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第七章蒸汽動力循環(huán)第一篇工程熱力學107蒸汽動力循環(huán)--SCH第七章蒸汽動力循環(huán)第一篇工程熱力學107蒸汽動力循本章主要內容朗肯循環(huán)再熱循環(huán)回熱循環(huán)熱電合供循環(huán)目的與要求:

掌握各種循環(huán)的意義、構成、熱經(jīng)濟性(熱效率等)計算及影響因素,提高循環(huán)熱效率的措施等內容。2本章主要內容朗肯循環(huán)目的與要求:2卡諾循環(huán)的工程指導意義從理論上確定了通過熱機循環(huán)實現(xiàn)熱能轉變?yōu)闄C械能的條件及給定溫度范圍內循環(huán)熱效率的最高極限值,并指出了提高熱機效率的方向和途徑,為度量實際熱機循環(huán)的熱力學完善程度提供了標準。對于任意復雜循環(huán),可利用相應的等效卡諾循環(huán)(即平均溫度法)來分析其熱經(jīng)濟性。3卡諾循環(huán)的工程指導意義從理論上確定了通過熱機循環(huán)實現(xiàn)熱能轉變任意循環(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對于實際的熱機循環(huán),在可能的條件下,盡量提高工質的平均吸熱溫度、降低工質的平均放熱溫度,是提高循環(huán)熱效率的根本途徑。

任意循環(huán)abcd的等效卡諾循環(huán)為ABCD:循環(huán)熱效率應相等。TsTm1Tm2abcdABDCs1s24任意循環(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對于實際的熱機循環(huán),在

以水蒸氣為工質的卡諾循環(huán)能否實現(xiàn)呢?

此循環(huán)缺點:(1)加熱溫度T1受臨界溫度(374℃)限制,不能太高。

(2)放熱溫度T2受環(huán)境溫度及汽輪機排汽干度(x2≮0.85-0.88)的限制,不能太低。(3)從凝汽器出來的3點狀態(tài)為濕蒸汽,壓縮這樣的汽水兩相混合物所需壓縮機尺寸龐大,耗功量也很多,且工作極不穩(wěn)定,所以實現(xiàn)3-4的壓縮過程不易。由于以上三點原因,此循環(huán)熱效率并不高,且不利于汽輪機的安全運行,故實際并不采用。5以水蒸氣為工質的卡諾循環(huán)能否實現(xiàn)呢?此循環(huán)缺點:(1一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖:7-1

朗肯循環(huán)——蒸汽動力裝置的基本循環(huán)6一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖:7-1朗肯循環(huán)——蒸汽動力裝

四個工作過程:4-1—定壓吸熱過程(鍋爐:Boiler)1-2—絕熱膨脹過程(汽輪機:Turbine)

2-3—定壓放熱過程(凝汽器:Condenser)3-4—絕熱壓縮過程(給水泵:Pump)7-1

朗肯循環(huán)7四個工作過程:7-1朗肯循環(huán)7二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟指標:在水泵絕熱壓縮耗功:循環(huán)凈功:循環(huán)熱效率:1.循環(huán)熱效率:在鍋爐定壓吸熱:在凝汽器定壓放熱:在汽輪機絕熱膨脹作功:8二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟指標:在水泵絕熱壓縮耗功:循環(huán)凈功:循環(huán)水泵耗功很少,約占汽輪機軸功的2%,可忽略,即認為:注意不計泵功時:h4=h3=h2′則朗肯循環(huán)的熱效率可近似地表示為:式中,h1、h2及h2′由p1、t1及p2在水蒸氣圖表中查取。hsx=1p1t11p229水泵耗功很少,約占汽輪機軸功的2%,可忽略,即認為:注意不計2.汽耗率:表示每產生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的蒸汽量(kg),用符號d表示.3.熱耗率:表示每產生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的熱量(kJ),用符號qt表示.kg/kWhkJ/kWh102.汽耗率:表示每產生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗朗肯循環(huán)11朗肯循環(huán)117-2蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22127-2蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22

