隨著社會經濟的迅速發(fā)展,電能逐漸成為利用最多的能源形式之一。目前,熱力發(fā)電是主要發(fā)電形式之一,熱力發(fā)電廠也成為能源與動力工程專業(yè)本科生的一門必修課。為適應我國電力工業(yè)飛速發(fā)展的趨勢,助力我國碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn),以及滿足高等學校能源與動力工程專業(yè)教學和工程應用的實際需求,尤其是兼顧農林類院校等新工科新農科融合特色,編寫了這部內容精簡、新能源發(fā)電比重較大的圖書。
希望通過閱讀本書,讀者能夠掌握熱力發(fā)電廠基本系統(tǒng)的構成,熟悉熱力發(fā)電廠熱經濟性的評價方法及其評價指標,清楚熱力發(fā)電廠動力循環(huán)的過程,進行熱力發(fā)電廠的熱經濟性分析,掌握熱力發(fā)電廠主要熱力系統(tǒng)的構成及原理,重點掌握回熱加熱系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)和供水系統(tǒng)、除塵除灰系統(tǒng)的構成及基本原理,對熱力發(fā)電廠整體進行經濟性評價,初步了解熱力發(fā)電廠的原則性熱力系統(tǒng)和全面性熱力系統(tǒng)布置。同時,本書介紹了多種新能源熱力發(fā)電系統(tǒng),幫助讀者熟悉新能源熱力發(fā)電系統(tǒng)的原理和關鍵技術,這將為碳中和專業(yè)人才的培養(yǎng)提供重要支持。
本書由河南農業(yè)大學張全國教授主審,河南農業(yè)大學張志萍和潘曉慧主編并統(tǒng)稿。第1章和第4章由李亞猛編寫,第2章由潘曉慧編寫,第3章由張志萍編寫,第5章由青春耀編寫,第6章由青春耀、李亞猛、張?zhí)鸷蛣⒘凉餐帉。農業(yè)農村部可再生能源新材料與裝備重點實驗室的研究生焦映鋼、楊旭東、艾福軻等也為本書的編寫付出了辛勤勞動,在此表示誠摯的感謝。
由于編者水平有限,書中不足之處在所難免,懇請讀者指正。
編者
2023年12月
第1章緒論001
1.1中國電力工業(yè)的發(fā)展001
1.2認識熱力發(fā)電廠004
1.2.1熱力發(fā)電廠概述004
1.2.2熱經濟指標005
1.2.3運行特性006
第2章發(fā)電廠動力循環(huán)及其經濟性007
2.1熱力發(fā)電廠的熱經濟性評價方法007
2.1.1熱經濟性評價的主要方法007
2.1.2兩種熱經濟性評價方法的比較014
2.2凝汽式發(fā)電廠的主要熱經濟性指標014
2.3發(fā)電廠的動力循環(huán)019
2.3.1朗肯循環(huán)及其熱經濟性019
2.3.2蒸汽初終參數(shù)對發(fā)電廠熱經濟性的影響020
2.3.3中間再熱對發(fā)電廠熱經濟性的影響024
2.3.4回熱對發(fā)電廠熱經濟性的影響027
第3章熱電聯(lián)產及其供熱系統(tǒng)034
3.1熱負荷及其載熱質034
3.1.1熱負荷的分類和計算034
3.1.2供熱載熱質及其選擇038
3.2熱電聯(lián)產及熱電廠總熱耗量的分配039
3.2.1熱電分產與熱電聯(lián)產的特點039
3.2.2熱電廠總熱耗量的分配040
3.3熱電聯(lián)產的評價指標及其綜合效益042
3.3.1熱電聯(lián)產系統(tǒng)043
3.3.2熱電分產系統(tǒng)045
3.3.3當量發(fā)電效率046
3.3.4品質指數(shù)046
3.3.5節(jié)能減排性能評價指標047
3.3.6國內熱電聯(lián)產綜合效益047
3.4熱電廠的熱化系數(shù)048
3.4.1熱化系數(shù)的確定048
3.4.2影響熱化系數(shù)的因素049
3.5供熱式機組的選型051
3.5.1熱電廠供熱運行方式概述051
3.5.2機組運行方式設計053
3.6熱電廠的對外供熱系統(tǒng)056
