有机朗肯循环与再热式循环低温热源发电系统热力性能研究
热力发电厂信息化问题研究结论与参考文献
热力发电厂信息化问题研究结论与参考文献 本篇论文快速导航： 【题目】：京宁热电公司信息化建设路径探析 【第一章】：国内外信息化战略研究状况综述 【2.1 - 2.2】：公司信息化理论与战略管理过程 【2.3 - 2.4】：信息化管理战略与发电公司信息化战略概述 【第三章】：京宁热电企业信息化状况及面临的信息化问题 【第四章】：京宁热电信息化发展环境及战略需求分析 【第五章】：京宁热电公司信息化发展战略的制定与实施 【第六章】：京宁热电公司信息化建设战略保障措施 【结论/参考文献】：热力发电厂信息化问题研究结论与参考文献第7章结论 通过对电力企业目前发展现状的分析，可以了解到电理企业对于信息化建设的迫切需求。信息化建设对企业的内部管理以及外部的压力的缓解都有一定的帮助。但在实际的应用中存在一些问题，通过对京宁热电公司的战略发展指导思想以及制定的发展目标，列举相应的解决对策。通过科学地运用信息化建设，提高企业整体的综合实力。 （1）通过分析企业信息化系统使用的现状，我们可以得知：在经济一体化的发展背景下，很多公司开始注重信息化管理，将信息
化逐渐与公司的实际情况相结合。热电公司也不例外，公司的信息化主要是通过先进的网络软件技术，对公司的相关发展信息、人力资源情况、项目介绍以及机械设备和资金的情况进行信息化统一管理，这大大提高了公司的办事效率，同时将企业的管理实力提升了很大的空间。 （2）通过对京宁热电公司存在的问题进行分析可以得知：信息系统还不能够完全满足电力公司改革的发展需求以及公司对于管理层面不断提出的新要求。各部门之间的信息化系统衔接尚不完善，分割比较严重，对于形成公司整体信息化还有一段距离；统计的范围有限，不能够将全部的机器设备的资料涵盖进去，导致数据的统计不够完善，综合分析能力差，通常信息化系统仅是实现事后统计分析，对于事前的统计分析欠缺，因此对于前期的分析统计存在不足之处；在信息化实施过程中，容易忽略主体，也就是对于公司的整体扩展性差；各部门的信息资源相对独立，存在孤立情况，京宁热电公司的人力资源储备、材料使用、客服、弄点、财务等页面的系统没有组建在一起，相互孤立；信息化的发展很大程度受限于信息建设的保障措施。国内的电力信息化系统的建设开始晚，人才储备不足，技术存在短板，因此信息的监管体系还不够完善，相关的法律法规还不健全。 （3）结合公司的信息化发展的环境进行分析，同时对公司的战略发展需求进行了阐述。公司信息化制度的建设需要考虑内部的政
《热力发电厂》习题解答1
第一章发电厂热力过程的理论基础思考题及习题 (2) 第二章凝汽式发电厂极其热经济性 (8) 第三章发电厂热力循环主要参数对电厂经济性的影响 (15) 第四章发电厂局部性热力系统及设备 (24) 第五章发电厂原则性热力系统 (35) 第六章发电厂全面性热力系统 (37)
《热力发电厂》习题解答 第一章 发电厂热力过程的理论基础思考题及习题 1 .对发电厂热功转换效果做出全面正确的评价，为什么必须建立在热力学第一定律和第二定 律基础之上？ 答：热力学第一定律是从能量转换的数量关系来评价循环的热经济性；它可对各种理想循环进行分析，而 实际的各种热力循环中都存在原因不同的不可逆损失， 找出这些损失的部件、 大小、原因、及其数量关系， 提出减少这些不可逆损失的措施，以提高实际循环热效率就应采用以热力学第二定律为基础的方法来完 成。因此对发电厂热功转换效果作出全面的评价，必须建立在热力学第一定律和第二定律 的基础之上。 2. 评价实际热力循环的方法有几种？它们之间有什么区别和联系？ 答：评价实际热力循环的方法有两种：一种是热量法（既热效率法） ，另一种是火用（或熵）方法。热量法 是以热力学第一定律为基础。用能量的基本特性提出热力循环能量转换的数量关系的指标，着眼于能量数 量上的平衡分析，它主要通过计算各种设备及全厂的热效率来评价实际循环的优劣。这种评价方法的实质 是能量的数量平衡。 火用方法是以热力学第一，第二定律为依据，不仅考虑能量的数量平衡关系，也考虑循 环中不可逆性引起作功能力损失的程度。它是一种具有特定条件的能量平衡法，其评价的指标是 火用效率, 这种评价方法实质是作功能力的平衡。两种方法之间的区别：热量法考虑热的数量平衡关系，而 火用方法 不仅考虑热的量，而且也研究其质的数量关系，即热的可用性与它的贬值问题。因此，两种方法所揭示出 来的实际动力装置 不完善性的部位、大小、原因是不同的。 3. 热量火用和工质火用的含义和区别？为什么说 火用可作为一个状态参数？ 答：温度为T 的恒温热源释放热量 q ，则q 在热源温度T 和环境温度T en 之间实现卡诺循环时所做的最大 技术功，称为热量 火用。在发电厂的绝大部分热力设备中，工质都是在稳定流动中，流体由状态（ p i ,t i ）可 逆的变到与环境状态（P en,t en ）时所做的最大技术功，称为工质 火用，而两者均以环境状态为变化的基础， 而只是热源的性质不同。由 火用的定义可见，当环境温度 T en 为常数时，火用只是热源温度T 或工质进口状 态（P l ,t l ）的函 数。故 火用也可做为一个状态参数。 4. 对同一热力过程，用热量法和 火用方法进行计算，其热效率和 火用效率为什么会不一样？试 以节流过程为例说明。 答：热量法是以热力学第一定律（能量传递和转换的数量平衡关系）为基础，从能量的基本特性提出评价 热力循环的指标，着眼于能量数量上的分析。 火用方法是以热力学第一、二定律为依据，研究循环中的不 可逆性引起的做功能力损失的程度。故热效率和 火用效率的计算标准不同，故其计算结果也会不同。 对于节流过程用热量法计算的热效率为： p Q o 100% 色 乂 100% （其中Q p 为节流过程中热量损失） P Q p Q p P 对于节流过程用火用方法计算的火用效率为 p ex 业 100% W E p 100% e n e n