設初壓p1=const,排汽壓力p2=const.一、蒸汽初溫對熱效率的影響:(1)提高初溫使平均加熱溫度升高,而放熱溫度不變,則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高;(2)排汽干度增加,即x2′>x2,這有利于改善汽輪機葉片的工作條件。

受到的限制:初溫的提高受到過熱器金屬材料耐高溫性能的限制,故目前國產機組的初溫一般在560℃左右提高t1對ηt的影響:13設初壓p1=const,排汽壓力p2=const.一

設初溫t1=const,排汽壓力p2=const.二、蒸汽初壓對熱效率的影響:(1)提高初壓使平均加熱溫度升高,而放熱溫度不變,則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高;(2)x2′<x2,影響汽輪機的安全運行。

受到的限制:初壓的提高受到汽輪機排汽干度下降的限制。故一般同時提高蒸汽的初溫及初壓,既能提高熱效率,又能保證汽輪機葉片良好的工作條件。提高p1對ηt的影響:14設初溫t1=const,排汽壓力p2=const.二

設初溫t1=const,初壓p1=const.三、排汽壓力對熱效率的影響:(1)降低排汽壓力使平均放熱溫度有明顯下降,而平均吸熱溫度相對下降得極少,因此朗肯循環(huán)的熱效率還是有明顯提高。(2)降低排汽壓力使汽輪機排汽干度下降,這將不利于汽輪機的安全運行。受到的限制:排汽壓力的降低主要受汽輪機排汽干度下降及環(huán)境溫度的限制。目前火電廠的排汽壓力最低在0.004MPa左右

降低p2對ηt的影響:15設初溫t1=const,初壓p1=const.三、排新課引入為解決二者間的矛盾,可對循環(huán)方式加以改進:采用再熱循環(huán)。1607蒸汽動力循環(huán)--SCH新課引入為解決二者間的矛盾,可對循環(huán)方式加以改進:采用再熱循7-3再熱循環(huán)再熱的概念:當蒸汽在汽輪機中膨脹作功而壓力降低到某個中間壓力時,把蒸汽從汽輪機引出,送至鍋爐的再熱器中重新加熱,使蒸汽再次達到較高的溫度,然后送回汽輪機的低壓汽缸繼續(xù)膨脹作功。采用再熱的目的:提高汽輪機排汽干度,為初壓的提高創(chuàng)造條件;同時提高循環(huán)熱效率。177-3再熱循環(huán)再熱的概念:當蒸汽在汽輪機中膨脹作功而壓力降一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖:(以一次再熱循環(huán)為例)18一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖:(以一次再熱循環(huán)為例)18二、循環(huán)計算:4-1—鍋爐中定壓吸熱過程;1-a—高壓缸中絕熱膨脹過程;a-b—再熱器中定壓吸熱過程;b-2—低壓缸中絕熱膨脹過程;2-3—凝汽器中定壓放熱過程;3-4—給水泵中絕熱壓縮過程。循環(huán)熱效率:4A2b循環(huán)凈功:1.熱效率:循環(huán)吸熱量:w0=(h1-ha)+(hb-h2)q1=(h1-h4)+(hb-ha)不計泵耗功19二、循環(huán)計算:4-1—鍋爐中定壓吸熱過程;循環(huán)熱效率:4A二、循環(huán)計算:4A2b2.汽耗率:3.熱耗率:kg/kWhkJ/kWh20二、循環(huán)計算:4A2b2.汽耗率:3.熱耗率:kg/kWh1.再熱的意義:當初壓較高時,采用再熱可使乏汽的干度顯著的提高,增加了汽輪機工作的安全性,同時使循環(huán)的熱效率得到進一步提高,汽耗率和熱耗率都小于同參數(shù)的朗肯循環(huán),故現(xiàn)代蒸汽動力裝置中,蒸汽初壓高于13MPa時都采用再熱措施。三、再熱循環(huán)分析:3.再熱次數(shù):再熱次數(shù)過多,使管道系統(tǒng)復雜,投資增加,運行不便。一般很少超過兩次。只有超臨界參數(shù)機組才考慮采用兩次再熱。2.再熱參數(shù)的確定:再熱壓力pa=p1.(20%--30%),再熱溫度tb=t1。211.再熱的意義:三、再熱循環(huán)分析:3.再熱次數(shù):2.再熱參數(shù)新課引入水在鍋爐中的低溫預熱段很長,使循環(huán)的平均吸熱溫度較低,所以朗肯循環(huán)的熱效率不高。對循環(huán)方式加以改進:采用回熱循環(huán)2207蒸汽動力循環(huán)--SCH新課引入水在鍋爐中的低溫預熱段很長,使循環(huán)的平均吸熱溫度較低7-4回熱循環(huán)回熱:在循環(huán)內部工質自身之間的換熱。(與外熱源無關)抽汽回熱:從汽輪機內抽出部分作了一定功的蒸汽,將其引入回熱加熱器中用于預熱鍋爐給水。237-4回熱循環(huán)回熱:在循環(huán)內部工質自身之間的換熱。一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖:(以一級抽汽回熱循環(huán)為例)

