热力发电厂第4章：热电厂的经济性及供热系统

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1、第第4 4章章 热电厂的经济性及其供热系统热电厂的经济性及其供热系统 热负荷及其载热质热负荷及其载热质 热电联合生产及热电厂总热耗量的分配热电联合生产及热电厂总热耗量的分配 热电厂的主要热经济性指标与热电联产热电厂的主要热经济性指标与热电联产 节约燃料的条件节约燃料的条件 热电厂的热化系数与供热式机组的选型热电厂的热化系数与供热式机组的选型 热电厂的供热系统热电厂的供热系统4.1 热负荷及其载热质热负荷及其载热质凝汽式发电厂：凝汽式发电厂： 只发电只发电热电厂：热电厂： 同时发电和供热同时发电和供热分散供热：分散供热： 小锅炉供应小锅炉供应集中供热：集中供热： 热电厂或区域性大锅炉房热电厂或区

2、域性大锅炉房4.1.1热负荷及其载热质热负荷及其载热质热负荷：热负荷：供暖、通风、空调、热水、生产工艺用热供暖、通风、空调、热水、生产工艺用热(1)(1)热负荷分类热负荷分类 季节性热负荷：用热量主要与气候条件有季节性热负荷：用热量主要与气候条件有关关采暖、通风、空调采暖、通风、空调特点：取决于室外温度，年变化大，日变化小特点：取决于室外温度，年变化大，日变化小非季节性热负荷：用热量与室外气温无关非季节性热负荷：用热量与室外气温无关热水供应、生产工艺用热热水供应、生产工艺用热特点：年变化小，日变化大特点：年变化小，日变化大类别特点生 产 热 负 荷热水供应负荷采暖及通风热负荷用 途用于加热、干

3、燥、蒸馏等工艺热负荷；用作驱动汽锤、压气机、水泵等动力热负荷。印染、漂洗等生产用热水；城市公用设施及民用热水生产、城市公用事业及民用的采暖及通风主要用户石油、化工、轻纺、橡胶、冶金等生产及人民生活生产及人民生活负荷特性非季节性，昼夜变化大，全年变化小非季节性，昼夜变化大，全年变化小季节性，昼夜变化小，全年变化大介质及参数一般为0.150.6MPa饱和蒸汽，也有高于1.43.0MPa的蒸汽6070热水70150或更高温度的热水或0.070.28MPa蒸汽工质损失率直接供汽：20%100%间接供汽：0.5%2%100%水网循环水量的0.5%2%(2)(2)季节性热负荷季节性热负荷供暖设计热负荷供暖

4、设计热负荷保持建筑物损失热量与获得热量的平衡保持建筑物损失热量与获得热量的平衡体积指标法：体积指标法：面积指标法：面积指标法：30() 10dhVioQq V tt310hAQq A通风设计热负荷通风设计热负荷加热从室外进入的新鲜空气所消耗的热量加热从室外进入的新鲜空气所消耗的热量体积热指标法：体积热指标法：百分数法：百分数法：30() 10dVtiovQqV ttVthQK Q空调设计热负荷空调设计热负荷 冬季采暖冬季采暖 夏季制冷：夏季制冷：310aaQq A310/acQq ACOP（2） 全年性热负荷全年性热负荷生活用热设计热负荷生活用热设计热负荷热水供应用热热水供应用热 其它生活用热

5、其它生活用热供暖期的热水供应平均小时热负荷：供暖期的热水供应平均小时热负荷：热水送水温度一般为热水送水温度一般为606065651,()hhw avcm v ttQT生产工艺用热设计热负荷生产工艺用热设计热负荷满足生产过程中的各种用热满足生产过程中的各种用热其大小和变化规律完全取决于工艺性质、生产设备其大小和变化规律完全取决于工艺性质、生产设备的形式及生产的工作制度的形式及生产的工作制度低温供热：低温供热：130 150中温供热：中温供热：150 250高温供热：高温供热：250 300（3） 热负荷图热负荷图反映热负荷随室外温度或时间的变化反映热负荷随室外温度或时间的变化热负荷时间图热负荷时

