目录 绪论 4 第一章热力发电厂的评价 14 第一节热力发电厂的安全可靠性 14 一、安全管理 .14 二、可靠性管理。 .14 三、火电厂计算机监视 .15 四、设备的故障诊断. .16 第二节火力发电厂的环保评价 .16 第三节热力发电厂热经济性评价 .18 一、评价热力发电厂热经济性的18 二、火用方法 19 三、热量法… .22 四、两种热经济性评价方法的比较及其应用 .22 第四节凝汽式发电厂的热经济性指标. 23 一、汽轮发电机组热经济性指标23 二、锅炉效率%与主蒸汽管道效率” .26 三、全厂热经济性指标 27 四、热经济性指标间的变化关系 .28 第五节发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系 .29 二受电厂的裤技盘的标体系 .29 .29 第六节我国能源和电力工业的可持续发展 .30 一、可持续发展战略任务的提出 30 第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环 .31 第一节提高蒸汽初参数 31 一、提高蒸汽初参数的经济性」 .31 二、提高蒸汽初参数的技术经济可行性 .34 三、超临界蒸汽参数大容量机组 .36 第二节降低蒸汽终参数 .38 一、电厂用水量和供水系统的选择 38 二、降低蒸汽终参数的热经济性」 .38 三、空气冷却凝汽器40 四、火电厂冷端系统的优化… .42 第四节蒸汽再热循环 47 一、蒸汽再热的目的及其热经济性 .47 二、最住再热参数的选择 .50 三、具有蒸汽再热的回热循环5引 四、蒸汽再过热的方法 第五节热电联产循环… 53 一、热电联产的效益 .53 二、集中供热锅炉房。 56
目录 绪 论 ........................................................................................................................... 4 第一章 热力发电厂的评价............................................................................................ 14 第一节 热力发电厂的安全可靠性............................................................................ 14 一、安全管理................................................................................................... 14 二、可靠性管理............................................................................................... 14 三、火电厂计算机监视..................................................................................... 15 四、设备的故障诊断........................................................................................ 16 第二节 火力发电厂的环保评价.............................................................................. 16 第三节 热力发电厂热经济性评价............................................................................ 18 一、评价热力发电厂热经济性的....................................................................... 18 二、火用方法................................................................................................... 19 三、热量法...................................................................................................... 22 四、两种热经济性评价方法的比较及其应用..................................................... 22 第四节 凝汽式发电厂的热经济性指标................................................................... 23 一、汽轮发电机组热经济性指标....................................................................... 23 二、锅炉效率 b 与主蒸汽管道效率 p ............................................................. 26 三、全厂热经济性指标..................................................................................... 27 四、热经济性指标间的变化关系....................................................................... 28 第五节 发电厂的技术经济比较与经济效益的指标体系............................................ 29 一、发电厂的技术经济比较.............................................................................. 29 二、发电厂经济效益的指标体系....................................................................... 29 第六节 我国能源和电力工业的可持续发展.............................................................. 30 一、可持续发展战略任务的提出....................................................................... 30 第二章 热力发电厂的蒸汽参数及其循环 ........................................................................ 31 第一节 提高蒸汽初参数...................................................................................... 31 一、提高蒸汽初参数的经济性.......................................................................... 31 二、提高蒸汽初参数的技术经济可行性............................................................ 34 三、超临界蒸汽参数大容量机组....................................................................... 