热力发电厂课程自学辅导资料.docx
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热力发电厂课程自学辅导资料
热力发电厂课程自学辅导资料
二○○八年十月
热力发电厂课程自学进度表（专升本）
教材：
热力发电厂教材编者：
郑体宽出版社：
中国电力出版社出版时间：
2001年3月
周次
学习内容
习题作业
测验作业
学时
自学重点、难点、基本要求
1
基本概念，基本知识
0-1，0-2，0-3，0-5，0-6
2
自学重点：
基本概念，分析热力发电厂热经济性的方法，纯凝汽式发电厂的热经济型指标，提高热力发电厂热经济性的途径，回热系统主要设备及其经济性分析，热力除氧的基本原理及对除氧器结的要求，供热机组的总的、分项热经济性指标，供热机组的经济性分析，热力发电厂原则性热力系统及其计算方法，热力发电厂全面性热力系统的基本原理。
自学难点：
分析热力发电厂热经济性的热量法和火用方法，评价热力发电厂的热经济性指标，提高热力发电厂热经济性的途径的基本原理及其制约，回热系统热经济性分析，热力除氧的原理，供热系统经济性分析，热力发电厂原则性热力系统的计算。
基本要求：
按计划完成自学进度；掌握热力发电厂的基本概念；掌握定性分析热力发电厂热经济性的基本方法；掌握热力发电厂热经济性的定量计算方法；熟悉热力发电厂的主要设备工作原理以及主要系统知识。
2
热力发电厂安全可靠性管理、环保评价
2
3
热力发电厂热经济性评价
1-1，1-2
1-3
8
4
蒸汽动力循环的循环初参数及其对热经济性的影响
3
5
蒸汽动力循环的循环终参数及其对热经济性的影响
2-2
3
6
给水回热循环
3
7
蒸汽再热循环
2-3
3
8
热电联产循环
2
9
新型动力循环
8
10
给水回热加热系统原则性热力系统
6
11
回热机组原则性热力系统的计算及运行
4-1
6
12
火电厂的汽水损失及补充，锅炉连续排污利用系统
4
13
热力除氧原理及其原则性热力系统
6
14
除氧器运行
2
15
热负荷特性、载热质选择
2
16
热电厂的主要热经济性指标
6
17
热电厂对外供热系统、热经济性分析及供热系统优化
2
18
发电厂原则性热力系统
8
19
发电厂全面性热力系统
8
注：
期中（第10周左右）将前半部分测验作业寄给班主任，期末面授时将后半部分测验作业直接交给任课教师。
总成绩中，作业占15分。
热力发电厂课程自学进度表（专科）
教材：
热力发电厂教材编者：
郑体宽出版社：
中国电力出版社出版时间：
2001年3月
周次
学习内容
习题作业
测验作业
学时
自学重点、难点、基本要求
1
基本概念，基本知识
0-1，0-2，0-3，0-5，0-6
2
自学重点：
基本概念，分析热力发电厂热经济性的方法，纯凝汽式发电厂的热经济型指标，提高热力发电厂热经济性的途径，回热系统主要设备及其经济性分析，热力除氧的基本原理及对除氧器结的要求，供热机组的总的、分项热经济性指标，供热机组的经济性分析，热力发电厂原则性热力系统及其计算方法，热力发电厂全面性热力系统的基本原理。
自学难点：
分析热力发电厂热经济性的热量法和火用方法，评价热力发电厂的热经济性指标，提高热力发电厂热经济性的途径的基本原理及其制约，回热系统热经济性分析，热力除氧的原理，供热系统经济性分析，热力发电厂原则性热力系统的计算。
基本要求：
按计划完成自学进度；掌握热力发电厂的基本概念；掌握定性分析热力发电厂热经济性的基本方法；掌握热力发电厂热经济性的定量计算方法；熟悉热力发电厂的主要设备工作原理以及主要系统知识。
2
热力发电厂安全可靠性管理、环保评价
2
3
热力发电厂热经济性评价
1-1，1-2
1-3
4
4
蒸汽动力循环的循环初参数及其对热经济性的影响
2
5
蒸汽动力循环的循环终参数及其对热经济性的影响
2-2
2
6
给水回热循环
2
7
蒸汽再热循环
2-3
2
8
热电联产循环
2
9
新型动力循环
4
10
给水回热加热系统原则性热力系统
4
11
回热机组原则性热力系统的计算及运行
4-1
4
12
火电厂的汽水损失及补充，锅炉连续排污利用系统
2
13
热力除氧原理及其原则性热力系统
4
14
除氧器运行
2
15
热负荷特性、载热质选择
2
16
热电厂的主要热经济性指标
4
17
热电厂对外供热系统、热经济性分析及供热系统优化
2
