1、哈尔滨工业大学燃烧工程研究所 现代热力系统现代热力系统第四章第四章 热电厂热经济性热电厂热经济性 1哈尔滨工业大学燃烧工程研究所4.4 汽轮机电厂热电联产循环的效益汽轮机电厂热电联产循环的效益 一、热电厂联合能量生成的概念及条件一、热电厂联合能量生成的概念及条件动力装置只用来供给一种能量 电能或者热能时，此种生产方式为单一能量生产。如：凝汽式电厂只供应电能；供热锅炉供给蒸汽或热水；它们都属于单一的能量生产方式。对于凝汽式电厂的锅炉，如直接向用户供应蒸汽，此时电厂又供热又发电，此时的生产也属于两种能量的分别生产。热电厂联合能量生产：当采用的动力装置同时输出电能和热能两种能量且供热的热量是全部或部
2、分 做了功的乏汽 ，此种能量生产称为联合能量生产，此种形式的电厂称热电厂。 2哈尔滨工业大学燃烧工程研究所分散供热、分产电 集中供热、分产电3哈尔滨工业大学燃烧工程研究所热电厂能量生产方式主要有两种：1. 背压式汽轮机：利用全部做了功的乏汽，此乏汽具有一定的蒸汽参数，作为加热的热源。2. 抽汽式汽轮机：利用汽轮机的抽汽 部分做了功的乏汽作为加热的热源。上述两种方式所生产的能量品质不同，但其有共同点：向外供出的热量都是做过功的乏汽，或者说是部分回收的冷源损失。联合能量生成必须具备以下两种条件：1) 有热用户，所供出的热能要满足热用户的用热量和参数；2) 供热的同时，要得到必须数量的电能。 4哈尔
3、滨工业大学燃烧工程研究所1. 背压式汽轮机电厂 背压式汽轮机是指排汽压力（背压）高于大气压力的汽轮机。背压式汽轮机排汽压力高，通流部分的级数少，结构简单，同时不需要庞大的凝汽器和冷却水系统，机组轻小，造价低。当它的排汽用于供热时，热能可得到充分利用，但这时汽轮机的功率与供热所需蒸汽量直接相关，因此不可能同时满足热负荷和电（或动力）负荷变动的需要，这是背压式汽轮机用于供热时的 局限性 。 利用背压式汽轮机具有较高的背压，将全部做过功的蒸汽来供热，避免了发电的冷源损失。 背压式汽轮机热电厂以供热为主，因此电能的生产是随热负荷变化而变化， 发出的发出的 电功率由热负荷决定电功率由热负荷决定 。 热电
4、厂的热经济性必须是在热负荷稳定条件下才能充分反映出来。 5哈尔滨工业大学燃烧工程研究所2. 具有调节抽汽的汽轮机热电厂 由于背压式汽轮机的电负荷是随热负荷变化而变化，当外界（或电负荷）变化时，必须与其它形式汽轮机并列运行，以适应外界电负荷的需要。为了解决这一矛盾，常利用具有调节抽汽的汽轮机。 从中间级抽出蒸汽供给热用户的汽轮机。 抽汽式汽轮机运行时既要供电 (或动力 )，又要供热。当抽汽量为零时便与凝汽式汽轮机相同，进入汽轮机的蒸汽除一部分流入给水加热器加热锅炉给水外，其余蒸汽都流经各级后进入凝汽器。当抽汽量不为零时，进入汽轮机的蒸汽先流过高压段各级作功，然后一部分蒸汽经由抽汽口抽出供热；另一
5、部分蒸汽通过调节阀或旋转隔板流经其余各级，继续作功，最后进入凝汽器。 6哈尔滨工业大学燃烧工程研究所 由汽轮机中间级抽出一部分蒸汽供给用户，即 在发电的同时还供热 的汽轮机。根据用户需要可以设计成一次调节抽汽式或二次调节抽汽式。 一次调节抽汽式汽轮机 （单抽汽式汽轮机）。由高压部和低压部组成，相当于背压式汽轮机与凝汽式汽轮机的组合。新汽进入高压部分作功，膨胀至一定压力后分为两部分，一部分抽出供给热用户，另一部分进入低压部分继续膨胀作功，最后排入凝汽器。 二次调节抽汽式汽轮机 （双抽汽式汽轮机）。可以同时满足不同参数热负荷。整个汽轮机分为高、中、低压 3部分。新汽进入高压部分作功，膨胀到一定压力
6、，抽出一部分蒸汽供给热用户；另一部分进入中压部分继续作功，再抽出一部分供暖；其余蒸汽经过低压部分作功，然后排入凝汽器。 7哈尔滨工业大学燃烧工程研究所排汽压力小于大气压力的抽汽式汽轮机称为抽汽凝汽式汽轮机；排气压力大于大气压力的抽汽式汽轮机称为抽汽背压式汽轮机。抽汽背压式汽轮机的输出功率取决于供热的蒸汽量大小，而不能任意改变。 因此它必须与其他汽轮机并列运行或并入电网，以保证供电要求。 8哈尔滨工业大学燃烧工程研究所BT G热电联产典型系统图 C型汽轮机B型、 N型汽轮机N=NC+NhBGNC NhG9哈尔滨工业大学燃烧工程研究所4.4.1 热电联产循环的效益热电联产循环的效益 二、热电联产的热量法（效率法）定性分析二、热电联产的热量法（效率法）定性分析10