《热力发电厂》2 在线作业问题详解
《热力发电厂》2 在线作业答案 一、单选题（共 24 道试题，共 48 分。） 1. 随着加热器级数的增加，下列说确的是（） A. 最佳给水温度不变 B. 热经济性下降 C. 热效率的增长率增加 D. 加热器投资增加 正确答案：D 满分：2 分 2. 凝汽式发电厂总效率只有25~35%左右，效率如此低的原因在于：（） A. 锅炉设备各项损失太大，致使锅炉效率太低 B. 汽水管道散热损失太大，且无法避免 C. 冷源损失太大，且无法避免 D. 在发电厂生产过程中要消耗掉很多自用电 正确答案：C 满分：2 分 3. 电厂实际生产的整个能量转换过程的不同阶段都存在着各种损失，为此以各种效率来反映其 （）。 A. 不同阶段的初焓和终焓的比值 B. 不同阶段的可用热量的大小 C. 不同阶段的输入能量转变为有用能量的利用程度 D. 不同阶段输入热量的大小 正确答案：C 满分：2 分 4. 热电厂的燃料利用系数可以用来（） A. 比较两个热电厂的热经济性 B. 比较供热式机组间的热经济性 C. 表明热电两种能量产品在品味上的差别 D. 估算热电厂的燃料有效利用程度 正确答案：D 满分：2 分 5. 在实用围，提高蒸汽初压力能提高循环效率，其原因是：（）
A. 蒸汽容积流量增加 B. 汽轮机功率增加 C. 锅炉饱和温度提高 D. 蒸汽过热度提高 正确答案：C 满分：2 分 6. 水在锅炉中的加热汽化过程是一个（） A. 定熵过程 B. 定压过程 C. 定温过程 D. 定容过程 正确答案：B 满分：2 分 7. 采用中间再热的目的是：（） A. 提高回热经济性 B. 提高初参数后使排汽湿度不超过允许值 C. 提高机组设计功率 D. 利用锅炉烟道的余热以降低排烟温度 正确答案：B 满分：2 分 8. 下面关于除氧器的叙述中，错误的是（） A. 热力除氧器可对锅炉给水进行热力除氧 B. 热力除氧器可对锅炉给水加热 C. 除氧器一般装设在给水回热加热系统中的锅炉给水泵与低压加热器之间 D. 热力除氧器的工作哦原理是：预置的化学药品与加热时溶解在水中的氧气发生化学反应， 从而达到除氧的目的 正确答案：D 满分：2 分 9. 凝汽式火力发电厂的发电标准煤耗率b0和供电标准煤耗率bg0厂用电率K之间的关系是（） A. b0=bg0（1-K） B. b0=bg0/（1-K） C. b0=bg0（1+K） D. b0=bg0/（1-K）
热力发电厂复习题及复习资料
热力发电厂复习题及答案 热力发电厂单元一复习题 一,填空： 1、（）、（）、（）、水力、原子能，这五种一次能源又称为常规能源。 2、电厂按产品分为（）和（）。 3、通常用（）来反映发电厂热力设备的完善程度及热损失的大小。 4、锅炉设备中的热损失主要有（）、（）、（）、（）、（）。 5、发电机损失包括（）、（）、轴承摩擦损失、通风耗功。 6、汽耗率为每生产（）所消耗的蒸汽量。 7、我国发电厂的厂用电率平均在（）。 8、1kg标准煤的低位发热量为（）。 9、提高蒸汽初参数，循环热效率会（）。 10、采用蒸汽中间再热的机组用烟气一次再热时，一般取再热温度等于 （）。 二、判断： 1、随着回热级数的增加，循环热效率不断提高。（） 2、小容量机组采用高参数同样能提高全厂效率。（） 3、蒸汽初参数选择得越高，锅炉效率越高。（） 4、采用给水回热的机组比同功率的纯凝汽式机组进汽量小。 5、热电联产的三种生产形式中背压式汽轮机组的热经济性最高。 三、问答题： 1、给水回热加热的意义是什么？ 2、什么是厂用电率？目前我国发电厂的厂用电率约为多少？ 3、什么是热点联产？热点联产有哪些形式？ 单元二复习题 一填空题: 1.按传热方式的不同,回热加热器分为( )和( )两种. 2.为适应高参数、大容量机组的要求，一台加热器又分为 （）、（）和（）三部分。 3、除氧器根据工作压力的不同，可分为（）、（）、（）除氧器。 4、凝汽设备主要有（）、（）、（）、（ ）等。 5、正常运行中，凝汽器内的真空主要是依靠（）形成的。 6、真空系统的捡漏方法有（）、（）和 （）。 7、凝汽器的端差是指排气压力下的饱和温度与（）之差。 8、过冷度是指（）与凝结水温度之差。 9、给水除氧的方法有（）和（）。 10、除氧器运行采用（）和（）两种方式。 二、选择：
工程热力学13---动-力-循-环讲课讲稿
工程热力学13---动- 力-循-环
动 力 循 环 一、动力循环的分析方法 1．热力学第一定律分析方法（以热效率t η为指标）： 热力学第一定律效率= 投入系统的能量 有效利用的能量 动力循环 Q W t = η 121212111T T S T S T Q Q Q W t -=??-=-==η （S TdS T ?≡?? ） 理想 1 2 1T T C -=η 循环完善性 充满系数= ABCDA abcda 面积面积对应卡诺循环功量实际循环功量= 2．热力学第二定律分析方法（以火用效率ex η为指标）： 热力学第二定律效率= 投入系统的可用能 有效利用的可用能 T
