【正文】 力工程－熱工基礎(chǔ) 34 本課程的主要內(nèi)容 ?緒論 ?第一章 工程熱力學基礎(chǔ) ?第二章 傳熱學 ?第三章 鍋爐設(shè)備 ?第四章 汽輪機 ?第五章 熱力發(fā)電廠 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 35 第一章 工程熱力學基礎(chǔ) 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 36 本章主要包括以下內(nèi)容 ?工質(zhì)及其基本狀態(tài)參數(shù) ?熱力學第一定律 ?穩(wěn)定流動能量方程式與焓 ?水蒸汽在定壓下的形成過程 ?水蒸汽圖表及其應用 ?水蒸汽的典型熱力過程 ?熱力學第二定律 ?朗肯循環(huán) 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 37 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 38 ?工程熱力學是研究熱現(xiàn)象的學科。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 19 2022年底運行中的主要水電站 (1000MW及以上 ) 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 20 中國年發(fā)電量居世界的位次 時間 1950 1957 1965 1978 1980 1985 1990 1995 2022 位次 25 13 9 7 6 5 4 2 2 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 21 歷年電力裝機和發(fā)電量的構(gòu)成比（ 1981～ 2022） 水 電 火 電 水 電 火 電 水 電 火 電 水 電 火 電1981 2193 4720 656 2437 1982 2296 4940 744 2533 1983 2416 5228 864 2651 1984 2560 5452 32 68 868 2902 23 771985 2641 6064 924 3183 1986 2754 6628 945 3551 21 791987 3019 7271 1002 3971 1988 3270 8280 1092 4359 20 801989 3458 9206 1185 4662 1990 3605 10184 1263 4950 1991 3788 11359 25 75 1248 5527 1992 4068 12585 1315 6227 1993 4489 13802 1516 6868 1994 4906 14874 1668 7470 18 1995 5218 16294 24 75 1868 8074 1996 5558 17886 1869 8781 1997 5973 19241 1946 9252 1998 6507 20988 2043 9388 1999 7297 22343 2129 10047 2022 7935 23754 2431 11079 81比 重（%）年 份裝機容量（萬千瓦） 比 重（%） 發(fā)電量（億千瓦時）2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 22 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 23 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 24 熱力發(fā)電廠的分類 分 類 方 法 熱 力 發(fā) 電 廠 類 型 一 次 能 源 化石燃料電廠，原子能發(fā)電廠，地熱發(fā)電廠，太陽能發(fā)電廠，磁流體發(fā)電廠 能 量 供 應 供應電能的凝汽式電廠，供應電能、熱能的熱電站 原動機 類型 汽輪機發(fā)電廠、燃氣輪機發(fā)電廠、內(nèi)燃機發(fā)電廠、蒸汽－燃氣輪機發(fā)電廠 電廠 總?cè)萘? 小容量發(fā)電廠、中容量發(fā)電廠、大容量發(fā)電廠 蒸汽 初參數(shù) 中、低壓發(fā)電廠，高壓發(fā)電廠，超高壓發(fā)電廠，亞臨界發(fā)電廠，超臨界、超超臨界發(fā)電廠 電 廠 位 置 坑口、港口、路口電廠，負荷中心電廠，位于煤源與負荷中心間電廠 承 擔 負 荷 帶基本負荷、帶中間負荷、帶尖峰負荷電廠 機 爐 配 合 非單元機組、單元機組電廠 服 務 范 圍 系統(tǒng)中發(fā)電廠，區(qū)域性電廠，自備電廠，列車電站，孤立電廠 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 25 現(xiàn)代汽輪機發(fā)電廠的組成及生產(chǎn)過程 ?現(xiàn)代熱力發(fā)電廠的主要組成部分包括熱力和電氣兩大部分，鍋爐、汽輪機和發(fā)電機為發(fā)電廠的三大核心設(shè)備。 ? 1991年 10月 31日，我國自行設(shè)計建造的第一座核電站 秦山核電站（ 300MW）并網(wǎng)發(fā)電成功。污染?。? ? 初投資大，用于放射性污染的防護費用高 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 16 中國電力工業(yè)發(fā)展概貌 光緒三十一年（ 1905年）鎮(zhèn)江大照電燈有限公司全景 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 17 ? 1949年全國發(fā)電裝機容量為 185 萬 kw，發(fā)電量為 43億 kwh，人均用電量 9 kwh； ? 1978年全國發(fā)電裝機容量為 5712 萬 kw，發(fā)電量為 2566 億 kwh； ? 2022年全國發(fā)電裝機容量為 億 kw，發(fā)電量為 14839 億 kwh。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 10 ?