36 第二节 降低蒸汽终参数.......................................................................................... 38 一、电厂用水量和供水系统的选择................................................................... 38 二、降低蒸汽终参数的热经济性....................................................................... 38 三、空气冷却凝汽器........................................................................................ 40 四、火电厂冷端系统的优化.............................................................................. 42 第四节 蒸汽再热循环............................................................................................. 47 一、蒸汽再热的目的及其热经济性................................................................... 47 二、最佳再热参数的选择................................................................................. 50 三、具有蒸汽再热的回热循环.......................................................................... 51 四、蒸汽再过热的方法..................................................................................... 52 第五节 热电联产循环............................................................................................. 53 一、热电联产的效益........................................................................................ 53 二、集中供热锅炉房........................................................................................ 56
三、热申冷二联产 56 四、我国的热电联产 第三章新型动， 第一节燃气 蒸汽联合循环 、燃气 -蒸汽联合循环的特点 .58 第四章 给水回热加热系统 59 第书 热力系统的制今及分类 50 第二节回热（机 原则性热力系统 回热加热 器的类型 .59 二、面式加热器的连接方式 .63 三、回热系统的损失及回热系统的优化 .65 第三节回热（机组）原则性热力系统的计算 67 计算目的及基本公式 67 二计算方法和 6 三热平衡式的拟定 .61 四、常规热平衡的电算回热（机组）原则性热力系统 .69 第四节回热加热器的运行 69 一、回热系统正常云行的重要性 60 一加执器的投运和停用方式 运行中监智 69 四、加热器的防腐保护 70 第五章给水除氧和发电厂的辅助汽水系统 71 第节火申厂的汽水损失及补充 71 第二节锅炉连续排污利用系统 锅炉的汽水品质 二、废热及工质的回收利用 .73 三、加热用厂用蒸汽系统 73 第三节化学除氧 74 第四节热除氧器及其原则性热力系统 热除氧的机理 二、热除氧器的构造 三、除氧器原则性热力系统及其计算 .78 四、无除氧器的热力系统 81 第五节除氧器的运行 83 ,除氧器的安全运行 除氧器运行参数监督及其启停 第七章发电厂原则性热力系统（用于课程设计） -87 第一节发电厂原则性热力系统的拟定 87 一、发电厂原则性热力系统的组成 87 二、编制发电厂原则性热力系统的主要步骤 第二节发电厂原则性热力系统举例 一、国产机组原则性热力系统 二、我国安装的进口火电设备的发电厂原则性热力系统 .88 三、国外几个代表性火电的发电厂原则性热力系统 88
三、热电冷三联产............................................................................................ 56 四、我国的热电联产........................................................................................ 56 第三章 新型动力循环 .................................................................................................... 58 第一节 燃气—蒸汽联合循环................................................................................... 58 一、燃气—蒸汽联合循环的特点:...................................................................... 58 第四章 给水回热加热系统........................................................................................ 59 第一节 热力系统的概念及分类............................................................................ 59 第二节 回热（机组）原则性热力系统..................................................................... 59 一、回热加热器的类型..................................................................................... 59 二、面式加热器的连接方式.............................................................................. 63 三、回热系统的损失及回热系统的优化............................................................ 65 第三节 回热（机组）原则性热力系统的计算 .......................................................... 67 一、计算目的及基本公式................................................................................. 67 二.计算方法和步骤........................................................................................... 67 三.热平衡式的拟定........................................................................................... 