动力循环 sup ,x t ex E W = η 或 sup ,,0sup ,11x i g x i ex E S T E I ∑∑-=-=η sup ,x E 核算起点不同，可有两种结果： ① 以投入的燃料的化学能为起点 Q E E F x x ==,sup , ② 以释放热量的可用能为起点 ??? ? ?-==T T Q E E Q x x 0,sup ,1 两种分析法，一个考虑能量的“数量”，一个考虑能量的“质量”。各有侧重，相辅相成，不可偏废。两者的结合才能全面反映能量的经济性。 如书上本章*10-6 对蒸气动力循环的火用分析， 用热一律分析： 乏汽排热能量损耗最大，冷凝器散热损失约占总热量的 54.26%， 但因放热温度低，火用损失并不大，约占总火用的2.22%； 用热二律分析：锅炉的燃烧与传热火用损失最大，约占总火用的58.91% /35.84%；但其热损失仅为10%。 13 蒸汽动力循环 13.1 朗肯循环 根据热力学第二定律，在一定温度范围内卡诺循环的效率最高。 如果采用
工程热力学15制冷循环.doc
15． 制冷循环 15.1制冷与逆卡诺循环 将物体冷却到低于周围环境的温度，并且维持这一低温，称为制冷。为实现这一目的，需要将热量从低温物体（如冷藏室）移向高温物体（如环境）。由热力学第二定律可知，这一过程不能自发实现，必须消耗外部可用能，通常是消耗机械能或高温热源所提供的热能。因此制冷循环是一种逆向循环。如果循环的目的是从低 温物体取走热量，以维持物体的低温状态，称之为制冷循环。 前已述及，在两个恒温热源间的动力循环中，卡诺循环的热效率最高。按照 图15-1，由两个定温过程和两个定熵过程按照与卡诺循环相反方向（逆时针）运行的循环称为逆卡诺循环。可以证明在两个恒温热源间，逆卡诺循环的制 冷系数最大，为 L H L T T T -= max ε （15-1） 式中，H T 和L T 分别是高温热源与低温热源的温度。 L H L L Q Q Q W Q -== ε ← L L H H T Q T Q ≤ 从式中可以看出，和卡诺循环一样，逆卡诺循环的制冷系数也只与高温热源与低 温热源的温度有关。 15.2 空气压缩式制冷循环 利用空气作为制冷工质构成空气压缩制冷循环——逆布雷顿循环。和下节将要讲到的蒸汽制冷循环不同的是：在空气制冷循环中，工质不会发生相变，而是依靠显热在定压情况下吸收和放出热量，因此制冷量较小，偏离逆卡诺循环较远，经济性较低。
鉴于空气定温吸热、放热不易实现，改用两个定压过程代替，因而压缩空气制冷循环实为逆向的布雷顿循环。 分析：低温热源（冷库）吸热 412h h q -= 高温热源（环境）放热 321 h h q -= 耗功 ()()413221h h h h q q w ---=-= 制冷系数 ()()()()1 14 1324132414132412---=----=----== T T T T T T T T T T h h h h h h w q ε 过程1-2、 3-4 定熵， 43112 12T T p p T T =??? ? ??=-κ κ → κκπ1 1 24132-==--T T T T T T 故 1 1 1-= -κ κπ ε （15-2） 可见 ↑→ ↓ επ 减小增压比，可使 制冷系数提高， 但这会使 膨胀温降减小，制冷量下降。 压缩空气制冷循环的 优点：工质易得，安全。 缺点：制冷量不大。（空气热容小，增加↑π → ↓ε） 故一般在普冷（50->℃）很少用(除了用于飞机空调，直排)，在深冷（100-<℃）可用于导弹内红外探测器的冷却，不计成本效率）。 为增大制冷量须增大流量，活塞式的压气机、膨胀机让位于 叶轮式的压气
热力发电厂复习题附标准答案
热力发电厂复习思考题 一、概念题 机组绝对内效率：汽轮机的实际内功率与汽轮机热耗之比。 回热作功比:汽轮机回热抽汽做内功量和所有蒸汽做内功量之比 回热抽汽做功不足系数：回热抽汽做功量占1ｋg凝气做功量的比值 除氧器自生沸腾现象：在除氧器的热量平衡计算时，如果计算出的除氧器所加热所需的抽气量为零或负值，则无需抽气,其它各项汽水流量的热量已经能将水加热至除氧器工作压力下的饱和温度这种情况称为除氧器的自生沸腾。 热化发电率:热化发电率是指热化发电量与热化供热量的比值,也叫单位供热量的电能生产率。 电厂供电热效率:扣除厂用电的全厂效率 发电标准煤耗率：指发电企业每发一千瓦时的电能所消耗的标准煤量,是考核发电企业能源利用效率的主要指标。其计算公式为：发电标准煤耗（克/千瓦时）=一定时期内发电耗标准煤量/该段时间内的发电量 热化发电比:热化发电量占整个机组发电量的比值 最有利蒸气初压：当蒸汽初温与排气压力一定，必有一个使循环内效率达最大的蒸汽初压,与机组容量有关 热电比：Ｒtp供热机组热化供热量与发电量之比。 机组汽耗率： 汽轮发电机组绝对电效率: 机组热耗率: 发电厂发电热耗率:发电厂生产单位电能所消耗的热量。 二简答题 2-１发电厂热经济性分析方法及特点 热量法基于热力学第一定律,通过计算某一热力循环中装置或设备有效利用的能量占所消耗能量的百分数,并以此数值的高低作为评价动力设备在能量利用方面的完善程度的指标。其实质是能量的数量平衡,而不考虑能量的质量,不区分能量品位的高低，故汽轮机的热损失为最大。yonｇ方法基于热力学第二定律,从能量的质和量两方面来评价其效果，即有效利用的可用能与供给的可用能之比,区分能量品质的高低以锅炉燃烧传热过程的不可逆最严重,故其可用能损失为最大。热量法便于定量计算，作功能力法便于定性分析。两种方法算得的总损失量和全厂效率相同 2-2现代火力发电厂主要采取了哪些措施提高其热经济性 提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用给水回热循环、蒸汽再热循环、热电联产循环 2-3提高蒸汽初参数的主要目的是什么?为何现代大容量汽轮发电机组向超临界、超超临界蒸汽参数发展?受那些主要条件制约? 答：主要目的是提高发电厂的热经济性。 蒸汽初参数对电厂热经济性的影响主要取决于对汽轮机绝对内效率的影响，随着蒸汽初参数的提高，汽轮机的绝对内效率即η i=ηtηｒｉ可以有不同方向的变化。