18
发电厂原则性热力系统
6
19
发电厂全面性热力系统
8
注：
期中（第10周左右）将前半部分测验作业寄给班主任，期末面授时将后半部分测验作业直接交给任课教师。
总成绩中，作业占15分。
热力发电厂课程自学指导书
绪论
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
了解我国能源资源和能源结构、电力工业发展情况及火电发展的关键技术。
（二）本章重点
了解火电发展的关键技术。
（三）本章前后联系
全书的引言，引出本课程的任务和作用。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
一次能源、二次能源，可再生能源、非可再生能源，常规能源、新能源；
火电、水电、核电、新能源；
超临界机组、空冷机组、循环流化床。
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
热力发电厂的分类。
学习方法：
多看书。
三、典型例题分析
简述我国火电技术发展动向。
答：
“十一五”规划电力发展方针：
坚持节约优先，煤为基础，多元发展，深化体制改革，加强电网建设，有序开发水电，优化发展煤电，积极发展核电，适度发展天然气发电，大力发展风电等可再生能源，加快开发生物质能等发电，积极开发利用太阳能、地热和海洋能，重视生态环境保护，提高能源利用效率。
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
0-1，0-2，0-3，0-5，0-6
第一章热力发电厂的评价
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
掌握热力发电厂安全可靠性管理、环保评价以及热经济性评价。
（二）本章重点
掌握热经济性评价的两种基本分析方法，以及我国现行的用热量法分析凝汽式发电厂的热经济性及其指标的定量计算。
（三）本章前后联系
全书的理论基础，为后面的学习做准备。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
安全管理、可靠性指标；
火用效率、热效率、能耗量、能耗率；
锅炉效率、管道热效率、汽轮机绝对内效率、机械效率、发电机热效率；
汽耗（量、率）、热耗（量、率）、煤耗（量、率）。
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
汽轮机绝对内效率的计算
学习方法：
多看书、多做习题。
三、典型例题分析
热力发电厂主要有哪些不可逆损失？
怎样减少这些过程的不可逆损失以提高热经济性？
答：
主要不可逆损失有:
1）锅炉内有温差换热引起的不可逆损失；可通过炉内打礁、吹灰等措施减少热阻减少不可逆性。
2）主蒸汽中的散热和节流引起的不可逆性；可通过保温、减少节流部件等方式来减少不可逆性。
3）汽轮机中不可逆膨胀引起的不可逆损失；可通过优化汽轮机结构来减少不可逆性。
4）锅炉散热引起的不可逆损失；可通过保温等措施减少不可逆性。
5）凝汽器有温差的换热引起的不可逆损失；可通过清洗凝汽器减少热阻以减少不可逆性。
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
1-1，1-4，1-6，1-8，1-9，1-10，1-11
习题：
1-1，1-2，1-3
（二）习题解答（只解答难题）
思考题：
1-8
1-8评价实际热力循环的方法有几种？
它们之间有什么区别和联系？
答：
评价实际热力循环的方法有两种：
一种是热量法（既热效律法），另一种是火用（或熵）方法。
热量法是以热力学第一定律为基础。
用能量的基本特性提出热力循环能量转换的数量关系的指标，着眼于能量数量上的平衡分析，它主要通过计算各种设备及全厂的热效率来评价实际循环的优劣。
这种评价方法的实质是能量的数量平衡。
火用方法是以热力学第一，第二定律为依据，不仅考虑能量的数量平衡关系，也考虑循环中不可逆性引起作功能力的损失的程度。
它是一种具有特定条件的能量平衡法，其评价的指标是火用效率，这种评价方法实质是作功能力的平衡。
两种方法之间的区别：
热量着重法考虑热的数量平衡关系，而火用方法不仅考虑热的量，而且也研究其质的数量关系，即热的可用性与它的贬值问题。