67 四、常规热平衡的电算回热（机组）原则性热力系统....................................... 69 第四节 回热加热器的运行 ...................................................................................... 69 一、回热系统正常运行的重要性....................................................................... 69 二、加热器的投运和停用方式.......................................................................... 69 三、运行中监督............................................................................................... 69 四、加热器的防腐保护..................................................................................... 70 第五章 给水除氧和发电厂的辅助汽水系统..................................................................... 71 第一节 火电厂的汽水损失及补充............................................................................ 71 第二节 锅炉连续排污利用系统............................................................................... 72 一、锅炉的汽水品质........................................................................................ 72 二、废热及工质的回收利用.............................................................................. 73 三、加热用厂用蒸汽系统................................................................................. 73 第三节 化学除氧.................................................................................................... 74 第四节 热除氧器及其原则性热力系统..................................................................... 74 一、热除氧的机理............................................................................................ 74 二、热除氧器的构造........................................................................................ 75 三、除氧器原则性热力系统及其计算................................................................ 78 四、无除氧器的热力系统................................................................................. 81 第五节 除氧器的运行............................................................................................. 83 一，除氧器的安全运行..................................................................................... 84 二、除氧器运行参数监督及其启停................................................................... 86 第七章 发电厂原则性热力系统（用于课程设计） .......................................................... 87 第一节 发电厂原则性热力系统的拟定..................................................................... 87 一、发电厂原则性热力系统的组成................................................................... 87 二、编制发电厂原则性热力系统的主要步骤..................................................... 87 第二节 发电厂原则性热力系统举例 ........................................................................ 88 一、国产机组原则性热力系统.......................................................................... 88 二、我国安装的进口火电设备的发电厂原则性热力系统.................................... 88 三、国外几个代表性火电厂的发电厂原则性热力系统....................................... 88
第三节发电厂原则性热力系统的计算 0 、计算目的 00 二、计算方法与步 三、热耗率的修正和非额定工况的计算 .91 第四节发电厂原测性热力系统计算举例 .91 第八章发电厂全面性热力系统 02 第一节发电厂全面性热力系统的概念 第二 道与阀门的基本知识 、管道规范 二.蒸汽管道的设计压力 .92 三、管径和壁厚的计算 93 第三节主蒸汽系统」 03 主蒸汽系统的型式及其应用 主蒸汽 再热蒸汽系统的全面性热力系统及其运行 第四节旁路系统 95 一、旁路系统的类型及其作用 .95 二、常见的旁路系统形式」 05 、旁路系统的设计 07 四、直流锅炉的旁路系统 五、旁路系统的运行 .98 第五节给水系统及给水泵的配置 100 一、给水系统的类型及应用 100 二给水泵 100 三、给水系统的全面性热力系统及其运行 102 第六节回热系统全面性热力系统 103 一、某国产机组回热系统的特点及其正常运行 103 二、低负荷、事故工况 104 三、启动、停运 104 第七节全厂公用汽水系统 公用辅助蒸汽系纷 二、主厂房内的冷却水系窃 .105 三、全厂的疏放水放气系统 106 第八节发电厂全面性热力系统举例】 108 ·、对发电厂全面性热力系统的要求 1n9 二、发电厂 全面性热力系统示例
