核能發(fā)電技術(shù)課件

1、核能發(fā)電技術(shù)主講：韓奎華山東大學(xué)能源與動力工程學(xué)院熱力過程與熱力基礎(chǔ)22022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán) 四個主要裝置： 鍋爐 汽輪機(jī) 凝汽器 給水泵朗肯循環(huán)Rankine Cycle朗肯循環(huán)的裝置系統(tǒng) 鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器32022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)23 凝汽器 p 放熱34 給水泵 s 壓縮水蒸氣動力循環(huán)系統(tǒng)的簡化鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵凝汽器朗肯循環(huán)1234簡化（理想化）：12 汽輪機(jī) s 膨脹41 鍋爐 p 吸熱42022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)4321Tshs1324朗肯循環(huán)T-s和h-s圖12 汽輪機(jī) s 膨脹23 凝汽器

2、p 放熱34 給水泵 s 壓縮41 鍋爐 p 吸熱52022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)hs1324朗肯循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo) 汽輪機(jī)作功：凝汽器中的定壓放熱量：水泵絕熱壓縮耗功：鍋爐中的定壓吸熱量：62022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)hs1324朗肯循環(huán)熱效率的計算 一般很小，占0.81%，忽略泵功 72022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)工程上常用耗汽率, 反映裝置經(jīng)濟(jì)性，設(shè)備尺寸耗汽率：蒸汽動力裝置每輸出1kW.h 功量所消耗的蒸汽量kg耗汽率(Steam Rate)的概念的單位：kJ/kg1kW=1 kJ/s82022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循

3、環(huán)熱耗率：蒸汽動力裝置每輸出1kW.h 功量所消耗的熱量kJ熱耗率(Heat Rate)的概念92022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)朗肯循環(huán)的汽耗率和熱耗率朗肯循環(huán)汽耗率：朗肯循環(huán)熱耗率：102022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)sp1 t1 p2654321蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響影響熱效率的參數(shù)？T112022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)sT6543211、蒸汽初溫對朗肯循環(huán)熱效率的影響優(yōu)點： ，有利于汽機(jī)安全。缺點： 對耐熱及強度要求高，目前初溫一般在550左右 汽機(jī)出口尺寸大p1 , p2不變，t1122022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)

4、sT6543212、蒸汽初壓對朗肯循環(huán)熱效率的影響t1 , p2不變，p1優(yōu)點： ，汽輪機(jī)出口尺寸小缺點： 對強度要求高 不利于汽輪機(jī)安全。一般要求出口干度大于0.85 0.88132022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)sT6543213、降低蒸汽終壓對朗肯循環(huán)熱效率的影響優(yōu)點：耗汽率減少 缺點：受環(huán)境溫度限制，現(xiàn)在大型機(jī)組p2為0.00350.005MPa，相應(yīng)的飽和溫度約為27 33 ，已接近事實上可能達(dá)到的最低限度。冬天熱效率高；p1 , t1不變，p2142022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)有摩擦阻力的實際朗肯循環(huán)2對于汽輪機(jī)定義內(nèi)部效率為1432Ts(2)對于汽

5、輪機(jī)相對內(nèi)部效率為152022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)循環(huán)計算2act1432sTs(2)162022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)提高循環(huán)熱效率的途徑改變循環(huán)參數(shù)提高初溫度提高初壓力降低乏汽壓力改變循環(huán)形式回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)新型動力循環(huán)ReheatRegenerativeCogeneration172022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)回?zé)嵫h(huán)(regenerative)抽汽去凝汽器冷凝水表面式回?zé)崞鞒槠淠o水混合式回?zé)崞鞒槠交責(zé)?82022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)蒸汽抽汽回?zé)嵫h(huán)(1- )kg kg6

6、5a(0)s43211kgTa kg4(1- )kg51kg由于T-s圖上各點質(zhì)量不同，面積不再直接代表熱和功192022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)抽汽回?zé)嵫h(huán)的抽汽量計算(1- )kg kg65as43211kgTa kg4(1- )kg51kg以混合式回?zé)崞鳛槔裏嵋宦珊雎员霉?2)202022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)抽汽回?zé)嵫h(huán)熱效率的計算(1- )kg kg65as43211kgT吸熱量：放熱量：凈功：熱效率：212022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)為什么抽汽回?zé)釤嵝侍岣撸?1- )kg kg65as43211kgT簡單朗肯循環(huán)：物理意義： k

7、g工質(zhì)100%利用 1- kg工質(zhì)效率未變222022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)蒸汽抽汽回?zé)嵫h(huán)的特點小型火力發(fā)電廠回?zé)峒墧?shù)一般為13級中大型火力發(fā)電廠一般為 48級。優(yōu)點 提高熱效率 減小汽輪機(jī)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 可兼作除氧器缺點 循環(huán)比功減小，汽耗率增加 增加設(shè)備復(fù)雜性 回?zé)崞魍顿Y缺點232022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)Ts65431b再熱循環(huán)(reheat)242022/7/24核能發(fā)電技術(shù)熱力過程與熱力循環(huán)Ts65431b蒸汽再熱循環(huán)的熱效率 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(guān) x2降低,給提高初壓創(chuàng)造了條件，選取再熱壓力合適，一般采用一次再熱可使熱效率提高23.5。252022/7/