因此，两种方法所揭示出来的实际动力装置不完善性的部位、大小、原因是不同的。
第二章热力发电厂的蒸汽参数及其循环
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
掌握蒸汽动力循环的循环参数及其对热经济性的影响，包括进入汽轮机的蒸汽压力p0、温度t0，再热后进入中压缸的再热蒸汽温度trh和进入凝汽器的排汽压力pc。
掌握现代火力发电厂常用的蒸汽循环，即回热循环、再热循环和热电联产循环。
（二）本章重点
蒸汽初参数、终参数、回热、再热、热电联产对热经济性的影响。
（三）本章前后联系
全书的核心，后面的章节围绕此章节展开、深化。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
蒸汽初参数、蒸汽终参数、回热循环、再热循环、热电联产；
最佳真空，最佳再热参数；
回热分配、最佳给水温度、回热级数。
（二）本章难点及学习方法指导
本章难点：
给水回热基本参数对热经济性的影响。
学习方法：
多看书，理论联系实际。
三、典型例题分析
降低凝汽式发电厂的蒸汽终参数在理论上和技术上受到什么限制？
凝汽器的最佳真空是如何确定的？
答：
虽然降低蒸汽终参数是提高机组热经济性的一个很有效的手段,但它的降低却受到理论上和技术上两方面的限制。
汽轮机的pc降低,取决于凝汽器中排汽凝结水的温度tc的降低。
已知 tc=tc1+
t+
t
其中
t＝tc2-tc1
式中
t是冷却水进、出口温差，取决于冷却水量G或循环被率m，一般合理的
t为0～11℃；tc1,tc2为冷却水进、出口温度，℃；
t为凝汽器的端差,
t=tc-tc2,它与凝汽器的面积、管材、冷却水量等有关。
t一般为3-10℃。
由上式可见，冷却水进口水温度tc1受自然环境决定，是降低pc的理论限制；而冷却水量不可能无限多，凝汽器面积也不可能无限大，汽轮机末级叶片不能太长限制了末级通流能力，均是降低pc的技术限制。
最佳真空，是在汽轮机末级尺寸，凝汽器面积一定的情况下，运行中循环水泵的功耗与背压降低机组功率增加间的最佳关系。
当tc1一定，汽轮机Dc不变时，背压只与凝汽器冷却水量G有关。
当G增加时，汽轮机因背压降低增加的功率
Pe与同时循环水泵耗功也增加的
Ppu差值最大时的背压即为最佳真空。
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
2-1、2-2、2-3、2-6、2-7、2-10
习题：
2-3、2-4、2-5
（二）习题解答（只解答难题）
思考题2-10解答
2-10蒸汽动力循环根据哪些原则？
采用哪些方法提高热经济性的？
蒸汽动力循环根据热力学第一定律和热力学第二定律作为理论依据来提高热经济性。
从热力学第一定律来看，提高蒸汽动力循环的热效率，归结为提高平均吸热温度和降低平均放热温度；从热力学第二定律来看，提高蒸汽动力循环的火用效率，归结为减少蒸汽动力循环过程中的不可逆损失。
蒸汽的初终参数的不同、循环的形式的改变等多种因素都将对电厂的热经济性产生很大影响。
所以电厂一般通过采用提高蒸汽参数、降低机组终参数、增大机组容量、使用中间再热、回热加热来提高经济性，对有较稳定热能需求地区的电站机组，可采用热电联产来进一步减少冷源损失提高能量的转化、利用率，以获得更高的经济性。
第三章新型动力循环
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
燃气－蒸汽联合循环发电、核电二回路、卡林纳循环发电等新型动力循环的主要特点，基本热力系统及其在国外的发展简况和我国的应用情况及其发展前景。
（二）本章重点
燃气蒸汽联合循环发电；原子能发电厂
（三）本章前后联系
结合前面章节的知识，在安全性、经济性和环保方面对新型动力循环进行思考。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
燃气－蒸汽联合循环；核电二回路；具有间冷、回热、再热的燃气轮机循环；具有闭式燃气动力循环的原子能发电厂；卡林纳循环
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
原子能发电厂的热经济性指标
学习方法：
多看书、结合第一章内容多思考，与凝汽式电站的热经济性指标进行对比，主要区别在于增加了核电一回路的热经济性计算，而二回路的计算大致相同。