第三节 发电厂原则性热力系统的计算..................................................................... 90 一、计算目的................................................................................................... 90 二、计算方法与步骤........................................................................................ 90 三、热耗率的修正和非额定工况的计算............................................................ 91 第四节 发电厂原则性热力系统计算举例................................................................. 91 第八章 发电厂全面性热力系统 ...................................................................................... 92 第一节 发电厂全面性热力系统的概念..................................................................... 92 第二节 管道与阀门的基本知识............................................................................... 92 一、管道规范................................................................................................... 92 二．蒸汽管道的设计压力................................................................................. 92 三、管径和壁厚的计算..................................................................................... 93 第三节 主蒸汽系统................................................................................................. 93 一、主蒸汽系统的型式及其应用....................................................................... 93 三、主蒸汽、再热蒸汽系统的全面性热力系统及其运行.................................... 94 第四节 旁路系统................................................................................................... 95 一、旁路系统的类型及其作用.......................................................................... 95 二、常见的旁路系统形式................................................................................. 95 三、旁路系统的设计........................................................................................ 97 四、直流锅炉的旁路系统................................................................................. 98 五、旁路系统的运行........................................................................................ 98 第五节 给水系统及给水泵的配置...........................................................................100 一、给水系统的类型及应用.............................................................................100 二、给水泵.....................................................................................................100 三、给水系统的全面性热力系统及其运行........................................................102 第六节 回热系统全面性热力系统...........................................................................103 一、某国产机组回热系统的特点及其正常运行.................................................103 二、低负荷、事故工况....................................................................................104 三、启动、停运..............................................................................................104 第七节 全厂公用汽水系统 .....................................................................................105 一、公用辅助蒸汽系统....................................................................................105 二、主厂房内的冷却水系统.............................................................................105 三、全厂的疏放水放气系统.............................................................................106 第八节 发电厂全面性热力系统举例 .......................................................................108 一、对发电厂全面性热力系统的要求...............................................................108 二、发电厂全面性热力系统示例......................................................................108