对于大容量汽轮机，当蒸汽初参数提高时，相对内效率可能降低的数值不是很大，这时提高蒸汽初 参数可以保证设备热经济性提高。对于小容量汽轮机,由于蒸汽容 积流量减小，当蒸汽初参数提高时,其相对内效率的下降会超过此 时循环热效率的提高。在这种情况下,当蒸汽初参数提高时,设备的 热经济性是降低的。所以这时提高蒸汽初参数反而有害,因为他不但使设备复杂，造价提高,而且还要消耗更多的燃料。综上所述，为了式汽轮机组有较高的绝对内效率，在汽轮机组进气参数与容量的配合上，必然是“高参数必须是大容量”。提高蒸汽初温受动力设备材料强度的限制，提高蒸汽初压主要受到汽轮机末级叶片容许的最大湿度的限制。 2-４何谓火电厂的冷端优化?试定性说明它受那些主要因素影响？与凝汽器最佳真空、循环水泵经济调度和多压凝汽器有何关系? 2-5 试用Ｔ-s图分析说明单级回热加热时的抽气压损、换热温差与加热器端差导致的做功能力损失。 2-6最佳蒸汽再热压力值与那些技术因素有关？在推导 ) 1/( t c op rh T Tη - =式时，在理论上做了那些假设，为什么? 答：与再热温度、有无回热抽汽有关。 2－7再热后汽温超过规定值时，常用喷水减温至允许值,试定性说明对再热循环热效率的影响? ２-８分析采用回热循环的热经济性。 答:①利用了在汽轮机中部分作过功的蒸汽来加热给水,使给水温度提高,减少了由于较大温差传热带来的热损失；②因为抽出了在汽轮机作过功的蒸汽来加热给水，使得进入凝汽器的排汽量减少,从而减少了工质排向凝汽器中的热量损失,所以,节约了燃料,提高了电厂的热经济性。(用热量法分析,汽轮机回热抽汽做功没有冷源损失,使凝汽量减少;从而减少了整机的冷源损失,提高了循环热效率。） 2-9为什么现代大容量机组的回热系统,以面式加热器为主？ 全由混合式加热器组成的系统，每级混合式加热器的水泵应有正的吸入水头，而且需要有备用泵，反而使系统复杂化,投资增加，又不安全；虽然面式加热器有端差,热经济性差，但面式加热器组成的系统却只有给水泵和凝结水泵较全为混合式的简单，运行安全可靠,系统投资小；所以现在电厂只设一个混合式的作为除氧器,其余的皆为表面式的。 2-１0混合式低压加热器的特点是什么？为何国外大机组有采用混和式低压加热器的？ 答:在混合式加热器中，汽和水两种介质直接接触，其传热效果比较好，传热端差近似等于零。构造简单，造价低,便于收集不同压力和温度的水流。缺点:在串联的混合加热系统中，每个加热器后需要加给水泵，导致系统复杂,运行可靠性降低,同时耗电量增加。 随着机组蒸汽初参数的不断提高，特别是采用超临界参数以后, 蒸汽中各种杂质的溶解度增加,沉积在锅炉受热面中的杂质相对减少, 而汽轮机通流部分的沉积物则相对增加。这些杂质中以氧化铜最危险, 它在汽轮机通流部分生成很难清除的铜垢, 使汽机的经济性和出力降低。铜主要来自凝汽器和表面式低加中的铜管。对于表面式加热器产生的铜腐蚀物, 目前还没有可靠的消除办法。由于混合式加热器没有铜管，可大大减少铜腐蚀的产生,这是采用混合式加热器的原因之一。 另外，在传统的表面式加热器中, 当抽汽压力低于大气压时, 加热器实际运行端差往往很大, 而漏入混合式加热器的空气对端差影响很小。混合式加热器中由于汽水直接混合, 可以把凝结水加热到抽汽压力下的饱和温度, 即实现“零端差”运行, 提高了回热效果,而且还能除去部分不凝结气体, 减少凝水溶氧。这是采用混合式加热器的又一原因。
有机朗肯循环低温余热发电系统的分析与优化
有机朗肯循环低温余热发电系统的分析与优化 马新灵，魏新利，孟祥睿 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州450001） 摘要：应用热力学第一定律和第二定律对有机朗肯循环低温余热发电系统进行了热力计算、能量分析和火用分析。 为了提高系统的性能，以R245fa为工质，针对120℃左右的热源，在给定工况下用Aspen Plus软件对系统流程进行模拟和优化。研究结果表明：降低膨胀机入口工质的过热度，提高膨胀机入口工质的压力，改进设备在膨胀机后加装回热器都能提高系统的热效率和火用效率，同时降低系统的不可逆性。 关键词：有机朗肯循环；余热回收；分析；优化 Analysis and Optimization of ORC for Low-temperature Waste Heat Power Generation Abstract:This paper presents energy analysis, thermodynamic calculation and exergy analysis for waste heat power generation system of Organic Rankine Cycle based on the first and second laws of thermodynamics. In order to improve system performance, for low-temperature waste heat of 120℃and R245fa organic working fluid, using Aspen Plus software conducted simulation, optimization and improvement. Results from these analyses show that decreasing the expander inlet temperature, increasing inlet pressure of the expander, and adding regenerative heater can increase thermal and exergy efficiencies , at the same time reduce system irreversibility. Key words: Organic Rankine Cycle, waste heat recovery ,Analysis, Optimization 1.