抽汽率(α)——從進入汽輪機的1kg蒸汽中所抽出的蒸汽量。24一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖:(以一級抽汽回熱循環(huán)為例)抽汽率1.抽汽率α的確定:由熱平衡方程式,可得:故二、一級回熱循環(huán)計算:注意:h2′為乏汽壓力P2下的飽和水焓;h0′為抽汽壓力p0下的飽和水焓。251.抽汽率α的確定:由熱平衡方程式,可得:故二、一級回熱循環(huán)(1)循環(huán)凈功:(不計泵耗功)(2)工質從鍋爐中吸熱:2.熱效率:循環(huán)熱效率:26(1)循環(huán)凈功:(不計泵耗功)(2)工質從鍋爐中吸熱:2.熱4.熱耗率:kJ/kWh3.汽耗率:kg/kWh

274.熱耗率:kJ/kWh3.汽耗率:kg/kWh27兩級抽汽回熱循環(huán)28兩級抽汽回熱循環(huán)28三、回熱循環(huán)的分析(意義):1、回熱循環(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱效率,因為回熱減少了冷源損失,提高了給水溫度(即提高了循環(huán)的平均吸熱溫度)。2、回熱雖使汽耗率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽耗率,但由于抽汽,改善了蒸汽的流動,有利于汽輪機結構改進。3、給水溫度的提高,使鍋爐熱負荷及相應受熱面(省煤器)減少;由于抽汽使進入凝汽器的乏汽量減少,使凝汽器及其輔助設備尺寸減小,節(jié)省材料和投資。4、熱耗率低于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱耗率。29三、回熱循環(huán)的分析(意義):1、回熱循環(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗5、從理論上講,回熱抽汽級數(shù)越多則熱效率越高,但實際上,隨級數(shù)增加,熱效率增長減慢,且系統(tǒng)復雜,各種費用增加,故需作全面技術經(jīng)濟比較。采用多級回熱時:中、低壓機組3~5級,高壓以上機組7~9級;如330MW機組采用7級抽汽回熱?;責犭m增加了回熱器等設備,使系統(tǒng)復雜,投資增加,但基于上面幾點原因,總的來說是利大于弊,所以蒸汽動力裝置無論容量大小,都廣泛采用了抽汽回熱循環(huán)。305、從理論上講,回熱抽汽級數(shù)越多則熱效率越高,但實際上,隨級四、具有一級回熱和一次再熱的蒸汽動力循環(huán):31四、具有一級回熱和一次再熱的蒸汽動力循環(huán):317-5

