依据 平衡式 热力学第一定律 [输入能量]-[输出能量]=[储存能量的变化] 热力学第一、二定律 [耗费的火用]-[收益的火用]=[内部不可逆火用损失]+[外部火用损失] 同质能量的数量平衡 火用效率?e 特点 效率 不同质的能量的数量平衡 热效率? ??有效利用能量 供给能量?e?有效利用火用 供给火用其分子分母常常是不同质的能量 两种效率的关系 其分子分母为同质能量 ????e 反映外部能量损失 能同时反映内部和外部火用损失 作用

例：热力发电厂设备的能量损失与火用损失

设备 锅炉 锅炉内各过程损失 燃烧过程 传热过程 烟道损失 扩张段损失 汽轮机 凝汽器 加热器 其他 合计 §1.4 总能系统的概念

一、总能系统定义 总能系统：（原为天然气销售公司的广告用语，意为用一种燃料可满足用户所有的能量需求）

充分合理的利用能量的数量和质量的能量供应系统。 二、总能系统的优化

总能系统的优化，就是使贮藏能所具有的火用，得到最大限度的利用，在能量利用过程中做到能量匹配，阶级利用。 三、总能系统的作用

能量是有等级的，供给相同数量的能量，可以用与之等级相匹配的能源去满足要求，也可以用能级较高的能源来供应。这两种供应方式的效益是不同的。

对系统而言，一个系统可能需要多种功能或者说多种能级的能量。比如，一个工厂区需要电能作为动力和照明的能源，需要不同压力等级的蒸汽满足工艺需要，还需要供暖、生活热水、冷源等满足人们工作生活的需要。这些能源等级各不相同。而一种含能物质可以通过不同的方法释放不同等级的能量。如何通过技术上可行、经济上合理的方法使得能源释放出各种不同等级的能量用以满足不同能级用户的需要，使其发挥出最高的能源利用率，这就是总能系统的价值和意义，也是总能系统的研究内容。 四、举例

能量损失占输入能量的比例 % 9 — — — — 极小 47 极小 3 59 火用损失占输入火用的比例 % 49 29.7 14.9 0.68 3.72 4 1.5 1.0 5.5 61 ? ? ? ?

热电联产 热电冷三联产 热电冷气四联产 蒸汽—燃气联合循环

第二章 火力发电厂热力系统

发电技术分类：

? 火力发电：燃料热能→电能

? 水力发电：水流动的机械能→电能 ? 风力发电：风的机械能→电能

? 核能发电：核聚变产生的热能→电能 ? 潮汐发电：潮汐过程的机械能→电能

§2-1 火力发电厂概述

一、火力发电厂的种类

火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气或其他燃料的化学能生产电能的工厂。当前，我国电厂以燃煤为主。

火电厂的分类：

1. 按照容量分类，可分为大型电厂、中型电厂和小型电厂；

2. 按照工质初参数的高低，可分为低压、中压、超高压、亚临界和超临界压力等几种

电厂；

3. 按照燃料不同，可分为燃煤、燃油和燃气等几类电厂；

4. 按照原动机的不同可分为汽轮机电厂、燃气轮机电厂、汽轮机—燃气轮机电厂等； 5. 按照其功用的不同可分为凝汽式电厂和热电厂。前者安装凝汽式机组，后者安装供

热机组（也称为热化机组）。热电厂又可分为背压式和抽汽式。凝汽式发电厂仅向外界用户供应电能，而热电厂除供电外，还向热用户供应热能——蒸汽和热水。其系统图见下： 凝汽式发电厂：

背压式机组热电厂：

抽汽式机组热电厂：

火电厂的能量转换过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能。 二、火力发电厂的生产工艺过程

以燃煤凝汽式发电厂为例 1） 煤、空气、烟气、灰渣系统 煤与空气：

烟气：

灰渣：

2） 汽水系统 工作介质：