引言 大量工业过程产生的低温余热资源不能被有效地回收利用，不仅浪费了能源，还使得热污染成为了严重的环境问题。用有机朗肯循环可以很好地解决这一问题，它可以用有机工质将低温余热回收后进行发电。 有机朗肯循环的基本原理与常规的朗肯循环类似。两者最大的区别是有机朗肯循环的工质是低沸点、高蒸汽压的有机工质，而不是水。有机朗肯循环系统由蒸发器、膨胀机、冷凝器和工质泵组成，如图1所示。工质在蒸发器中从低温热源中吸收热量产生有机蒸气，进而推动膨胀机旋转，带动发电机发电，在膨胀机做完功的乏气进入冷凝器中重新冷却为液体，由工质泵打入蒸发器，完成一个循环。 主要可以用于有机朗肯循环发电的热源有工 业废热、地热能、太阳热能、生物质能等。有机朗肯循环主要的优势在于它能很好地回收低温到中温废热。一些典型的工业废热源包括：钢铁工业的高炉热温气体，燃气轮机的排气和柴油发动机的尾气，陶瓷工业窑炉排出的高温气体，造纸和纸浆工业的高温液体。这些低品位的工业废热占整个工业生产热量的50%以上[1,2]。 图1 有机朗肯循环余热发电系统原理图 Figure 1. A simple schematic of a Organic Rankine Cycle 2.热力过程和分析 本研究利用的热源是120℃左右的工业废热，根据前人的研究[3~7]使用R245fa（五氟丙烷， CF3CH2CHF2）这种干性有机物质做工质。热力学模型的假定如下：1）稳定状态条件，2）蒸发器、冷凝器以及管道中没有压降，3）膨胀机和泵中按等熵效率。 有机朗肯循环的温熵图如图2所示的 1-2-3-4-5-6-1，由四个热力过程组成，各部件的热力过程及能量分析如下（以单位质量工质为基准）：
火力发电厂热电联产的探究
火力发电厂热电联产的探究X 张永平 (神华准能发电厂,内蒙古薛家湾 010300) 摘 要:根据我国经济发展对电力事业提出的要求,针对北方城市由于水利资源较南方少,火力发电是城市用电的主要来源的现状,火力发电与热力相连的问题,就我国热电联产目前存在的问题谈了自己的看法。 关键词:火力发电厂;热电联产;效率 中图分类号:T M621 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0091—02 1 概述 国家大力提倡走节约型发展之路,作到珍惜资源、节约能源、保护环境、可持续发展。热力发电是我国主要的发电形式,在近几十年它不可能被任何形式取代,因此研究电厂热力系统是十分必要的,尤其电厂锅炉本身效率的提高,以达到按时保质保量的为机组提供燃煤的目的。发电厂既生产电能,又利用汽轮发电机作过功的蒸汽对用户供热的生产方式,是指同时生产电、热能的工艺过程,较之分别生产电、热能方式节约燃料。以热电联产方式运行的火电厂称为热电厂。对外供热的蒸汽源是抽汽式汽轮机的调整抽汽式汽轮机的排汽,压力通常分为0.78～1.28MPa和0.12～0.25MPa两等。前者供工业生产,后者供民用采暖。热电联产的蒸汽没有冷源损失,所以能将热效率提高到85%,比大型凝汽式机组(热效率达40%)还要高得多。 2 热电联产的现状 到2007年底为止,中国热电联产的情况是:年供热量259651万吉焦,比2006年增加14.13%。供热机组总容量达10091万千瓦占火电装机容量的18.15%,占全国发电机组总容量的14.05%。是核电装机的11.4倍。 现运行的热电厂,规模最大的是太原热电厂,装机容量138.6万千瓦,在北京、吉林、哈尔滨、石家庄、天津、大连和太原这些特大城市已有一批3万千瓦大型抽汽冷凝两用机组运行,星罗棋布的热电厂在中国的大江南北迅速发展,区域热电厂也从城市的工业区蔓延到了乡镇开发区。由于市场经济的发展,在中央“上大压小”政策影响下,将有更多的城市安装大型供热机组。随着工业自动化技术的飞速发展,电力系统的进一步深入改革,电厂对辅控系统自动化程度也不断的提高。在火力发电厂的辅机系统的设计中,一般是根据辅控设备的功能,按照“水”、“灰”、“煤”三个系统设立了独立的集中监控网。而为了保证设备优质高效的运行、提高劳动生产率、提高运行人员整体素质,满足减员增效的要求,也有取消一般的“煤”“水”“灰”三个独立的监控网,而构建电厂集中辅控网的思路。热力发电对于发电系统的重要组成部分其故障率的减少对于整个系统都有着重要的意义。 3 主要存在问题 3.1 国家方针政策落实不够 中央发改环资(2006)1457号:“关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知”应该是热电联产发展的指导性文件。1989年原国家计委就公布了《关于鼓励发展小型热电联产和严格限制凝汽小火电建设的若干规划》的通知,明确了小火电与小热电一字之差,应执行不同的政策。另据中国电力企业联合会编制的“电力工业统计资料汇编”,2003年我国单机6000千瓦及以上的供热机组共2121台4 36万千瓦,其中单机5万千瓦以下的中小供热机组共5台,占65%。在世界各国纷纷制订优 91 2012年第4期 内蒙古石油化工 X收稿日期 09.18 18987. :2011-12-28
烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍
烟气余热有机朗肯循环发电系统介绍 烟气余热有机朗肯循环发电系统中期完成了对有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计，ORC系统有机工质的选择及模拟计算、高效蒸发器和冷凝器的设计和模拟计算以及高效一次表面换热器冷凝器的模具加工。 1、有机朗肯循环（ORC）系统的整体设计 本方案针对工业烟气的余热回收进行研究。目前国内对烟气余热回收的方式有热热回收和热电回收。由于热热回收后的中低温热能不易储存，经常被丢弃，本方案采用余热发电技术对工业烟气进行热电回收。 有些工业烟气余热温度较低（小于250℃），难以采用常规的发电技术进行余热回收发电。低沸点循环发电技术是解决这一问题的一条途径。 烟气余热ORC发电系统，其工艺装配示意图如图1所示。 图1ORC发电系统工艺装配示意图 系统包括烟气循环、有机朗肯循环和冷却水循环系统，其工艺流程图如图2所示（工艺图上包含了温度计、压力计等传感器）：
图2烟气余热发电系统工艺流程图 1）烟气循环中。烟气经蒸发器换热，然后经风机回到烟气混合器中。 2）低沸点ORC系统。低沸点有机工质通过蒸发器与烟气进行换热，吸收热量后，由液体变成高温高压的气体，经汽轮机绝热膨胀，对外做功变成低温低压的气体，再经冷凝器放热变成饱和的液体，然后通过有机工质泵等熵压缩到高压并流到蒸发换器中进行换热。 3）冷却水循环。冷却水经冷凝器吸热后，通过循环水泵加压，进入冷却塔，经冷却塔冷却后，再回到冷凝器中。 2、ORC系统有机工质的选择 在余热发电过程中，工质对系统的性能起着关键作用。在选择工质时，力求工质在热源条件下吸热多，并能把吸收的热量有效地转化成功。 理想的有机朗肯循环工质应该具备有如下的特征： 1)临界温度应该略高于循环中的最高温度，以避免跨临界循环可能带来的诸 多问题； 2)工质的压力水平适宜。循环中蒸发温度所对应的饱和压力不应过高，冷凝 温度对应饱和压力不宜过低，最好能保持正压，以防止外界空气的渗入而影响循环性能； 3)在T—S图中饱和蒸气线上ds／dT应接近零或大于零； 4)比热容小，粘度低，传热系数高，热稳定性好；
工程热力学—动力循环
7 动力循环（Power Cycles） 热能向机械能转换需要通过工质地循环,理想地循环是卡诺循环,但卡诺循环并不实用,其中地等温过程就难以实现.利用相变过程固然可以实现等温过程,但在吸热温度、压力方面却不遂人愿,所以实际循环与卡诺循环地差异比较大.但实际循环与卡诺循环并不是一点关系也没有,实际循环与卡诺循环一样,也有吸热、作功、放热、压缩四种过程组成,其中吸热常常伴随燃料燃烧放热. 为了提高动力循环地能量转换地经济性,必须依照热力学基本定律对动力循环进行分析,以寻求提高经济性地方向及途径. 实际动力循环都是不可逆地,为提高循环地热经济性而采取地各种措施又使循环变得非常复杂.为使分析简化,突出热功转换地主要过程,一般采用下述手段：首先将实际循环抽象概括成为简单可逆理论循环,分析该理论循环,找出影响其循环热效率地主要因素和提高热效率地可逆措施；然后分析实际循环与理论循环地偏离之处和偏离程度,找出实际损失地部位、大小、原因及改进办法.本课程主要关心循环中地能量转换关系,减少实际损失是具体设备课程地任务,因此我们主要论及前者. 7.1 内燃动力循环 内燃机地燃料燃烧（吸热）、工质膨胀、压缩等过程都是在同一设备——气缸–活塞装置中进行地,结构紧凑.由于燃烧是在作功设备
内进行地,所以称为内燃机. 汽车最常用地动力机是内燃机,但是随着技术地进步、环境保护标准地提高与石油天然气资源紧缺,使用蓄电池、燃料电池或太阳能电池地电动汽车已经呼之欲出.目前提到汽车发动机仍然主要是指内燃机. 内燃机具有结构紧凑、体积小、移动灵活、热效率高和操作方便等特点,广泛用于交通运输、工程机械、农业机械和小型发电设备等领域.它是仿照蒸汽机地结构发明地,最初使用煤气作为燃料.随着石油工业地发展,内燃机获得了更合适地燃料——汽油和柴油.德国人奥托（Nicolaus A. Otto）首先于1877年制成了实用地点燃式四 1—气缸盖和气缸体；2—活塞；3—连杆；4—水泵；5—飞轮；6 —曲轴；7—润滑油管；8—油底壳；9—润滑油泵；10—化油器； 11—进气管；12—进气门；13—排气门；14—火花塞 图7-1 单缸四冲程内燃机结构
热力发电厂选择题库(考试复习必备)
一、单项选择题 1、电厂实际生产的能量转换过程中，在数量上以下列哪种热量损失为最大？（D） A、锅炉损失 B、汽轮机内部损失 C、管道损失 D、冷源损失 2、凝汽式发电厂的发电煤耗率可表示为：（A） A、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与发电量之比 B、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与对外供电量之比 C、发电厂在一段时间内耗用的总煤量与平均负荷之比 D、发电在在一段时间内耗用的总煤量与厂用电之比 3、随着回热加热级数的增多，（C）。 A、回热循环效率的增加值逐渐增多 B、回热循环效率的增加值不变 C、回热循环效率的增加值逐渐减少 4、其它条件不变，提高蒸汽初压力循环效率的变化将：（D） A、提高 B、降低 C、不一定 D、先提高后降低 5、其它条件不变提高蒸汽初温，循环效率提高的原因是（B） A、冷源损失数量减少 B、平均吸热温度提高 C、蒸汽湿度减少 D、蒸汽容积流量增加 6、再热机组在各级回热分配上，一般采用增大高压缸排汽的抽汽量，降低再热后第一级回热的抽汽量是为了（A）。 A、减少给水加热过程是的不可逆损失 B、尽量利用高压缸排汽进行回热加热