熱電合供(聯(lián)產)循環(huán)一、熱電合供循環(huán):發(fā)電+供熱工業(yè)用汽壓力為0.24—0.8MPa;生活用汽壓力為0.12—0.25MPa.二、熱電合供循環(huán)的類型:(按供熱方式不同分)1.背壓式熱電機組2.調節(jié)抽汽式熱電機組327-5熱電合供(聯(lián)產)循環(huán)一、熱電合供循環(huán):發(fā)電+供熱工1、背壓式熱電機組(p2>0.1MPa)理論上,K=1,但實際上,由于各種損失,一般K=65%~70%。優(yōu)點:①K值較高;②系統(tǒng)簡單,投資費用低。缺點:①t有所降低;②供熱、供電互相影響;③供熱參數(shù)單一。應用:熱負荷較穩(wěn)定,且用汽量大的自備電廠。331、背壓式熱電機組(p2>0.1MPa)理論上,K=1,但實2、調節(jié)抽汽式熱電機組優(yōu)點:①可同時滿足供熱、供電的需要;②供熱可滿足不同壓力的需要;③熱效率比背壓式高。缺點:①系統(tǒng)及運行較復雜;②其能量利用系數(shù)比背壓式低。342、調節(jié)抽汽式熱電機組優(yōu)點:34提高蒸汽動力循環(huán)熱經(jīng)濟性的途徑改變蒸汽參數(shù)提高蒸汽初溫提高蒸汽初壓降低乏汽壓力改變循環(huán)方式回熱循環(huán)再熱循環(huán)熱電合供循環(huán)燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)

(P121.圖4-26)新型動力循環(huán)IGCC(P123.圖4-28)PCFB-CC…...減少各種不可逆損失35提高蒸汽動力循環(huán)熱經(jīng)濟性的途徑改變蒸汽參數(shù)提高蒸汽初溫提高蒸本章小結朗肯循環(huán)的裝置圖、T-s圖及蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響;再熱的定義,采用再熱的目的,再熱循環(huán)的裝置圖及T-s圖;抽汽回熱的定義,回熱循環(huán)的裝置圖及T-s圖,采用回熱循環(huán)的意義;熱電合供循環(huán)的類型及經(jīng)濟性指標;提高火電廠實際蒸汽動力循環(huán)熱經(jīng)濟性的途徑36本章小結朗肯循環(huán)的裝置圖、T-s圖及蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影3737工程熱力學復習要點38工程熱力學復習要點38(一)基本概念及熱力學參數(shù)1、狀態(tài)參數(shù):(1)溫度:T=t+273K(2)壓力:(3)比體積:v=V/mm3/kg(ρv=1)(4)熱力學能:u=f(T,v)kJ/kg(5)焓:h=u+pvkJ/kg(物理意義?。?)熵:ds=δq/TkJ/(kg.K)——可逆過程2、過程參數(shù):39(一)基本概念及熱力學參數(shù)1、狀態(tài)參數(shù):(3)比體積:v=V(二)熱力學基本定律1、熱力學第一定律:(實質及數(shù)學表達式)2、熱力學第二定律:(實質及文字表述)40(二)熱力學基本定律1、熱力學第一定律:(實質及數(shù)學表達式)(三)工質的熱力性質1、理想氣體:2、水蒸氣:41(三)工質的熱力性質1、理想氣體:2、水蒸氣:41(四)熱力過程及熱力循環(huán)1、四個基本熱力過程:2、水蒸氣在噴管中的流動過程:42(四)熱力過程及熱力循環(huán)1、四個基本熱力過程:2、水蒸氣在噴(四)熱力過程及熱力循環(huán)3、蒸汽動力循環(huán):(1)卡諾循環(huán):T-s圖及熱效率計算(ηt,c=1-T2/T1);(2)朗肯循環(huán):裝置圖及T-s圖、熱經(jīng)濟性指標、蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響;(3)再熱循環(huán):裝置圖及T-s圖、再熱的目的;(4)回熱循環(huán):裝置圖及T-s圖、回熱的意義;(5)熱電合供循環(huán):供熱方式及經(jīng)濟性指標(ηt及K).43(四)熱力過程及熱力循環(huán)3、蒸汽動力循環(huán):(1)卡諾循環(huán):T再熱循環(huán)44再熱循環(huán)44回熱循環(huán)45回熱循環(huán)45增壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)(PCFB-CC)系統(tǒng)圖46增壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)(PCFB-CC)系統(tǒng)圖46第七章蒸汽動力循環(huán)第一篇工程熱力學4707蒸汽動力循環(huán)--SCH第七章蒸汽動力循環(huán)第一篇工程熱力學107蒸汽動力循本章主要內容朗肯循環(huán)再熱循環(huán)回熱循環(huán)熱電合供循環(huán)目的與要求:

