第一章电热经济指标.ppt

第一章电厂的能量转化及主要热经济指标 一、热力发电厂热经济的评价方法 二、凝汽式电厂的热经济性指标 三、核电厂的热经济性 一、电厂的能量转换 凝汽式电厂生产电能的过程即：燃料化学能（锅炉）-蒸汽热能（汽轮机中膨胀做功）-机械能（发电机）-电能。在不同的转化阶段存在着数量不等的能量损失。 电厂的能量转换 凝汽式电厂的热效率比较 凝汽式电厂的损失率比较 朗肯循环 几点说明 （1）效率和损失是能量转化过程中一个问题的两个方面，利用能量利用率和能量损失率来求各设备的效率是两种不同的分析方法和计算方法，他们是可以相互检验的。 （2）以上的效率可以分为两类，一是绝对效率，如ηi、ηt、ηcp,他们不仅反映热量利用率，而且还反映热功转化的程度，因此不仅是数量指标而且也是质量指标；另一类是相对效率，如ηb、ηp、ηri、ηm、ηg，他们反映相应设备在制造中的工艺完善程度和运行管理水平。 （3）全厂总效率既反映了发电厂燃料热量的利用程度，有反映了热能转化为电能的能量转换率，因此也是凝汽式发电厂最全面的指标。 1.能耗(单位时间能耗,/h) 电厂煤耗B 电厂热耗Qcp 汽轮机热耗Q0 汽轮机汽耗D0 相互关系 凝汽式电厂的热经济性指标的说明 在一个电厂范围内，标准煤耗率是表明能量转换程度的最全面的指标，它既反映电厂的管理水平和运行水平，也是厂际、班组间的经济评价、考核的重要指标之一。 对于一个汽轮机，热耗率是一个最完善的指标，可以做为机组改造或热力试验考核的标准。 能耗中的热耗率q和煤耗率b与热效率是一一对应关系，他们是通用的热经济指标，而汽耗率与热效率无直接关系，它取决于汽轮机的实际内功率。 三、核能发电的条件及热经济性 核燃料：U235、U238、 Pu239和钍 原子核的裂变： 核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化。只有一些质量非常大的原子核像铀、钍等在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变……，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。 具体过程 反应堆堆芯内进行核裂变并稳定地释放热能。由于采用稳压器提高系统内的水压，一回路的水受热后不会沸腾。这些高压水随之将堆芯内产生的热能带走。 带热能的高压水经蒸汽发生器内数以千计的传热管，将热能传到管外二回路系统的水内。二回路系统与一回路系统是完全分隔的。 二回路水随即受热沸腾，变成蒸汽，然后推动汽轮机发电机组产生电力。 蒸汽自汽轮机排出，被三回路的海水冷却后，再循环至蒸汽发生器加热。 （四）核电厂回路系统及热力设备特点 1.工质为低压饱和蒸汽，工质流量和容积流量都大得多  1、新汽为饱和蒸汽或微湿蒸汽，必须先行汽水分离。 2、高压缸排蒸汽湿度较大，必须再加热。 3、再热器的特点是用新蒸汽或抽汽来作为加热蒸汽。 4、在湿蒸汽区域的各级叶栅，应采取相应的去湿措施。 国外的核电事业 国外核电概况 1938年德国科学家首先发现了铀的核裂变现象，1942年英国建成了第一座核反应堆，1954年在原苏联建成了世界第一座核电站，它以浓缩铀为燃料，石墨为减速剂，容量为5MW，揭开了核电发展的历史。接着美国研制成功轻水反应堆，英、法研制成功气冷反应堆，加拿大研制成功了重水反应堆，并分别建成了实用的核电站。（2006年全球核电分布如右下图所示） 第二代特征是标准化、系列化。 第三代使具有预防和缓解严重事故措施，经济上能与天然气机组相竞争的核电机组。 第四代使更经济、更安全性、废物量极少、并具有防核扩散能力的核能利用系统。 我国的核电事业： （一）我国的人口需要发展核电事业 1、我国能源分布很不均匀 2、我国经济发达地区需求核电 3、为了全国煤炭供不应求和环保要求。 4.全国电力需求要发展核电。 （二）我国的核电建设 我国核电发展起步于上世纪80年代中期，核电设计工作从上世纪70年代就已经开始，经过了300MW、600MW、1000MW三个等级压水堆核电机组建设，已具有较强的设备国产化能力。300MW国产化率达到80%以上，年生产能力可达2套机组，并可出口创汇，600MW经过努力国产化率可达70%，年生产能力也可以达到2套机组，1000MW在“十一五”期间国产化率经过努力已达50%。国内现主要有3个核电基地，包括秦山5台、大亚湾4台、田湾2台，共计11台机组。 （三）我国的核电预测 AP1000作为西屋公司开发的第三代先进的压水堆核电技术，是目前唯一得到美国核管会最终设计批准的新一代商用核电技术。中国第三代反应堆的示范项目计划2013年投入运营，预计2020年成为国内核电站的主要技术。 2020年，核电装机容量为4000万千瓦。比重从现在的不到2%提到到4%，核电年发电量达