動力循環(huán)_熱效率計算及提高熱效率的方法和途徑（33頁)ppt課件

1、動力循環(huán)、熱效率計算及提高熱效率的方法和途徑本章根本要求熟練掌握水蒸氣朗肯循環(huán)、回熱循環(huán)、再熱循環(huán)以及熱電循環(huán)的組成、熱效率計算及提高熱效率的方法和途徑。本 章 重 點1。熟習朗肯循環(huán)圖示與計算2、朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)3、蒸汽參數(shù)對朗肯循環(huán)熱效率的影響4、再熱、回熱原理及計算動力循環(huán)研討目的和分類動力循環(huán)：工質(zhì)延續(xù)不斷地將從高溫熱源獲得的熱量的一部分轉(zhuǎn)換成對外的凈功按工質(zhì)氣體動力循環(huán)：內(nèi)燃機蒸汽動力循環(huán)：外燃機空氣為主的燃氣按理想氣體處置水蒸氣等實踐氣體研討目的：合理安排循環(huán)，提高熱效率水蒸氣：火力發(fā)電、核電低沸點工質(zhì)：氨、氟里昂太陽能、余熱、地熱發(fā)電動力循環(huán)：以獲得功為目的熱機：將熱能轉(zhuǎn)換為機

2、械能的 設備。熱機的任務循環(huán)稱為動力循環(huán)。動力循環(huán)：蒸汽動力循環(huán) 燃氣動力循環(huán) 四個主要安裝： 鍋爐 汽輪機 凝汽器 給水泵10-1 朗肯循環(huán)水蒸氣動力循環(huán)系統(tǒng) 鍋爐汽輪機發(fā)電機給水泵凝汽器水蒸氣動力循環(huán)系統(tǒng)的簡化鍋爐汽輪機發(fā)電機給水泵凝汽器郎肯循環(huán)1234簡化理想化：12 汽輪機 s 膨脹23 凝汽器 p 放熱34 給水泵 s 緊縮41 鍋爐 p 吸熱1342pv郎肯循環(huán)pv圖12 汽輪機 s 膨脹23 凝汽器 p 放熱34 給水泵 s 緊縮41 鍋爐 p 吸熱4321Tshs1324郎肯循環(huán)Ts和hs圖12 汽輪機 s 膨脹23 凝汽器 p 放熱34 給水泵 s 緊縮41 鍋爐 p 吸熱h

3、s1324郎肯循環(huán)功和熱的計算 汽輪機作功：凝汽器中的定壓放熱量：水泵絕熱緊縮耗功：鍋爐中的定壓吸熱量：hs1324郎肯循環(huán)熱效率的計算 普通很小，占0.81%，忽略泵功 朗肯循環(huán)與卡諾循環(huán)比較sT64211098753 q2一樣； q1卡諾 q1朗肯 卡諾 朗肯； 等溫吸熱41難實現(xiàn) 11點x太小,不利于汽機強度； 12-9兩相區(qū)難緊縮； wnet卡諾小 卡諾 朗肯； wnet卡諾 wnet 朗肯1112對比同溫限1234對比5678對比9-10-11-12sp1, t1, p2654321如何提高朗肯循環(huán)的熱效率影響熱效率的參數(shù)？TsT654321蒸汽初壓對朗肯循環(huán)熱效率的影響t1 , p

4、2不變，p1優(yōu)點： ，汽輪機出口尺寸小缺陷： 對強度要求高 不利于汽輪機平安。普通要求出口干度大于0.85 0.88sT654321蒸汽初溫對朗肯循環(huán)熱效率的影響優(yōu)點： ，有利于汽機平安。缺陷： 對耐熱及強度要求高，目前最高初溫普通在550左右 汽機出口尺寸大p1 , p2不變，t1sT654321乏汽壓力對朗肯循環(huán)熱效率的影響優(yōu)點： 缺陷：受環(huán)境溫度限制，如今大型機組p2為0.00350.005MPa，相應的飽和溫度約為27 33 ，已接近現(xiàn)實上能夠到達的最低限制。冬天熱效率高p1 , t1不變，p2Ts65431b10-2 蒸汽再熱循環(huán)(reheat)Ts65431b蒸汽再熱循環(huán)的熱效率

5、再熱循環(huán)本身不一定提高循環(huán)熱效率 與再熱壓力有關 x2降低,給提高初壓發(fā)明了條件，選取再熱壓力適宜，普通采用一次再熱可使熱效率提高23.5。蒸汽再熱循環(huán)的實際 再熱壓力 pb=pa0.20.3p1 p113.5MPa，一次再熱 超臨界機組， t1600，p125MPa，二次再熱Ts65431b蒸汽再熱循環(huán)的定量計算吸熱量：放熱量：凈功忽略泵功：熱效率：蒸汽再熱循環(huán)實體照片10-3 蒸汽回熱循環(huán)(regenerative)抽汽去凝汽器冷凝水外表式回熱器抽汽冷凝水給水混合式回熱器抽汽式回熱蒸汽抽汽回熱循環(huán)(1- )kg kg65as43211kgTa kg4(1- )kg51kg由于T-s圖上各點

6、質(zhì)量不同，面積不再直接代表熱和功抽汽回熱循環(huán)的抽汽量計算(1- )kg kg65as43211kgTa kg4(1- )kg51kg以混合式回熱器為例熱一概忽略泵功抽汽回熱循環(huán)熱效率的計算(1- )kg kg65as43211kgT吸熱量：放熱量：凈功：熱效率：為什么抽汽回熱熱效率提高？(1- )kg kg65as43211kgT教材P.256推導簡單朗肯循環(huán)：物理意義： kg工質(zhì)100%利用 1- kg工質(zhì)效率未變蒸汽抽汽回熱循環(huán)的特點小型火力發(fā)電廠回熱級數(shù)普通為13級，中大型火力發(fā)電廠普通為 48級。優(yōu)點 提高熱效率 減小汽輪機低壓缸尺寸，末級葉片變短 減小凝汽器尺寸，減小鍋爐受熱面 可兼作除氧器缺陷 循環(huán)比功減小，汽耗率添加 添加設備復雜性 回熱器投資缺陷提高循環(huán)熱效率的途徑改動循環(huán)參數(shù)提高初溫度提高初壓力降低乏汽壓力改動循環(huán)方式回熱循環(huán)再熱循環(huán)改動循環(huán)方式熱電聯(lián)產(chǎn)燃氣-蒸汽結(jié)合循環(huán)新型動力循環(huán)IGCCPFBC-CC.10-4 熱電聯(lián)產(chǎn)(供)循環(huán)用發(fā)電廠作了功的蒸汽的余熱來滿足熱用戶的需求，這種作法稱為熱電聯(lián)(產(chǎn))供。背壓式機組(背壓0.1MPa)熱用戶為什么要用換熱器而不直接用熱力循環(huán)的水？背壓式熱電聯(lián)產(chǎn)(供)循環(huán)背壓式缺陷： 熱電相互影響 供熱參數(shù)單一清華北門外2臺背壓式，5000kW電負荷抽汽調(diào)理式熱電聯(lián)產(chǎn)(供)循環(huán) 抽汽式熱