文档介绍：热电联产为什么会节能(仅针对于非专业人员讲解)
山东火力发电节能技术研究中心
宋涛教授
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B
A×10%损失
b
a×
冷源损失
a×
发电量
a×
锅炉
左图为常规取暖方式:B为锅炉的燃烧量,小锅炉锅炉损失达(40-20)%, b为取暖热量。右图为电厂热力发电系统:燃煤量为A,锅炉损失10%左右,送入热力系统去发电的热量为a, ;发电量为a×,冷源损失为: a× 两个系统互不影响,社会总燃料为A+B,取暖热量为b;发电量为: a×。但是如果取暖热量仍然b,b不是从锅炉内直接烧出,而是先到热力系统中转一下,仍然要求供热量还是b。我们就会发现热力系统内发生了一个变化,在燃煤量不变的情况下,供热量不变,发电量多了,冷源损失少了。因此也就节能了。以下进行说明:
锅炉
B×(40~20)%损失
A
a
A
B
(A+B)10%损失
a+b
a-c
b+c
c
c
c
b
b
b
b(c=0)
(a-c)*
冷源损失
(a-c)*
发电量
(a-c)+c
对外供热量b
锅炉
把上述系统合并在一起,变成如图的系统。为了便于分析,把热力系统内部分为两部分:一部分为进汽(a-c)部分,也叫凝汽流;另一部分为(b+c)部分,也叫供热汽流;总进汽热量(a-c) + (b+c)= (a+b) 分别计算: 前提是:燃煤总量(a+b)不变,供热量b不变,分析哪种供热方式发电量最多(即(a-c)+c最大) ,或者讲哪一种冷源损失最小(a-c)*) ,肯定是最好的方式; 其中c代表了供热汽流部分(b+c)在汽轮机内部的发电量,即:由于燃料的热量b+c在汽轮机中通过时,又抽出b后,留在热力系统中转变成电能的部分。
1
2
3
4
A
B
(A+B)10%损失
a+b
a-c
b+c
c
c
c
b
b
b
b(c=0)
(a-c)*
冷源损失
(a-c)*
发电量
(a-c)+c
对外供热量b
锅炉
1
2
3
4
当抽汽b从“1”处抽出,也就是供热热量直接从锅炉中取出时,抽气量没有经过热力系统,此时c等于0。发电量等于(a+c)×+c=a×。此时冷源损失等于(a-c)×=a×,对热力系统没有影响。
A
B
(A+B)10%损失
a+b
a-c
b+c
c
c
c
b
b
b
b(c=0)
(a-c)*
冷源损失
(a-c)*
发电量
(a-c)+c
对外供热量b
锅炉
1
2
3
4
当b从“2”或“3”取出,由于总燃烧量为(a+b),抽汽量为b,所以要想达到不变的抽气量b,必须燃烧量为b+c,c在热力系统转化为电能,剩余部分被抽出为b,b抽出位置越靠后(也就是参数越低)则c就越大。此时发电量为等于(a-c)×+c 。此时冷源损失等于(a-c)×。可以看出:c越大发电越多,c小发电少。C越大冷源损失就越小,c小冷源损失就大。
A
B
(A+B)10%损失
a+b
a-c
b+c
c
c
c
b
b
b
b(c=0)
(a-c)*
冷源损失
(a-c)*
发电量
(a-c)+c
对外供热量b
锅炉
1
2
3
4
当b从“4”取出时,c变得越来越大,C越大,发电量越多,冷源损失越小。当c等于a时,发电量达到最大,冷源损失到0,,发现从1抽出发电量最少;从4处抽出发电量最多。此时燃煤热量和抽气热量不变,发电量达到最大值(a-c)×+c=c;冷源损失(a-c)*=0。这就是为什么背压供热比抽汽供热经济性更好的原因。
A
B
(A+B)10%损失
a+b
a-c
b+c
c
c
c
b
b
b
b(c=0)
(a-c)*
冷源损失
(a-c)*
发电量
(a-c)+c
对外供热量b
锅炉
1
2
3
4
以上是从固定燃煤量和抽气量进行分析,得出结论是:从“1”抽汽最不经济,从“4”抽出,即背压供热是最经济的。以下从固定发电量,固定抽汽热量,哪种抽汽方式燃煤量最少,那种方式最经济。从热力学和守恒定律上可知:如果一个系统不对外能量交换(即绝热)进入一个系统的热量和出这个系统的热量是相等的。即(a+b)=(a-c)*+(a-c)*+c+b =a+b。