，理邦论上，当电网中癌的哎NC跋机组总容量达到板电网容量的挨17罢时，两者冬夏氨容量可完全互补懊。霸总体上看，熬NC蔼机在非采暖期比靶C背型机热经济性高袄，但会使电网中肮的补偿容量增大稗，而在采暖期比佰C安型机热经济性稍捌低，因为捌C昂型机采暖期属设袄计工况，办NC矮机为非设计工况懊，低压缸通流量颁减小，鼓风摩擦叭损失增大。从全鞍年来看，案NC皑机供采暖热负荷胺具有较高的热经佰济性。坝