三、典型例题分析
略。
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
3-1，3-2，3-3，3-4，3-5
第四章给水回热加热系统
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
热力系统的概念及分类；回热系统设备特点、连接方式及热经济性；回热原则性热力系统的计算：
常规的串联法和电算并联法。
（二）本章重点
热力系统的概念及分类；回热原则性热力系统；回热加热器的运行
（三）本章前后联系
第二章内容的展开、深化。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
热力系统、疏水、加热器的疏水
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
回热系统的热经济性
学习方法：
多看书、结合第一、二章内容多思考。
三、典型例题分析
1.混合式加汽器和表面式加热器各有何特点，在回热系统中的应用如何？
答：
混合式加热器可将水加热至加热蒸汽压力下的饱和温度,即无端差加热，热经济性高。
它没有金属受热面，构造简单，投资少；便于汇集不同温度的水流，并能除去水中所含的气体。
但是混合式加热器组成的系统有严重的缺点，每个加热器的出口必须配置水泵；有的水泵还是在高温水条件下工作，特别是汽轮机变工况条件运行时，会严重影响水泵工作的可靠性。
为此要装备用水泵，为防止水泵入口产生汽蚀，混合式加热器及其水箱应装在每台水泵之上的一定高度，从而使混合式加热器的热力系统和厂房布置复杂化，既增加了设备和厂房的费用又危及电厂的安全运行。
表面式加热器的特点是，通过金属壁换热因有热阻；所以加热蒸汽凝结水的饱和温度与加热器出口被加热水温存在传热端差，从而增大了抽汽做功能力的损失，降低了电厂的热经济性，端差越大，热经济性降低越多。
表面式加热器与混合式加热器相比，虽有端差，热经济性降低，金属耗量达、造价高、加热器本身工作可靠性差等缺点，但就整个表面式加热器组成的回热系统而言，却比混合式加热器系统简单、运行也较可靠。
所以，在现代发电厂中，广泛采用表面式加热器。
一般只配一台混合式加热器作为锅炉给水除氧和汇集各种水流之用。
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
4-1，4-2，4-3，4-4，4-6，4-10
习题：
4-1
第五章给水除氧和发电厂的辅助汽水系统
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
补充水系统、锅炉连续排污利用系统的特点、热经济性、连接方式；热除氧原理；热除氧器的物质平衡式和热量平衡式，自生沸腾现象及防止措施；定压、滑压运行的特点、热经济性、连接方式；滑压除氧器返氧现象、给水泵汽蚀的防止措施。
（二）本章重点
辅助热力系统的连接方式及热经济性分析；热除氧原理；除氧器原则性热力系统。
（三）本章前后联系
第四章给水回热系统中系统组成的重要部分
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
补充水引入系统、热除氧、分压定律、亨利定律、定压运行、滑压运行、闪蒸现象
（二）本章难点及学习方法指导
本章难点：
热除氧原理
学习方法：
多看书，理论联系实际。
三、典型例题分析
1.给水热力除氧的原理是什么？
根据热力除氧原理对除氧器的结构有那些主要要求？
答：
给水热力除氧的原理：
热除氧的原理是以亨利定律和道尔顿定律为基础。
如果水面上某气体的实际分压力小于水中溶解气体所对应的平衡分压力pb时，则该气体就会在不平衡压差
p的作用下,自水中离析出来（质量转移），直至达到新的平衡状态为止，反之，将会发生该气体继续溶于水中的过程。
如果能使某种气体在液面上的实际分压力等于零，在不平衡压差
p的作用下就可把该气体从液体中完全除去，这就是物理除氧的原理。
除氧器的构造首先必须满热除氧原理基本规律的要求，结构上应有利于传热、传质的加速进行以达到较好的除氧效果，为此对除氧器结构的基本要求是：
（1）要除氧的水应在除氧器内均匀地播散成雾状水滴或极薄的水膜，使水具有较大的自由表面与蒸汽接触，有利于传热传质，这样还可减小除氧器容积。
