蒸汽参数与发电能力的关系—热的质和量的问题
2010-12-14 19:51阅读:
热的质即热量转换为电量的能力
1)主蒸汽温度的影响
温度对热能转换为电能的能力有极大的影响,比如:
1Kg/h-1000℃的热水,其含有的热量1000Kcal/h(热量的量),这个热量理论上转化为电量的最大能力N=[1-273/(1000+273)]×1000×4.1868/3600=0.9135kW(热量的质),理论转换效率为0.9135×860/1000=78.56%。
10Kg/h-100℃的热水,其含有的热量1000Kcal/h,但这个热量理论上转化为电量的最大能力为N=[1-273/(100+273)]×1000×4.1868/3600=0.3118kW,理论转换效率为0.3118×860/1000=26.8%。
上述转换效率的不同,反映在汽轮机上为:主蒸汽温度高时,汽轮机进汽焓高,主蒸汽温度低时,汽轮机进汽焓低,而汽轮机的发电功率是汽轮机进汽焓与排汽焓的差值。
2)主蒸汽压力的影响
在相同排汽压力及缸效率的条件下,汽轮机进汽压力越高排汽焓越低,如:
汽轮机排汽压力为0.00573MPa、缸效率为84%,当汽轮机进汽参数为0.689MPa-317℃时,汽轮机排汽焓为580.5Kcal/Kg;当汽轮机进汽参数为2.29MPa-317℃时,汽轮机排汽焓为538.2Kcal/Kg。同样,汽轮机的发电功率是汽轮机进汽焓与排汽焓的差值。
2、火力发电厂的标准煤耗及汽耗率
前述的转换效率用于火力发电厂时,则反应为:发电用蒸汽参数不同,发电煤耗也不同,即转换效率不同,例如:
国内目前的中压火电厂(单机为3~25MW的小型火电厂),发电用蒸汽参数一般为3.43MPa—435℃,其发电标准煤耗为540~580g/Kwh,转换效率约为19~21%(反映在汽轮机汽耗率上为:每KWh发电量消耗蒸汽为4.73~4.85Kg—汽机叶片为老红旗叶片);
国内目前的高压火电厂(单机为25~100MW的中型火电厂),发电用蒸汽参数一般为9.81MPa—550℃,其发电标准煤耗为380~420g/Kwh,转换效率约为27~31%(反映在汽轮机汽耗率上为:每KWh发电量消耗蒸汽为4.1~4.3Kg—汽机叶片为老红旗叶片);
国内目前的超高压、亚临界火电厂(单机为200~600MW的大型火电厂),发电用蒸汽参数一般为16~18MPa—555~575℃,其发电标准煤耗为300~330g/Kwh,转换效率约为37~41%(反映在汽轮机汽耗率上为:每KWh发电量消耗蒸汽为3.3~3.45Kg—汽机叶片为老红旗叶片);
目前,国际发展趋势为:随着材料的过关,发电用蒸汽参数采用临界(临界参数为22.129MPa-374.15℃)、超临界、超超临界参数,即蒸汽压力大于22.129MPa、蒸汽温度大于575℃,相应的发电煤耗降至280g/Kwh以下,转换效率达到43%以上(反映在汽轮机汽耗率上为:每KWh发电量消耗蒸汽为3.3Kg—汽机叶片为老红旗叶片)。
3、水泥窑低温余热电站汽轮机汽耗率
蒸汽参数采用0.69~0.98MPa—300~340℃时,汽轮机汽耗率为:每KWh发电量消耗蒸汽6.1~5.5Kg—汽机叶片为全三维叶片;
蒸汽参数采用0.98~1.27MPa—310~340℃时,汽轮机汽耗率为:每KWh发电量消耗蒸汽5.6~5.4Kg—汽机叶片为全三维叶片;
蒸汽参数采用2.29MPa—370℃时,汽轮机汽耗率为:每KWh发电量消耗蒸汽4.75Kg(有补汽时为3.3~4.3Kg)—汽机叶片为全三维叶片。