掌握各種循環(huán)的意義、構成、熱經(jīng)濟性(熱效率等)計算及影響因素,提高循環(huán)熱效率的措施等內容。48本章主要內容朗肯循環(huán)目的與要求:2卡諾循環(huán)的工程指導意義從理論上確定了通過熱機循環(huán)實現(xiàn)熱能轉變?yōu)闄C械能的條件及給定溫度范圍內循環(huán)熱效率的最高極限值,并指出了提高熱機效率的方向和途徑,為度量實際熱機循環(huán)的熱力學完善程度提供了標準。對于任意復雜循環(huán),可利用相應的等效卡諾循環(huán)(即平均溫度法)來分析其熱經(jīng)濟性。49卡諾循環(huán)的工程指導意義從理論上確定了通過熱機循環(huán)實現(xiàn)熱能轉變任意循環(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對于實際的熱機循環(huán),在可能的條件下,盡量提高工質的平均吸熱溫度、降低工質的平均放熱溫度,是提高循環(huán)熱效率的根本途徑。

任意循環(huán)abcd的等效卡諾循環(huán)為ABCD:循環(huán)熱效率應相等。TsTm1Tm2abcdABDCs1s250任意循環(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對于實際的熱機循環(huán),在

以水蒸氣為工質的卡諾循環(huán)能否實現(xiàn)呢?

此循環(huán)缺點:(1)加熱溫度T1受臨界溫度(374℃)限制,不能太高。

(2)放熱溫度T2受環(huán)境溫度及汽輪機排汽干度(x2≮0.85-0.88)的限制,不能太低。(3)從凝汽器出來的3點狀態(tài)為濕蒸汽,壓縮這樣的汽水兩相混合物所需壓縮機尺寸龐大,耗功量也很多,且工作極不穩(wěn)定,所以實現(xiàn)3-4的壓縮過程不易。由于以上三點原因,此循環(huán)熱效率并不高,且不利于汽輪機的安全運行,故實際并不采用。51以水蒸氣為工質的卡諾循環(huán)能否實現(xiàn)呢?此循環(huán)缺點:(1一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖:7-1

朗肯循環(huán)——蒸汽動力裝置的基本循環(huán)52一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖:7-1朗肯循環(huán)——蒸汽動力裝

四個工作過程:4-1—定壓吸熱過程(鍋爐:Boiler)1-2—絕熱膨脹過程(汽輪機:Turbine)

2-3—定壓放熱過程(凝汽器:Condenser)3-4—絕熱壓縮過程(給水泵:Pump)7-1

朗肯循環(huán)53四個工作過程:7-1朗肯循環(huán)7二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟指標:在水泵絕熱壓縮耗功:循環(huán)凈功:循環(huán)熱效率:1.循環(huán)熱效率:在鍋爐定壓吸熱:在凝汽器定壓放熱:在汽輪機絕熱膨脹作功:54二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟指標:在水泵絕熱壓縮耗功:循環(huán)凈功:循環(huán)水泵耗功很少,約占汽輪機軸功的2%,可忽略,即認為:注意不計泵功時:h4=h3=h2′則朗肯循環(huán)的熱效率可近似地表示為:式中,h1、h2及h2′由p1、t1及p2在水蒸氣圖表中查取。hsx=1p1t11p2255水泵耗功很少,約占汽輪機軸功的2%,可忽略,即認為:注意不計2.汽耗率:表示每產生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的蒸汽量(kg),用符號d表示.3.熱耗率:表示每產生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的熱量(kJ),用符號qt表示.kg/kWhkJ/kWh562.汽耗率:表示每產生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗朗肯循環(huán)57朗肯循環(huán)117-2蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22587-2蒸汽參數(shù)對循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22

設初壓p1=const,排汽壓力p2=const.一、蒸汽初溫對熱效率的影響:(1)提高初溫使平均加熱溫度升高,而放熱溫度不變,則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高;(2)排汽干度增加,即x2′>x2,這有利于改善汽輪機葉片的工作條件。

受到的限制:初溫的提高受到過熱器金屬材料耐高溫性能的限制,故目前國產機組的初溫一般在560℃左右提高t1對ηt的影響:59設初壓p1=const,排汽壓力p2=const.一