電能可以由自然界的各種能源（一次能源）轉(zhuǎn)換而來：化石燃料、水力、核能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能等，其中以應用化石燃料（熱力發(fā)電）、水力資源和原子能來發(fā)電占主要地位。 ?熱能的利用 – 直接：加熱、采暖、蒸煮、烘干。2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 1 發(fā)電廠熱力設(shè)備 2022年 4月 14日星期四 2 動力工程－熱工基礎(chǔ) 本課程的主要內(nèi)容 ? 緒論 ? 第一章 工程熱力學基礎(chǔ) ? 第二章 傳熱學基礎(chǔ) ? 第三章 鍋爐設(shè)備 ? 第四章 汽輪機 ? 第五章 熱力發(fā)電廠 2022年 4月 14日星期四 3 動力工程－熱工基礎(chǔ) 本課程的主要內(nèi)容 ? 緒論 ? 第一章 工程熱力學基礎(chǔ) ? 第二章 傳熱學基礎(chǔ) ? 第三章 鍋爐設(shè)備 ? 第四章 汽輪機 ? 第五章 熱力發(fā)電廠 2022年 4月 14日星期四 4 動力工程－熱工基礎(chǔ) 緒 論 ? 熱能利用及在電力工業(yè)中的地位與作用 ? 電能及其生產(chǎn)方式 ? 中國電力工業(yè)發(fā)展概貌 ? 現(xiàn)代汽輪機發(fā)電廠的組成及生產(chǎn)過程 ? 本課程的任務與主要內(nèi)容 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 5 能源與人類文明 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 6 ? 自然界中蘊藏著豐富的能量，如：風力、水力、太陽能以及原子能等。 – 間接：熱能 —— 機械能 —— 電能 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 9 電能及其生產(chǎn)方式 ?電能 是最具生命力的優(yōu)質(zhì)潔凈能源，它能很方便地轉(zhuǎn)換成其他多種形式的能量，如：機械能、熱能、化學能等。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 11 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 12 2022年 4月 14日星期四 13 動力工程－熱工基礎(chǔ) 能源問題 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 14 ? 熱力發(fā)電特點： ? 投資較少、建期較短、布局和規(guī)模靈活、可以既發(fā)電又供熱； ? 消耗大量燃料、發(fā)電成本高、技術(shù)管理較復雜、對環(huán)境有污染。 ? 截止到 2022年底，全國發(fā)電裝機容量為 5 億 kw。 ? 1994年大亞灣核電站兩套 900MW壓水堆機組投入商業(yè)運行。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 26 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 27 ?現(xiàn)代汽輪機發(fā)電廠的生產(chǎn)過程 ?從能量的觀點看，熱力發(fā)電廠的基本過程是： 燃料的化學 能 熱能 機械能 電能 （鍋爐）（汽輪機）（發(fā)電機） 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 28 火力發(fā)電廠生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 29 ?制粉及燃燒系統(tǒng) ? 制粉系統(tǒng) 煤 皮帶運送機 原煤倉 給煤機 磨煤機 粗粉分離器 旋風分離器 煤粉倉 給粉機 輸粉管 噴燃器 爐膛 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 30 ? 燃燒系統(tǒng) 燃料在爐膛內(nèi)燃燒，以輻射換熱方式將熱量傳遞給爐墻內(nèi)壁四周的水冷壁內(nèi)的介質(zhì)；燃燒產(chǎn)物為高溫煙氣和灰渣。工程熱力學是熱力學的一個分支，主要研究熱能與機械能之間相互轉(zhuǎn)換時的量與質(zhì)的關(guān)系，著重研究 熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能 的基本規(guī)律，并尋求進行這種轉(zhuǎn)換的最有利的條件。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 41 ?狀態(tài)參數(shù) 是描述工質(zhì)在某一給定瞬間的物理特性的各個宏觀物理量。 T = t+ (K) ?溫度計： 測量溫度的儀表。 ? 壓力的單位： Pa， kPa， MPa。 ?單位： m3/kg ?密度 (ρ)： 比容的倒數(shù)。 ? 開口系 ：與外界有物質(zhì)交換的熱力系。 ? 平衡狀態(tài) ：在外界條件不變的情況下，即使經(jīng)歷較長時間，系統(tǒng)的宏觀特性仍不發(fā)生變化，這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。熱力系統(tǒng)與外界的分界線（面）稱為 邊界 。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 49 ? 若沒有質(zhì)量越過邊界，則系統(tǒng)稱為 閉口系 （ 又稱 控制質(zhì)量 ，用 CM表示。 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 50 2022年 4月 14日星期四 動力工程－熱工基礎(chǔ) 51 理想氣體 與 實際氣體 ?理想氣體： 它的分子是不占有容積的質(zhì)點，