3600W3600?33768?104 ?? ?33qcp2?Pel1060008920.04?2?300?10?6000ncp =0.379
n?cp??cp(1??ab)
故?ab ?ncp?1?=1-0.379/0.404=0.063
?cp 发电标准煤耗率 bs?0.123?cp=0.123?1000/0.404=304.45[g标准煤/kw.h]
标准供电煤耗率
Bbs b?=304.45/(1-0.063)=325[g标准煤/kw.h] ?P?Pab1??absn (2) 全年能耗 Qa?3600Wn?cp337680?104?3600 ?
0.379Qa337680?104?3600 故平均每天烧煤B? ??cpQl3650.379?22190?365?1000a =3960.2(吨/天)
(3) 全年共可节能 ?Qa=W?q’=337680?10?4.1868=1.41?10kj
4
10
则共可节约标准煤
?B=?Qa/(29270?10)=1.41?10/(29270?1000)=482.85吨
3
10
a16. 某300MW汽轮发电机组，制造厂提供的机组保证热耗值为8331.7kj/(kW.h)，但由于各种原因 使的
在实际运行中热耗率为8345.55 kj/(kW.h)，若年利用小时数为6000h，?p=0.98,?b=0.91问全年多耗标准煤多少吨？ 解 设计电厂热耗率 qcp?q0?b?oq0=8331.7/(0.91?0.98)=9342.57[kj/kw.h]
实际电厂热耗率
, qcp??b?o=8345.55/(0.91?0.98)= 9358.10 [kj/kw.h]
故电厂热耗率值多耗
?qcp =qcp’-qcp=9358.10-9342.57=15.53[kj/kw.h] 机组的发电量为W=300?10?6000=1.8?10(kw.h)
3
9
W?qc1.8?109?15.53? 则全年多耗标准煤m?=955吨
29270?1032927000017. 某电厂汽轮发电机组的功率为50MW，pb=8.99Mpa、tb=540℃、p0=8.83Mpa、t0=535℃、pc=0.0049Mpa、
?b=0.88、?ri=0.86、?g=0.98、?m=0.97,不计水泵焓升，试求：
（１） 发电厂的热效率；
（２） 每发一度电，锅炉设备、新汽管道、凝汽器、汽轮发电机组的机械和发电机均有损失，指
出这些损失所占的百分数，并列出热平衡表 解 根据机组参数，从水蒸汽表和焓熵图中查得
hb=3485 kj/kg h0=3475 kj/kg hca=2065 kj/kg hwc=136.3 kj/kg 汽轮机理想循环的热效率 ?t?h0?hca3475?2065==0.442
h0?hwc3475?136.3h0?hwc3475?136.3==0.997
hb?hwc3485?136.3 管道热效率 ?p? 故发电厂的热效率为
?cp??b?p?t?ri?g?m=0.88?0.997?0.422?0.86?0.98?0.97=0.317
（2） 热平衡表为
发电厂的热平衡 项目 符号 数值 (kj/ww.h） 锅炉设备 蒸气管道 冷源损失 机械损失 发电损失 总损失 全厂效率 所占百分数（%） 12 0.26 55.89 0.96 0.61 69.72 30.28 ?qb ?qp ?ql ?qm 432 9.36 2012.04 34.56 21.96 2509.92 ?qg ??q ?cp 第三章 热电厂极其热经济性
思考题及习题
1． “热电联合能量生产” 、“热化”、 “集中供热”的含义和特点是什么？
答：“热电联合能量生产”是动力设备同时对外部供应电能和热能。而供热量是利用热变为功过程中工质的余热。其特点是先用高品位的热能发电，再用已做了部分功的低品位热能用于对外供热，这种联合生产过程符合按质用能的原则。达到“热尽其用”，提高了热利用率，使电厂的 热经济性大为提高。
“集中供热”是指由区域性锅炉房和热电厂通过大型热力网向某一区域很多热用户供热，其特点是较分散式节约了燃料减轻了对大气污染，这是由于高效率的锅炉取代了低效率锅炉的原因，在热电联产的基础上的集中供热称为热化。
２．用T-S图分析被压机和可调抽汽机组的热电联合生产循环热经济性提高的本质。
