工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)(中文) 第6章 蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)

1、工程熱力學(xué)工程熱力學(xué)蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)能源能源13-A2邵永功邵永功 蒸汽動(dòng)力裝置的理想循環(huán)蒸汽動(dòng)力裝置的理想循環(huán)朗肯循環(huán)朗肯循環(huán) 1. 組成：組成： 水泵，鍋爐，汽輪機(jī)和冷凝器水泵，鍋爐，汽輪機(jī)和冷凝器 四個(gè)主要設(shè)備。四個(gè)主要設(shè)備。 2. 工作過程：工作過程：過熱器過熱器134 鍋爐鍋爐給水泵給水泵汽輪機(jī)汽輪機(jī)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)冷冷凝凝器器26冷卻水冷卻水 3. p-v圖圖 ,T-s 圖表示圖表示TS314 5 6 2 0vp0165432 4. 4. 朗肯循環(huán)的凈功和熱效率朗肯循環(huán)的凈功和熱效率 朗肯循環(huán)的凈功（朗肯循環(huán)的凈功（1kg工質(zhì)）工質(zhì)）汽輪機(jī)：絕熱膨脹汽輪機(jī)：絕熱膨脹 冷

2、凝器：定壓放熱冷凝器：定壓放熱 水泵：絕熱壓縮水泵：絕熱壓縮鍋爐：工質(zhì)定壓吸熱鍋爐：工質(zhì)定壓吸熱2121 ,hhws322hhq411hhq3443,hhwp 循環(huán)凈功：循環(huán)凈功：)()(342143,21 ,hhhhwwwpsnet循環(huán)凈熱：循環(huán)凈熱：)()(32414321hhhhqqqnet4132121413421121111)(hhhhqqqwhhhhhhqqqqwnettnetth4=h3wp,3-4=h4-h3=0 熱效率：熱效率： 蒸汽參數(shù)對(duì)朗肯循環(huán)熱效率的影響蒸汽參數(shù)對(duì)朗肯循環(huán)熱效率的影響 21ST134 5 6 2 0p1p221546p1ST134 5 6 2 0T1p1

3、p2保持保持 p1 , p2不變，提高初溫不變，提高初溫 T1平均吸熱溫度增加，平均放熱溫度不變，平均吸熱溫度增加，平均放熱溫度不變，熱效率增大；熱效率增大；干度干度x2增大。增大。1231211TThhhht保持保持T1， p2不變，提高初壓不變，提高初壓p1 平均吸熱溫度提高，若平均放熱溫度不變，平均吸熱溫度提高，若平均放熱溫度不變，熱效率提高；熱效率提高；干度干度x2降低。降低。背壓背壓p2對(duì)朗肯循環(huán)的影響對(duì)朗肯循環(huán)的影響保持保持 p1 , T1 不變，降低不變，降低 p2;平均吸熱溫度變化較小，平均放熱溫度降低，平均吸熱溫度變化較小，平均放熱溫度降低，熱效率增大；熱效率增大；降低背壓可

4、顯著體改循環(huán)熱效率降低背壓可顯著體改循環(huán)熱效率注意：注意：p2 降低受冷凝器冷卻介降低受冷凝器冷卻介質(zhì)溫度的影響，不能任意降低。質(zhì)溫度的影響，不能任意降低。432p2ST134 5 6 2 0T1p2p11231211TThhhht是否可以通過很大程度的降低是否可以通過很大程度的降低背壓背壓p2來獲得極高的效率呢？來獲得極高的效率呢？T4123567120s Ts圖圖 再熱循環(huán)再熱循環(huán) 再熱循環(huán)再熱循環(huán) 朗肯循環(huán)和一次再熱循環(huán)朗肯循環(huán)和一次再熱循環(huán)Ts圖比較圖比較T4123567120s 再熱循環(huán)再熱循環(huán)Ts圖圖T4123560s朗肯循環(huán)朗肯循環(huán)Ts圖圖 再熱對(duì)熱效率再熱對(duì)熱效率吸收的總熱量：

5、吸收的總熱量：)()(71411hhhhq 對(duì)外放熱：對(duì)外放熱：322hhq熱效率：熱效率：)()()()()(7141327141hhhhhhhhhht 回?zé)嵫h(huán)回?zé)嵫h(huán) 1. 回?zé)嵫h(huán)的目的回?zé)嵫h(huán)的目的 減少冷源損失，提高給水溫度，減少冷源損失，提高給水溫度，提高朗肯循環(huán)的吸熱平均溫度，提高朗肯循環(huán)的吸熱平均溫度，從而提高熱效率。從而提高熱效率。 回?zé)幔夯責(zé)幔?將在汽輪機(jī)中做了部分功的蒸汽從汽輪機(jī)中將在汽輪機(jī)中做了部分功的蒸汽從汽輪機(jī)中 抽出來，用以加熱進(jìn)入鍋爐前的給水，這樣不抽出來，用以加熱進(jìn)入鍋爐前的給水，這樣不 僅避免抽汽的冷源損失，鍋爐的給水溫度也同僅避免抽汽的冷源損失，鍋爐的給

6、水溫度也同 時(shí)提高。時(shí)提高。p11T2Tsp2 2. 回?zé)嵫b置系統(tǒng)圖及回?zé)嵫b置系統(tǒng)圖及T-s圖圖sT154623（2）0kgkg(1-) kg0101013(2) 冷卻水冷卻水 的的 01 3. 抽汽量及熱效率抽汽量及熱效率不考慮回?zé)峒訜崞髦械纳釗p失，不考慮回?zé)峒訜崞髦械纳釗p失， kg抽汽放出的熱量抽汽放出的熱量=（1- ）kg凝凝結(jié)水吸收的熱量。結(jié)水吸收的熱量。kg1 kg(1-) kg)()(1 (1 00141 0hhhh熱平衡方程：熱平衡方程：抽汽量計(jì)算抽汽量計(jì)算(忽略水泵功忽略水泵功) 201 21 0hhhhsT154623（2）0kgkg(1-) kg0101回?zé)嵫h(huán)熱效率回?zé)嵫h(huán)熱效率吸收熱量：吸收熱量：1 011hhq