第10章-蒸汽動力裝置循環(huán)

用途：火力發(fā)電、機(jī)車牽引、輪船動力等。

中國煤炭消耗占一次能源~60%；火力電力生產(chǎn)占~80%?；鹆Πl(fā)電廠及其模型示意第十章蒸汽動力裝置循環(huán)鍋爐（Boiler）1第十章蒸汽動力裝置循環(huán)汽輪機(jī)（Turbine）發(fā)電機(jī)（ElectricGenerator）火力發(fā)電模型示意2第十章蒸汽動力裝置循環(huán)火力發(fā)電模型示意凝汽器（Condenser）水泵（WaterPump）3第十章蒸汽動力裝置循環(huán)了解蒸汽動力裝置的主要組成部分。熟練掌握簡單蒸汽動力裝置循環(huán)——朗肯循環(huán)的熱力學(xué)分析，包括p-v圖和T-s圖表示、熱效率計算和提高熱效率的方法。掌握蒸汽動力再熱循環(huán)實施的目的及其熱力學(xué)分析。掌握蒸汽動力抽氣回?zé)嵫h(huán)實施的目的及其熱力學(xué)分析；掌握抽氣率的計算和抽氣壓力的選取原則。基本要求：410-1簡單蒸汽動力裝置循環(huán)——朗肯循環(huán)(1)p-v圖、T-s圖1.朗肯循環(huán)(RankineCycle)理想化工質(zhì)：水和水蒸氣510-1簡單蒸汽動力裝置循環(huán)——朗肯循環(huán)(2)熱效率1.朗肯循環(huán)(RankineCycle)確定狀態(tài)：已知：p1、t1，p2

簡化1：1點狀態(tài)：4點狀態(tài)：2點狀態(tài)：3點狀態(tài)：簡化2：610-1簡單蒸汽動力裝置循環(huán)——朗肯循環(huán)2.蒸汽參數(shù)對熱效率的影響(p1，t1，p2)(1)初溫t1的影響初壓p1、背壓p2一定:，有利于汽輪機(jī)初溫升高受到材料耐高溫限制：傳統(tǒng)：560℃現(xiàn)代：600℃(2)初壓p1的影響

初溫t1、背壓p2一定：，不利于汽輪機(jī)初壓升高受到材料耐高壓限制(進(jìn)展很好)：傳統(tǒng)：90~180bar現(xiàn)代：270~280bar

(超)超臨界循環(huán)710-1簡單蒸汽動力裝置循環(huán)——朗肯循環(huán)初壓p1、初溫t1一定：，不宜低于88%不利于汽輪機(jī)工作背壓降低受到環(huán)境溫度的限制。2.蒸汽參數(shù)對熱效率的影響(p1，t1，p2)(3)背壓p2的影響810-1簡單蒸汽動力裝置循環(huán)——朗肯循環(huán)3.有摩阻的實際循環(huán)不可逆表征，汽輪機(jī)效率：內(nèi)部熱效率：耗汽率：裝置每輸出單位功量所消耗的蒸汽量。kg/J

理想：

實際：910-2簡單再熱循環(huán)克服：p1↑；x2

↓

不利于蒸汽輪機(jī)工作

目的：提高x2

注意：

x2增大，但是

t

不一定提高，只有在合適的pb

時。工程上：

pb≈20~30%p1，此時提高x2，同時兼顧提高

t

。再熱循環(huán):ReheatedCycle1010-3回?zé)嵫h(huán)克服：吸熱溫度低的部分

目的：提高

t措施：抽氣回?zé)?.裝置圖、T-s

圖一級抽汽回?zé)嵫h(huán)2.熱效率回?zé)嵫h(huán)

:RegenerativeCycle1110-3回?zé)嵫h(huán)4.抽汽壓力的確定：按蒸汽壓力對應(yīng)飽和溫度等溫差取值。如一級抽汽2.熱效率3.抽汽率混合式換熱器100%與原來相同1210-3回?zé)嵫h(huán)忽略水泵功回?zé)崞?：回?zé)崞?：3.二級抽汽回?zé)嵫h(huán)1310-3回?zé)嵫h(huán)小型火力發(fā)電廠回?zé)峒墧?shù)一般為1～3級中大型火力發(fā)電廠一般為4～8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，減小鍋爐受熱面缺點

循環(huán)比功減小，汽耗率增加增加設(shè)備復(fù)雜性14例題例：兩級抽汽回?zé)嵫h(huán)如圖所示。已知

p1=10MPa，t1=550℃，p2=5kPa，

p9=1MPa，p10=0.5MPa。求

1，

2，

t15例題解：確定各個狀態(tài)參數(shù)

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