設初溫t1=const,排汽壓力p2=const.二、蒸汽初壓對熱效率的影響:(1)提高初壓使平均加熱溫度升高,而放熱溫度不變,則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高;(2)x2′<x2,影響汽輪機的安全運行。

受到的限制:初壓的提高受到汽輪機排汽干度下降的限制。故一般同時提高蒸汽的初溫及初壓,既能提高熱效率,又能保證汽輪機葉片良好的工作條件。提高p1對ηt的影響:60設初溫t1=const,排汽壓力p2=const.二

設初溫t1=const,初壓p1=const.三、排汽壓力對熱效率的影響:(1)降低排汽壓力使平均放熱溫度有明顯下降,而平均吸熱溫度相對下降得極少,因此朗肯循環(huán)的熱效率還是有明顯提高。(2)降低排汽壓力使汽輪機排汽干度下降,這將不利于汽輪機的安全運行。受到的限制:排汽壓力的降低主要受汽輪機排汽干度下降及環(huán)境溫度的限制。目前火電廠的排汽壓力最低在0.004MPa左右

降低p2對ηt的影響:61設初溫t1=const,初壓p1=const.三、排新課引入為解決二者間的矛盾,可對循環(huán)方式加以改進:采用再熱循環(huán)。6207蒸汽動力循環(huán)--SCH新課引入為解決二者間的矛盾,可對循環(huán)方式加以改進:采用再熱循7-3再熱循環(huán)再熱的概念:當蒸汽在汽輪機中膨脹作功而壓力降低到某個中間壓力時,把蒸汽從汽輪機引出,送至鍋爐的再熱器中重新加熱,使蒸汽再次達到較高的溫度,然后送回汽輪機的低壓汽缸繼續(xù)膨脹作功。采用再熱的目的:提高汽輪機排汽干度,為初壓的提高創(chuàng)造條件;同時提高循環(huán)熱效率。637-3再熱循環(huán)再熱的概念:當蒸汽在汽輪機中膨脹作功而壓力降一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖:(以一次再熱循環(huán)為例)64一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖:(以一次再熱循環(huán)為例)18二、循環(huán)計算:4-1—鍋爐中定壓吸熱過程;1-a—高壓缸中絕熱膨脹過程;a-b—再熱器中定壓吸熱過程;b-2—低壓缸中絕熱膨脹過程;2-3—凝汽器中定壓放熱過程;3-4—給水泵中絕熱壓縮過程。循環(huán)熱效率:4A2b循環(huán)凈功:1.熱效率:循環(huán)吸熱量:w0=(h1-ha)+(hb-h2)q1=(h1-h4)+(hb-ha)不計泵耗功65二、循環(huán)計算:4-1—鍋爐中定壓吸熱過程;循環(huán)熱效率:4A二、循環(huán)計算:4A2b2.汽耗率:3.熱耗率:kg/kWhkJ/kWh66二、循環(huán)計算:4A2b2.汽耗率:3.熱耗率:kg/kWh1.再熱的意義:當初壓較高時,采用再熱可使乏汽的干度顯著的提高,增加了汽輪機工作的安全性,同時使循環(huán)的熱效率得到進一步提高,汽耗率和熱耗率都小于同參數(shù)的朗肯循環(huán),故現(xiàn)代蒸汽動力裝置中,蒸汽初壓高于13MPa時都采用再熱措施。三、再熱循環(huán)分析:3.再熱次數(shù):再熱次數(shù)過多,使管道系統(tǒng)復雜,投資增加,運行不便。一般很少超過兩次。只有超臨界參數(shù)機組才考慮采用兩次再熱。2.再熱參數(shù)的確定:再熱壓力pa=p1.(20%--30%),再熱溫度tb=t1。671.再熱的意義:三、再熱循環(huán)分析:3.再熱次數(shù):2.再熱參數(shù)新課引入水在鍋爐中的低溫預熱段很長,使循環(huán)的平均吸熱溫度較低,所以朗肯循環(huán)的熱效率不高。對循環(huán)方式加以改進:采用回熱循環(huán)6807蒸汽動力循環(huán)--SCH新課引入水在鍋爐中的低溫預熱段很長,使循環(huán)的平均吸熱溫度較低7-4回熱循環(huán)回熱:在循環(huán)內部工質自身之間的換熱。(與外熱源無關)抽汽回熱:從汽輪機內抽出部分作了一定功的蒸汽,將其引入回熱加熱器中用于預熱鍋爐給水。697-4回熱循環(huán)回熱:在循環(huán)內部工質自身之間的換熱。一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖:(以一級抽汽回熱循環(huán)為例)