D、增加再热器后各级回热抽汽的抽汽作功量 7、采用中间再热的目的是：（B） A、提高回热经济性 B、提高初参数后使排汽湿度不超过允许值 C、提高机组设计功率 D、利用锅炉烟道的余热以降低排烟温度 8、提高蒸汽初温，其它条件不变，汽机相对内效率（A）。 A、提高 B、降低 C、不变 D、先提高后降低 9、提高蒸汽初压，其它条件不变，汽机相对内效率（B）。 A、提高 B、降低 C、不变 D、先降低后提高 10、若提高凝汽器真空，机组出力增加ΔNd,循环水泵功率增加ΔNs，则最佳真空为：（A）。 A、ΔNd-ΔNs之差最大时对应的真空 B、ΔNd/ΔNs最大时对应的真空 C、（ΔNd-ΔNs)/ΔNs 最大时对应的真空 D、（ΔNd-ΔNs)/ΔNd 最大时对应的真空 11、常用的烟气中间再热，再热后蒸汽的（B） A、温度增加，压力增加 B、温度增加，压力下降 C、温度下降，压力下降 D、温度不变，压力下降 12、采用中间再热，导致回热的热经济效果（B） A、增强 B、减弱
太阳能有机朗肯循环发电系统设计
太阳能有机朗肯循环发电系统设计 1背景： 太阳能是可再生的绿色能源。白天，在标准太阳光照下，即大气质量AM1.5、温度为25℃的条件下，辐射强度为1000W/m2，如果可以把这些能量用来发电，我们的能源紧张的问题肯定能得到缓解。若发电效率达到一定值，肯定能解决能源紧张和现有的化石燃料污染环境的问题 近年来，有机朗肯循环的研究工作正在大力进行，它是利用低温热源的热量输出机械能或发电的理想方式。可利用的热源种类包括：太阳能、生物质能、地热能以及工厂发热等。与朗肯蒸汽动力循环相似，不同的是有机朗肯循环使用的工质是有机物，因此相对于蒸汽循环，工质的蒸发温度可以减低。Fenton 等介绍了利用以R113 为循环工质，利用太阳能发电灌溉的系统[1]。有机朗肯循环的经济性直接决定于循环工质的热力学性质。因此应该选择合适的循环工质，评价标准包括循环效率高、排气比容小、工作压力正常及环境友好等。有些学者针对循环工质的评价标准，做出了相关的探讨。不同的循环工质需要单独的设计循环设备，从而决定循环设备投资大于运行费用。对于实际运行而言，有机工质的性质如环境友好性、化学稳定性等对有机朗肯循环也具有重要的影响。 在有机朗肯循环发电中，有机工质的选择是很重要的一点。有机朗肯循环工质的选择应尽量满足以下要求: (1) 工质的安全性( 包括毒性、易燃易爆性及对设备管道的腐蚀性等) . 为了防止操作不当等原因导致工质泄漏, 致使工作人员中毒, 应尽量选择毒性低的流体. (2) 环保性能. 很多有机工质都具有不同程度的大气臭氧破坏能力和温室效应, 要尽量选用没有破坏臭氧能力和温室效应低的工质, 如HFC 类、HC 类、FC 类碳氢化合物或其卤代烃. (3) 化学稳定性. 有机流体在高温高压下会发生分解, 对设备材料产生腐蚀, 甚至容易爆炸和燃烧, 所以要根据热源温度等条件来选择合适的工质. ( 4) 工质的临界参数及正常沸点. 因为冷凝温度受环境温度的限制, 可调节范围有限, 工质的临界温度不能太低, 要选择具有合适临界参数的工质. ( 5) 工质廉价、易购买. 2工作原理： 有机朗肯循环系统包括泵、蒸发器、膨胀机、发电机、冷凝器等。集热器吸收太阳辐照，集热器内换热介质温度升高，换热介质通过蒸发器把热量传给有机工质。有机工质在蒸发器中定压加热，高压的气态有机工质进入膨胀机膨胀做功，带动发电机发电；膨胀机尾部排出的有机工质进入冷凝器中定压冷凝，冷凝器出口的有机工质经过泵加压后进入蒸发器完成一次发电循环。
工程热力学与传热学(第十七讲)11_1、2、3
第十一章蒸汽压缩制冷循环 制冷：对物体进行冷却，使其温度低于周围环境温度，并维持这个低温，称为制冷。 制冷技术广泛应用于生产、科研、生活中。 制冷循环的目的：是将低温热源的热量转移到高温热源。 根据热力学第二定律，为了达到这个目的，必须提供机械能或热能作为代价。 根据所消耗的能量形式不同，一般可将逆循环分为两大类： ①消耗机械能的压缩式制冷循环。 包括：空气压缩制冷循环和蒸汽压缩制冷循环。 ②消耗热能的制冷循环。 包括：蒸汽喷射式制冷循环和吸收式制冷循环。 本章介绍最常用的蒸汽压缩制冷循环，并分析提高其经济性的途径。 第一节制冷剂及p-h图 制冷剂是制冷装置的工质，主要是低沸点物质。蒸汽压缩制冷装置中的制冷剂主要是氟里昂和液氨。 常用的氟利昂有：氟利昂12（CF2Cl2）、氟利昂22（CHF2Cl）、氟利昂134a （C2H2F4）、氨等。物理性质见表11-1。
制冷剂在制冷循环中存在汽-液相变，为了计算制冷循环中个过程的能量变化和状态参数，需要查找制冷剂的饱和蒸汽表和过热蒸汽表。 但是，工程上更多的是应用制冷剂的压-焓图（p-h图）进行分析。 p-h图是根据制冷剂蒸汽性质表绘制的。 p-h图是以logp为纵坐标、以h为横坐标建立的半对数坐标图。 如图11-1所示。 说明：①采用logp为坐标，可以使压力从0.001~0.01Mpa，从0.01~0.1Mpa，从0.1~1Mpa所占的坐标高度相同，使低压区图线面积增大，读数更准确。 ②因为实际蒸汽压缩制冷循环常用的工作压力围都远低于临界压力，所以工程上使用的p-h图都没有绘制较高压力部分。 p-h图分析：全图共有六条线、三个区（未饱和液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区）和一个点临界点C）。
热力发电厂复习题及答案(免费发放)