T T0 ho ph hh qeh hca qch ?q' (a) （热点联产供热的T-S图） s T 答：由T-S可看出，对于纯供热的背压式机组的热循环的图 (a)用低位能的热量全部用于对外供热，所ho '以?t和?i均为1，因为不仅qch而且包含蒸汽作功过程的不可逆损失?qch全部用于对外供热，他完全没有冷T0 源损失，使热耗率、煤耗率降低，提高了热电厂的热经济性。 对于抽汽式供热机组，可视为背压式机组与凝汽式机组复合而成，即 抽汽式机组的供热流仍全无冷源损失，它的?ih仍为1，同图（a）而凝汽流有冷源损失，见图（b）故整个机组热经济性仍有提高。 wa 3.为什么要对热电厂总热耗量进行分配，目前主要分配方法有几种？它们之间有何异同？ h'c’ hca 答：热电两种能量不仅形式不同而且质也不等价，为了建立热电联产合理的热经济指标计算体系,就必须选择一种把热电厂总热耗量合理分配到两种能量产品上去的方法,以便于热电指标的分项计算；它应具有'?q2 q2a 正确反映热电厂生产过程中的完善性,同时还应具有明显性和简便性。由于在电能和热能的生产成本中，燃料费用所占的比重很大，因此热电厂的总热耗分配方法对电热售价有很大影响。这一分配方法既是技术经济问题，又是热工理论问题，因此很受人们重视，目前具有代表性的分配方法有三种，即热量法、s 实际焓降法、作功能力法。 (b) (朗肯循环的T-S) 上述三种方法,热量法是按热电厂生产两种能量的数量关系来分配，没有反应两种能量在质量上的差别，将不同参数蒸汽的供热量按等价处理，但使用上较为方便，得到广泛运用。而实际焓降法合作功能力法却不同程度的考虑了能量质量上的差别；供热蒸汽压力越低时，供热方面分配的热耗量越少，可鼓励热用户尽可能降低用气的压力，从而降低热价；但实际焓降法对热电联产的得到的热效益全归于供热，因而会挫伤热电厂积极性。而作功能力法具有较为完善的热力学理论基础，但使用上极不方便，因而后两种方法未得到广泛的应用。
4 热电厂的热经济指标是怎样表示的？它与凝汽式电厂热经济指标的表示方法有何异同？
答：凝汽式发电厂的主要热经济指标为全厂热效率?cp,全厂热耗率为qcp,和电厂标准煤耗率bcps,它们均能表明凝汽式发电厂能量转换过程的技术完善程度，且算式简明，三者相互联系，知其一可求其余两
个。
热电厂的主要热经济指标比凝汽式电厂复杂的多，其主要原因是热电联产汽流在汽轮机中先发电后再去供热；且电、热两种能量产品的质量不等价。作为热电厂的热经济指标应既能反映热电厂能量转换过程中的技术完善程度，又能反映电厂总的经济性；既便于在凝汽实机组间热电厂间进行比较，也应便于在凝汽式电厂热电厂间比较，而且要计算简便。遗憾的是迄今还没有满足上述要求的单一的热电厂用的热经济指标，只能采用热电厂总的热经济指标和热电厂分项计算的热经济指标来进行评价。 5. 为什么说热化发电率是评价供热设备的质量指标？供热返回水的流量和温度对供热循环的热化发
电率有什么影响？对整个循环的热经济性有何影响？
答： 热化发电率?决定于供热汽轮机得初参数、供热抽汽压力、给水温度、供热抽汽回水所通过的加热器级数、从热用户返回的凝结水百分率、水温、补充水温度、供热气流经通流部分的相对内效率、机械效率和发电机效率等。当初蒸汽参数及供热抽汽参数一定时，汽轮机中热变功的过程越完善、汽轮发电机的结构愈完善、热化发电率越高，故热化发率?是评价热电机组技术完善程度的质量指标。供热返回水流量和温度的大小和高低对热电循环的回热抽汽量及总热耗量都有一定影响，因此会影响整个循环的热经济性。由热化发电率的公式可看出，供热返回水的流量和温度越高，则热化 发电率越高。
6. 为什么说热量法分配热电厂的总热耗量是将热化的好处全归于发电方面？
答： 热量法是将热电厂总热耗量按生产两种能量的数量比例来分配的，汽分配到供热方面的热耗量 Qtp(h)主要是按电厂锅炉集中供热方法来计算的，且计算的Qtp(h)值是几种分配方法中最大者，相应发电方面的热耗量Qtp(e)=(Qtp- Qtp(h))是几种分配方法中最小者。所以，热量法是将热电联产的热经济效益全部分配到发电方面，故简称为“好处归电法”。 7. 热电厂燃料利用系数及其意义。它为什么不能作为热电厂的热经济指标？
答：热电厂的燃料利用系数是指热电厂生产的电、热总能量与消耗的燃料能量之比：
?tp?3600Pel?Qh
BtpQl 从关系式中看出，它是热电厂能量输出与能量消耗之比，在输出能量中未考虑两种能量产品的品质差别，也不能表明电能和热能这两个生产过程的热经济性。在计算这一指标时，两种能量使用同一单位（热量单位）按等价量直接相加，因此这一指标只适用于表明热电厂燃料有效利用程度，是一个能量的数量指标，因此不能用它来比较两个热电厂间的热经济性。
8． 热电厂的燃料利用系数、热化发电率、热化发电比和热化系数的意义和用途 ?