抽汽率(α)——從進入汽輪機的1kg蒸汽中所抽出的蒸汽量。70一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖:(以一級抽汽回熱循環(huán)為例)抽汽率1.抽汽率α的確定:由熱平衡方程式,可得:故二、一級回熱循環(huán)計算:注意:h2′為乏汽壓力P2下的飽和水焓;h0′為抽汽壓力p0下的飽和水焓。711.抽汽率α的確定:由熱平衡方程式,可得:故二、一級回熱循環(huán)(1)循環(huán)凈功:(不計泵耗功)(2)工質從鍋爐中吸熱:2.熱效率:循環(huán)熱效率:72(1)循環(huán)凈功:(不計泵耗功)(2)工質從鍋爐中吸熱:2.熱4.熱耗率:kJ/kWh3.汽耗率:kg/kWh

734.熱耗率:kJ/kWh3.汽耗率:kg/kWh27兩級抽汽回熱循環(huán)74兩級抽汽回熱循環(huán)28三、回熱循環(huán)的分析(意義):1、回熱循環(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱效率,因為回熱減少了冷源損失,提高了給水溫度(即提高了循環(huán)的平均吸熱溫度)。2、回熱雖使汽耗率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽耗率,但由于抽汽,改善了蒸汽的流動,有利于汽輪機結構改進。3、給水溫度的提高,使鍋爐熱負荷及相應受熱面(省煤器)減少;由于抽汽使進入凝汽器的乏汽量減少,使凝汽器及其輔助設備尺寸減小,節(jié)省材料和投資。4、熱耗率低于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱耗率。75三、回熱循環(huán)的分析(意義):1、回熱循環(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗5、從理論上講,回熱抽汽級數(shù)越多則熱效率越高,但實際上,隨級數(shù)增加,熱效率增長減慢,且系統(tǒng)復雜,各種費用增加,故需作全面技術經(jīng)濟比較。采用多級回熱時:中、低壓機組3~5級,高壓以上機組7~9級;如330MW機組采用7級抽汽回熱?;責犭m增加了回熱器等設備,使系統(tǒng)復雜,投資增加,但基于上面幾點原因,總的來說是利大于弊,所以蒸汽動力裝置無論容量大小,都廣泛采用了抽汽回熱循環(huán)。765、從理論上講,回熱抽汽級數(shù)越多則熱效率越高,但實際上,隨級四、具有一級回熱和一次再熱的蒸汽動力循環(huán):77四、具有一級回熱和一次再熱的蒸汽動力循環(huán):317-5

熱電合供(聯(lián)產)循環(huán)一、熱電合供循環(huán):發(fā)電+供熱工業(yè)用汽壓力為0.24—0.8MPa;生活用汽壓力為0.12—0.25MPa.二、熱電合供循環(huán)的類型:(按供熱方式不同分)1.背壓式熱電機組2.調節(jié)抽汽式熱電機組787-5熱電合供(聯(lián)產)循環(huán)一、熱電合供循環(huán):發(fā)電+供熱工1、背壓式熱電機組(p2>0.1MPa)理論上,K=1,但實際上,由于各種損失,一般K=65%~70%。優(yōu)點:①K值較高;②系統(tǒng)簡單,投資費用低。缺點:①t有所降低;②供熱、供電互相影響;③供熱參數(shù)單一。應用:熱負荷較穩(wěn)定,且用汽量大的自備電廠。791、背壓式熱電機組(p2>0.1MPa)理論上,K=1,但實2、調節(jié)抽汽式熱電機組優(yōu)點:①可同時滿足供熱、供電的需要;②供熱

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