3.6.1供熱熱網(wǎng)的特點056
3.6.2汽網(wǎng)的供汽系統(tǒng)及其設備056
3.6.3水網(wǎng)的供熱設備及其系統(tǒng)058
第4章熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)060
4.1回熱加熱系統(tǒng)060
4.1.1回熱加熱器的類型及結構060
4.1.2表面式加熱器疏水系統(tǒng)及其熱經濟性分析065
4.1.3疏水冷卻段(器)及其熱經濟性067
4.1.4回熱加熱系統(tǒng)的蒸汽冷卻器及自動旁路保護068
4.2給水除氧系統(tǒng)073
4.2.1給水除氧的必要性073
4.2.2給水除氧方法074
4.2.3熱力除氧原理075
4.2.4除氧器的類型以及構成076
4.2.5除氧器的熱平衡及自生沸騰080
4.2.6除氧器的運行方式及其熱經濟性評價081
4.3熱電廠的工質損失及補充084
4.3.1汽水損失的原因及數(shù)量085
4.3.2減少汽水損失的措施085
4.3.3汽水損失的補充方法086
4.3.4化學補充水的熱力系統(tǒng)087
4.3.5蒸發(fā)設備補充水及其熱力系統(tǒng)087
4.4認識熱力發(fā)電廠原則性熱力系統(tǒng)088
4.4.1熱電廠熱力系統(tǒng)的概念及分類088
4.4.2熱力系統(tǒng)與原則性熱力系統(tǒng)、全面性熱力系統(tǒng)的聯(lián)系與區(qū)別089
第5章熱力發(fā)電廠全面性熱力系統(tǒng)092
5.1主蒸汽系統(tǒng)092
5.1.1主蒸汽系統(tǒng)的類型與選擇092
5.1.2主蒸汽系統(tǒng)設計時應注意的問題095
5.2再熱式機組的旁路系統(tǒng)098
5.2.1旁路機組及其作用098
5.2.2旁路系統(tǒng)的類型100
5.3回熱抽汽及其疏水管道系統(tǒng)102
5.3.1回熱抽汽隔離閥和止回閥102
5.3.2回熱加熱抽汽的疏水管道系統(tǒng)103
5.4主凝結水管道系統(tǒng)及設備106
5.5除氧器全面性熱力系統(tǒng)108
5.5.1除氧器的安全運行108
5.5.2除氧器全面性熱力系統(tǒng)的分類109
5.6給水管道系統(tǒng)111
5.6.1單母管制給水系統(tǒng)111
5.6.2切換母管制給水系統(tǒng)111
5.6.3單元制給水系統(tǒng)112
5.7熱電廠的疏放水系統(tǒng)113
5.7.1疏放水來源及疏水的重要性113
5.7.2輸水系統(tǒng)及其組成114
5.7.3疏放水系統(tǒng)及其組成116
第6章新能源熱力發(fā)電系統(tǒng)118
6.1太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)118
6.1.1太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)基本構成118
6.1.2典型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)121
6.2核能熱力發(fā)電系統(tǒng)128
6.2.1核能發(fā)展簡史128
6.2.2核能發(fā)電原理129
6.2.3核電廠的主要設備130
6.2.4核電發(fā)展面臨的主要問題133
6.3生物質能熱力發(fā)電系統(tǒng)134
6.4地熱能熱力發(fā)電系統(tǒng)136
6.4.1各國地熱能熱力發(fā)展現(xiàn)狀137
6.4.2地熱能發(fā)電系統(tǒng)138
6.4.3地熱能發(fā)電關鍵技術139
6.4.4我國地熱能利用現(xiàn)狀140
6.4.5我國地熱能發(fā)展機遇144
6.4.6我國地熱未來發(fā)展趨勢145
參考文獻146