6、间图0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Qh(GJ/h)hQt,max(GJ/h)住宅区典型热水供应全日热负荷图住宅区典型热水供应全日热负荷图 年生产热负荷曲线年生产热负荷曲线热热负负荷荷月份月份1 23 45 6 7 8 9 10 11 12热负荷随室外温度变化图热负荷随室外温度变化图4123Qh,GJ/hto, +5 0 -5 -10 -15 -20 1 1供暖热负荷；供暖热负荷；2 2冬季通风热负荷；冬季通风热负荷；3 3热水供应热负荷；热水供应热负荷；4 4总热负荷总热负荷 热负荷持续时间图热负荷持续时间图表示不同小时用热量的持续性曲线表示不同小时用热量的

7、持续性曲线季节性热负荷持续时间图季节性热负荷持续时间图不同室外温度持续时间确定的热负荷不同室外温度持续时间确定的热负荷变化规律变化规律Q,h,ht0Qh=f(t0)t0=g()季节性热负荷持续时间图绘制季节性热负荷持续时间图绘制室外气温室外气温持续时间持续时间采暖热负荷采暖热负荷室外温度室外温度-5 -10a1a2采暖热负荷采暖热负荷持续时间持续时间总热负荷持续时间图总热负荷持续时间图,hQQs-季节性季节性Qns-非季节性非季节性全年全年8760h4.1.24.1.2 载热质及其选择载热质及其选择供热系统供热系统: :热源、热网、用户引入口及局部用热系统热源、热网、用户引入口及局部用热系统热

8、网热网: :将热能由热源通过管网输送给热用户的系统将热能由热源通过管网输送给热用户的系统热网分类热网分类 按载热质的回收情况分类：按载热质的回收情况分类： 按载热质分：水网和汽网按载热质分：水网和汽网封封 闭闭 式式 系系 统统热热 用用 户户 只只 利利 用用 载载 热热 质质 的的部部 分分 热热 量量 ， 载载 热热 质质 本本 身身没没 有有 损损 耗耗半半 封封 闭闭 系系 统统热 用 户 不 仅 利 用 了 载 热 质 的 部 分热热 量量 ， 而而 且且 载载 热热 质质 本本 身身 也也 耗耗 损损了了 一一 部部 分分开开 放放 式式 系系 统统载载 热热 质质 本本 身身

9、及及 其其 热热 量量 全全 部部为为 热热 用用 户户 所所 利利 用用供 热 系 统供热系统供热系统封闭室式系统封闭室式系统半封闭式系统半封闭式系统开放式系统开放式系统水网水网汽网汽网供热距离供热距离2030km10km供热汽轮机的经济性供热汽轮机的经济性 热化发电比高热化发电比高热化发电比低热化发电比低补充水处理费用补充水处理费用低低高高管网投资及运行费用管网投资及运行费用 高高低低l 供热距离远；供热距离远； l 水网是利用供热式汽轮机的调节抽汽，在面式热网加水网是利用供热式汽轮机的调节抽汽，在面式热网加热器中凝结放热，将网水加热并作为载热质通过水网热器中凝结放热，将网水加热并作为载热

10、质通过水网对外供热，该加热蒸汽被凝结成的水可全部收回热电对外供热，该加热蒸汽被凝结成的水可全部收回热电厂，即回水率厂，即回水率 = 100%；l 水网设计供水温度水网设计供水温度130150，可用供热汽轮机的低压，可用供热汽轮机的低压抽汽作加热蒸汽，使热化发电比加大，提高其热经济抽汽作加热蒸汽，使热化发电比加大，提高其热经济性；性；l 可在热电厂内通过改变网水温度进行集中供热调节，可在热电厂内通过改变网水温度进行集中供热调节，而且水网蓄热能力大，热负荷变化大时仍稳定运行，而且水网蓄热能力大，热负荷变化大时仍稳定运行，水温变化缓和。水温变化缓和。 汽网的优点汽网的优点 要求蒸汽作工质的热用户；要

11、求蒸汽作工质的热用户； 通用性好，可满足各种用热形式的需要；通用性好，可满足各种用热形式的需要； 耗电少；耗电少； 因高度差形成的静压力很小，运行稳定；因高度差形成的静压力很小，运行稳定； 蒸汽的传热系数高，可减少传热面积，降低换蒸汽的传热系数高，可减少传热面积，降低换热设备造价热设备造价4.2 热电联合生产及热电厂总热耗量的分配热电联合生产及热电厂总热耗量的分配4.2.1 4.2.1 热电联合生产热电联合生产热电分产热电分产 只生产电能或热能一种能量只生产电能或热能一种能量 分散供热、分产电分散供热、分产电集中供热、分产电集中供热、分产电热电联产热电联产 同时生产电能和热能同时生产电能和热能