（1） 热电厂的燃料利用系数是指热电厂生产的电热能量与消耗的燃料能量之比：
?tp?3600Pel?Qh，它可用来比较热电厂与凝汽式电厂燃料热能有效利用程度的差别。
BtpQl（2） 为表明热电联产设备的技术完善程度，采用以供热循环为基础的热化（热电联产）发电量的
指标，简称热化发电率?，它是质量不等价的热电联产部分的热化发电量Wh与热化供热量Qht的比值,即?= Wh/ Qht （3） X= Wh/W称为供热机组的热化发电比。可用它分析热电机组生产电能是否节省燃料。 （4）供热机组供热抽汽的小时最大热化供热量 Qht(m)，与小时的最大热负荷Qh(m)之比，为小时热化系数?p，既：?p= Qht(m)/ Qh(m)。它不仅反应了联产能量系统中联产供热与分产供热的比例与其经济性。也可用于宏观控制地区热电联产和集中供热锅炉供热房供热发展的比例及其综合经济效益。 9． 热电联产为什么能节省燃料？节省燃料的条件是什么？如何计算？
热电厂所以节省燃料主要是采用了热电联合能量生产的方式减少了冷源损失，以及集中供热，即由热电厂的大型高效锅炉代替效率较低的分产供热锅炉的结果。
热电联合能量生产虽能节省燃料，但由于一般供热式机组仍有凝汽流发电，热网 损失等不利因素，影响其燃料节省，因此燃料节省是有条件的。
（1） 热电厂生产电能燃料节省的条件。其计算式为： ?Btp(e)?0.123?b?p?m?g[WhW1?Wh?h(?1)] X?i?i(c)X1 ?0.123?Qh?b?b?m?g[(?i(c)?1)?K111(?)]=A?Qh(H?) (t/a)
XX?i(c)?i 式中A=
0.123?b?p?m?g; H=
1?i(c); K=
1?i(c)?1?i
系数A基本上为一常数，H和K仅取决于热电厂和代替凝汽式电厂的蒸汽参数，热力系统及其
设备完善程度，一般这两个系数变化不很大，因X可以在0-1之间变化，所以调节抽汽式汽轮机燃料节省主要取决于热化发电比X的大小。其临界热化发电比为[X]=K/H，此时热电联产凝汽流多耗燃料等于供热汽流节省的燃料。显然要使热电联产生产电能节省燃料必须满足X>[X]的条件。
（2） 热电厂生产热能节省燃料的条件。其计算式为 ?Btp(h)?Qh11(?)
29270?b(d)?p(d)?b?p?hs由上式可见，热电厂供热节省燃料是因为锅炉效率一般大于分散锅炉效率?b??b(d)，但热电厂集中供热的热网损失使热电厂供热节约燃料降低，是多耗燃料的因素，要是集中热节省燃料，即?Btp(h)>0,则热电厂供热节约燃料的条件为： ?bs??b(d)?p(d)
?b?p10． 热化发电率?增大是否一定节省燃料？
答：热化发电率?增大不一定能节省燃料；只有在参数为一定的情况下，热化发电率?增大 才能节省燃料。
12. 为什么说在具有高参数大容量机组的大电网中设置中参数供热机组是不经济的？
答：要使热电联产生产电能节省燃料，必须满足X>[x]的条件，[X]由?i和
?i(c)确定，因此
它与热电厂和代替凝汽式电厂的蒸汽参数、热力系统及其热力设备的完善程度有关。当热电厂和代替凝汽式电厂具有相同得初参数时，其热化发电比[X]相当小时，即约为13%-15%时热电厂便开始节省燃料。当热电厂的蒸汽初参数比代替凝汽式电厂的蒸汽初参数低很多时，只有热化发电比[X]很大时，才开始节省燃料；由于热电厂的热负荷一般具有季节性，而热电厂在低热负荷时运行其X值较小，所以不易取得经济效益。故在具有高参数大容量机组的大电网中设置中参数供热机组是不经济的。 13． 如何理解“热电联合能量生产”的燃料节省并不仅表现在联合能量生产本身范围内，还表现在整个能
量供应系统？
答：由于热电厂电能的生产 采用联合能量生产方式，减少了冷源损失，以及由于集中供热，既由热电厂的高效锅炉代替效率较低的分产供热锅炉，所以说“热电联合能量生产”的燃料节省并不仅表现在联合能量生产本身范围内；而且因联产供热，代替了分散的分产供热，从而砍掉了地方锅炉，节约了燃煤，所以节煤是表现在整个能量供应系统。
14． 某地区既有热负荷也有电负荷，是否就应建立热电厂？影响建立热电厂的主要因素是什么？
答：某地区既有热负荷也有电负荷也不一定适宜建立热电厂。它主要决于与热负荷的大小和特性，