一名词解释 发电热耗率：毎发一度电所消耗的能（热）量。 瑞差：加热器汽侧压力下的饱和温度与出口水温之间的差值。 最佳真空：在汽轮机排汽量和循环水入口水温一定的条件下，增大循环水量使汽轮机输出功率增加△片，同时输送循环水的循环水泵的耗功随之增加旳^/,当输出净功率为最大时，即所对应的真空即凝汽器的最佳真空。 热电厂的燃料利用系数：电、热两种产品的总能量与输入能量之比。 热化发电率：质量不等价的热电联产的热化发电量与热化供热量的比值。 二简答题 农1混合式加热器的优点有哪些 答：混合式加热器的优点是：⑴传热效果好，能充分利用加热蒸汽的热豊⑵结构简单，造价低；（3）便于汇集不同温度和压力的疏水0 2、髙压加热器的过热蒸汽冷却段的任务是什么 看：利用蒸汽的过热度，通过强制对流而使蒸汽在只降低过热度的情况下，放岀过热热量加热给水，以减少传热端差，提高热经济性。 竝〕表而式加热器的疏水冷却段的任务是什么 答：利用刚进入加热器的低温给水来冷却加热器内的疏水，疏水温度的降低后进入下级加热器。这样可使本级抽汽量增加，压力较低一级抽汽量减少，提高机组的经济性。 5v滁氧器滑压运行的优点与存在的问题 答：滑压运行的优点是：避免除氧器用汽的节流损失，使汽机抽汽点分配合理，热经济性高，系统简单投资省。缺点是：当汽机负荷突然增加时，使给水溶氧量增加：当汽机负荷减少时，尤其是汽机负荷下降很大时? 给水泵入口发生汽蚀，引起给水泵工作失常。 6、提髙蒸汽初参数、降低蒸汽终参数均可提高机组的热经济性?尖受哪些主要条件限制 答：提高蒸汽初温主要受金属材料的制约。金属材料的强度极限，主要取决于貝金相结构和承受的工作温度。随着温度的升高，金属材料的强度极限、屈服点以及蠕变极限都要随之降低，髙温下金属还要氧化，甚至金相结构也要变化，导致热力设备零部件强度大为降低，乃至毁坏。 提高蒸汽初压主要受蒸汽膨胀终了时湿度的限制，而且提高蒸汽初参数还会影响电厂钢材消耗的总投资0 降低蒸汽终参数主要受凝汽器的设计而积、皆材和冷却水量的限制。 Tv：锅炉连续排污的目的是什么 穆：锅炉连续排污的目的是：为了保持炉水的水质指标在允许范用内，从而使锅炉产生出来的蒸汽品质合乎要求。防止在受热而及汽机通流部分积垢从而增强了传热效果，保证汽轮机出力，减少轴向推力.提高了机组的经济性和安全性。 8、在回热系统中，为什么都选用比混合式热经济性差的表面式加热器 答：毎个混合式加热器后都必须配置水泵，为防止水泵汽蚀，水泵应低位布置，为了可靠，还需备用泵，这些都使回热系统和主厂房布置复杂化，投资和土建费用增加：采用表而式加热器系统简单、无旋转设备、阀门少、漏点少、可靠性奇、维护量小；因此，选用了热经济性较差的面式加热器组成回热系统0 9、简述滑尿运行除氧器比圧压运行除氧器热经济性高的原因。 答：过压运行除氧器抽汽管路上装有压力调整门，节流压降大，故经济性差：滑压运行除氧器水的熔升和相邻的加热器相同，根据最佳回热分配原则，属于等熔升分配，而;^压运行除氧器尖水的焙升远小于相邻的加热器。 11.简述中间再热对给水回热的影响。 答，中间再热使给水回热加热的效果减弱：功率柑同的条件下，再热使汽轮机的主蒸汽消耗量减少，回热抽汽量减少，回热抽汽作功减少：再热使汽轮机的中、低压缸各级抽汽熔和过热度增加，回热抽汽量减少，回热抽汽作功减少。 1提高蒸汽初温可提高机组的热经济性，分析其原因，并说明提高蒸汽初温在工程中主要受哪些因素限制。答：（1）提高机组热经济性的原因 A.提高蒸汽初温，叮吸热过程的平均吸热温度A提离，循环热效率z?,=（l-7；/7；）xI00%提高。 B?提高蒸汽初温蒸汽比容增大，漏汽损失、叶轮摩擦损失变小：在汽轮机功率不变的情况下，汽轮机体积流虽增大，叶高增长，叶高损失变小；提高蒸汽初温湿度降低，湿汽损失减小，所以汽轮机的相对内效率"刃提奇。
6-1 低温发电：关于有机朗肯循环发电_ORC发电_技术介绍-2
科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保 ORC技术简介 ( 科普 ) ZhangXB 2017 一、有机朗肯循环概念 有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle，简称ORC)利用有机工质低沸点的特性。在低温条件下有机工质被加热即发生蒸发，工质汽化后获得较高的蒸气压力，推动膨胀机做功，从而将低品位热能转换为高品位的机械能和电能。 因此，有机朗肯循环发电技术，是一项将工业生产过程中产生的中低品位余热加以回收利用，转化为高品位电能的节能减排技术。 二、发电机组技术原理 ORC发电机组由有机工质、蒸发器、透平膨胀——发电一体机、冷凝器、工质泵、发电控制系统和并网系统等几部分组成。ORC机组详细原理如下： （1）高温流体吸收工业余热后，进入蒸发器加热有机工质，有机工质在蒸发器中被加热为高压蒸气（状态点1）； （2）高压蒸气进入透平膨胀做功，成为低压蒸汽（状态点2），带动发电机产生电能； （3）膨胀后的低压蒸气进入冷凝器，被冷却为低温低压工质流体（状态点3）； （4）工质流体通过增压泵升压后（状态点4）再次进入蒸发器，经加热达到饱和液态、饱和气态、过热气态（状态点1），从而完成整个循环。 图1 有机朗肯循环ORC发电机组原理图
科普文| ORC技术简介——张雄波| 节能减排，节能增效，节能环保 有机朗肯循环发电机组工作的关键过程是：中低温余热加热有机工质成为蒸汽→有机工质蒸汽驱动涡轮透平做功→发电机向外输出高品质电能。因此，涡轮透平---发机一体机是ORC发电机组的核心设备。 其中透平最主要的部件是叶轮，具有沿圆周均 匀排列的叶片，被安装在透平轴上。 流体所具有的能量在流动中经过喷管时转换成 动能，流过转子时流体冲击叶片，推动转子转动， 从而驱动透平轴旋转。透平轴经齿轮传动带动发电 机工作，输出电能。 图2 涡轮透平结构图整机发电机组图示如下所示：