绪 论 一、我国的能源资源和能源结构 能源资源丰富，但人均拥有量相对不足 以煤炭为主要能源 占一次能源消费量62% 预计到2050年仍占能源消费量50% 电力能源一直以煤为主 煤炭在总能源中比例 100 30 010 1965 1970 19751980 985 1990 1995 2000 年份 2002年我国能源状况 次能源消费量为14.8亿吨标准煤，产量为13.87亿吨标准煤，为世界第二大能源消 费国 煤炭占66.1%，石油23.4%，天然气2.7%，水电7.1%，核电0.7% 发电装机容量3.57亿千瓦，居世界第2位 据能源统计年鉴，我国石油讲口达6600万吨 近年来我国能源需求已呈明显增长的趋势 我国的能源储量及消费构成 类别 能源资源 能源构成% 消费构成% 储量 世界 1990年世界 1980年1995年1970年1995年 名位 名位 煤炭 14400亿13 1079亿t1 59.48☐76.00☐80.9 75.0 石油787.5亿t 5 1.38亿t5 21.164.1814.717.3 天然气33400亿 152亿 00 18 水能 675Gw 1 1264亿kw15 19.3618.553.5 59 核能 1.27 能源利用率低，平均能耗高，产值能耗约为发达国家的4~5倍，产品单耗比发达国家 高40%，能源综合利用率不到30%。 污染严重，CO,的排放量己成为世界第2位 世界一些国家一次能源消费(A)及发电能源消费(B)的情况
绪 论 一、我国的能源资源和能源结构 • 能源资源丰富，但人均拥有量相对不足 • 以煤炭为主要能源 • 占一次能源消费量 62％ • 预计到 2050 年仍占能源消费量 50% • 电力能源一直以煤为主 2002 年我国能源状况 • 一次能源消费量为 14.8 亿吨标准煤，产量为 13.87 亿吨标准煤，为世界第二大能源消 费国 • 煤炭占 66.1%，石油 23.4%，天然气 2.7%，水电 7.1%，核电 0.7% • 发电装机容量 3.57 亿千瓦，居世界第 2 位 • 据能源统计年鉴，我国石油进口达 6600 万吨 • 近年来我国能源需求已呈明显增长的趋势 我国的能源储量及消费构成 类别 能源资源 能源构成,% 消费构成,% 储量 世界 名位 1990 年 产量 世界 名位 1980 年 1995 年 1970 年 1995 年 煤炭 14400 亿 t 3 10.79 亿 t 1 59.48 76.00 80.9 75.0 石油 787.5 亿 t 5 1.38 亿 t 5 21.16 4.18 14.7 17.3 天然气 33400 亿 152 亿 22 0.9 1.8 水能 675GW 1 1264 亿 kW 15 19.36 18.55 3.5 5.9 核能 1.27 能源利用率低，平均能耗高，产值能耗约为发达国家的 4～5 倍，产品单耗比发达国家 高 40%，能源综合利用率不到 30% 。 污染严重， CO2 的排放量已成为世界第 2 位 世界一些国家一次能源消费(A)及发电能源消费(B)的情况 煤炭在总能源中比例 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 年份 煤炭比例/%
美国俄罗斯中国日本德国英国加拿大 法国意大利 19911951911951911951911951991199519119519911995 199119951991199 岛品哥 1995年我国与1993年世界电力工业水平比较 地区或国家 装机容量MW 人均装机容量，kW人 发电量，亿kWh 人均发电量kWW人 全世界 2846700 0.50 119480 2115 发达国家 1483700 2.10 60395 8365 中等发法家 457600 110 18017 4300 中国1995年) 182910 0.15 8395 700 上海(1995年) 7647 0.65 373 3109 二、我国火力发电工业的成就 我国电力工业的发展 年代 1882 1949 1987 1995 1998 2002 项日 装机容量 GW 12kW) 1.85 101.93 214.4 227 356 倍数 55 116 123 192 世界顺位 21 7 发电量 TWh 43 496 1000 16 161 倍数 115 233 27 375 世界顺位 125 2 三、我国电力规划及火电技术发展动向 我国电力供应能力预测 顾目 “九五到2000年 中期到2010年 远期到2020年 装机容量 发电量 装机容量 发电年 装机容量 发电量 GW%TWh% GW % TWh %GW % TWh % 火电 255.0 76.91175.0 832 413.8 77.22069.0 82.3575.8 72.9 2879.0 78.5 2070 1035.0 3688 1844.0 50.8 2504 油电 20.0 100.0 30.0 150.0 50.0 250.0 气电 8.0 15.0 30 125.0 水电 67.5 22.1 220.0 15.6 380 12.7 160.0 20.2 498.0 13.6 抽水 1.5 10.0 20.0 核电 27 0.9 162 20.0 200 40.0 5 248.0 6.8 新能 1.6 0.1 20 0.1 1431 18 41.0 总计 305.7 100.0 1412.8 100 535.8 100 2512.8 100 700.1 100 3666.0 100
美国 俄罗斯 中国 日本 德国 英国 加拿大 法国 意大利 1991 1995 1991 1995 1991 1995 1991 1995 1991 1995 1991 1995 1991 1995 1991 1995 1991 1995 A 24.9 25.78 10.50 8.57 9.48 11.19 5.34 5.45 4.38 3.93 2.91 2.64 2.68 2.74 2.84 2.74 2.11 2.01 B 41.0 39.9 30.1 27.8 27.4 31.5 51.2 52.2 36.2 37.3 36.3 36.8 61.4 61.0 50.9 61.0 31.8 33.2 1995 年我国与 1993 年世界电力工业水平比较 地区或国家 装机容量,MW 人均装机容量,kW /人 发电量,亿 kWh 人均发电量,kWh/人 全世界 2846700 0.50 119480 2115 发达国家 1483700 2.10 60395 8365 中等发达国家 457600 1.10 18017 4300 中国(1995 年) 182910 0.15 8395 700 上海(1995 年) 7647 0.65 373 3109 二、我国火力发电工业的成就 我国电力工业的发展 年代 项目 1882 1949 1987 1995 1998 2002 装机容量 GW 12(kW) 1.85 101.93 214.4 227 356 倍数 1 55 116 123 192 世界顺位 21 7 4 2 发电量 TWh 4.3 496 1000 1167 1614 倍数 1 115 233 271 375 世界顺位 25 2 三、我国电力规划及火电技术发展动向 我国电力供应能力预测 项目 “九五”到 2000 年 中期到 2010 年 远期到 2020 年 装机容量 发电量 装机容量 发电量 装机容量 发电量 GW % TWh % GW % TWh % GW % TWh % 火电 255.0 76.9 1175.0 83.2 413.8 77.2 2069.0 82.3 575.8 72.9 2879.0 78.5 煤电 207.0 1035.0 368.8 1844.0 500.8 2504 油电 20.0 100.0 30.0 150.0 50.0 250.0 气电 8.0 10.0 15.0 75.0 25.0 125.0 水电 67.5 22.1 220.0 15.6 100.0 18.7 318.0 12.7 160.0 20.2 498.0 13.6 抽水 蓄能 1.5 10.0 20.0 核电 2.7 0.9 16.2 1.1 20.0 3.7 120.0 4.8 40.0 5.1 248.0 6.8 新能源 0.5 0.1 1.6 0.1 2.0 0.1 5.8 0.2 14.31 1.8 41.0 1.1 总计 305.7 100.0 1412.8 100 535.8 100 2512.8 100 700.1 100 3666.0 100