（2）加热蒸汽和要除氧的水一般应逆向流动，这样可使给水充分加热到工作压力下的饱和温度，使汽水所有接触点都形成最大的不平衡压差
p，以利于气体析出，同时逆向流动还利于迅速排走溢出的气体。
（3）除氧器应具有一定的容积空间和截面积，以保证有足够的时间来传递热量和析出气体；同时还保证蒸汽以合适的速度通过。
（4）应迅速排走逸出的气体，防止在水面上它们分压力的升高。
（5）应保证深度除氧阶段的水为紊流状态，以增加气体自水中离析出来的速度。
（6）定压运行除氧器应具有灵敏可靠的自动压力调整装置，以保证除氧器压力稳定。
使任何工况下除氧器内的工质都处于饱和状态，为除氧创造必要条件。
（7）除氧器各组成元件应紧固耐用、耐腐蚀，运行中不应发生拱曲变形，损坏脱落现象。
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
5-1、5-5、5-7、5-8、5-9、5-11、5-12
第六章热电厂的热经济性及供热系统
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
热电厂的总的、分项的热经济性指标和热电联产燃料节约分析；热电厂的经济性分析。
（二）本章重点
掌握热电厂总的、分项的热经济性指标计算；掌握热电厂经济性的分析方法。
（三）本章前后联系
热电厂的总的、分项热经济性指标计算联系凝汽式电厂的热经济性指标，并比较其不同。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
热负荷；同时系数；负荷系数；热电厂的燃料利用系数；供热式机组的热化发电率；热电厂的热电比；热化系数；热电厂总热耗分配；临界热化发电比；
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
热电厂总热耗分配及总的、分项热经济性指标计算。
学习方法：
联系凝汽式发电厂的热经济性指标计算，多看书、勤思考。
三、典型例题分析
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
6-1，6-2，6-3，6-7，6-9，6-10
（二）习题解答（只解答难题）
第七章发电厂原则性热力系统
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
凝汽式发电厂的原则性热力系统；供热式机组的原则性热力系统；原子能发电厂的原则性热力系统。
（二）本章重点
掌握发电厂原则性热力系统的拟定方法；原则性热力系统的计算。
（三）本章前后联系
发电厂原则性热力系统以前述回热系统为基础。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
原则性热力系统；
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
发电厂原则性热力系统串联计算方法；发电厂原则性热力系统并联计算方法。
学习方法：
多看教材的计算实例。
三、典型例题分析
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
7-1，7-3，7-4，7-5，7-6，7-8
习题：
7-1，7-2，7-3
（二）习题解答（只解答难题）
第八章热力发电厂全面性热力系统
一、本章的核心、重点及前后联系
（一）本章的核心
全面性热力系统概念；管道和阀门的知识；主蒸汽系统；再热蒸汽系统；给水系统；旁路系统。
（二）本章重点
掌握全面性热力系统的及其运行。
（三）本章前后联系
前述章节是本章的基础，是各章节内容结合实际电厂机组的综合应用。
二、本章的基本概念、难点及学习方法指导
（一）本章的基本概念
全面性热力系统；管道公称压力、公称直径；主蒸汽系统；再热蒸汽系统；给水系统；旁路系统；辅助汽水系统
（二）本章难点及学习方法指导
难点：
全面性热力系统及其运行。
学习方法：
多看书、认真读图、联系本课程其它章节内容、勤思考。
三、典型例题分析
四、思考题、习题及习题解答
（一）思考题、习题
思考题：
8-3，8-4，8-6，8-7，8-8，8-9
（二）习题解答（只解答难题）
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