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绪论-热能
化工原理与技术 本章重点:回答三个基本问题 生产、生活中的机械能 生产、生活中的机械能 生产、生活中的机械能 生产、生活中的热能 生产、生活中的热能 生产、生活中的热能 生产、生活中的热能 生产、生活中与热能无关的能量转换 生产、生活中与热能无关的能量转换 生产、生活中与热能无关的能量转换 燃 气 动 力 循 环 蒸 汽 动 力 循 环 燃气轮机循环 燃气轮机循环 燃气轮机循环的计算 §9-2 朗肯循环 水蒸气动力循环系统的简化 郎肯循环pv图 郎肯循环Ts和hs图 郎肯循环功和热的计算 郎肯循环热效率的计算 朗肯循环与卡诺循环比较 如何提高朗肯循环的热效率 蒸汽初温对朗肯循环热效率的影响 蒸汽初压对朗肯循环热效率的影响 乏汽压力对朗肯循环热效率的影响 §9-3 蒸汽再热循环(reheat) 蒸汽再热循环的热效率 蒸汽再热循环的实践 蒸汽再热循环的定量计算 蒸汽再热循环实体照片 §9-4 回热循环(regenerative) 蒸汽抽汽回热循环 抽汽回热循环的抽汽量计算 抽汽回热循环热效率的计算 为什么抽汽回热热效率提高? 蒸汽抽汽回热循环的特点 小型火力发电厂回热级数一般为1~3级,中大型火力发电厂一般为 4~8级。 提高循环热效率的途径 §9-5 热电循环 背压式热电联产(供)循环 抽汽调节式热电联产(供)循环 热电联产(供)循环的经济性评价 问题: 1、高温热源、低温热源 ? 2、作功设备? 3、工质? * 蒸汽电厂示意图 四个主要装置: 锅炉 汽轮机 凝汽器 给水泵 水蒸气动力循环系统 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 郎肯循环 1 2 3 4 简化(理想化): 1?2 汽轮机 s 膨胀 2?3 凝汽器 p 放热 3?4 给水泵 s 压缩 4?1 锅炉 p 吸热 1 3 4 2 p v 1?2 汽轮机 s 膨胀 2?3 凝汽器 p 放热 3?4 给水泵 s 压缩 4?1 锅炉 p 吸热 4 3 2 1 T s h s 1 3 2 4 1?2 汽轮机 s 膨胀 2?3 凝汽器 p 放热 3?4 给水泵 s 压缩 4?1 锅炉 p 吸热 h s 1 3 2 4 汽轮机作功: 凝汽器中的定压放热量: 水泵绝热压缩耗功: 锅炉中的定压吸热量: h s 1 3 2 4 一般很小,占0.8~1%,忽略泵功 s T 6 4 2 1 10 9 8 7 5 3 ? q2相同; ? q1卡诺 q1朗肯 ? ?卡诺 ? 朗肯; ?等温吸热4’1难实现 ? 11点x太小,不利于汽机强度; ? 12-9两相区难压缩; ? wnet卡诺小 ? ?卡诺 ? 朗肯; ? wnet卡诺 wnet 朗肯 11 12 对比同温限1234’ 对比5678 对比9-10-11-12 s T1 , p1, p2 6 5 4 3 2 1 影响热效率的参数? T s T 6 5 4 3 2 1 优点: ,有利于汽机安全。 缺点: 对耐热及强度要求高,目前最高初温一般在550℃左右 汽机出口尺寸大 p1 , p2不变,t1 s T 6 5 4 3 2 1 t1 , p2不变,p1 优点: ,汽轮机出口尺寸小 缺点: 对强度要求高 不利于汽轮机安全。一般要求出口干度大于0.85~ 0.88 s T 6 5 4 3 2 1 优点: 缺点: 受环境温度限制,现在大型机组p2为0.0035~0.005MPa,相应的饱和温度约为27~ 33℃ ,已接近事实上可能达到的最低限度。冬天热效率高 p1 , t1不变,p2 影响热效率的参数 T1 - 材料限制 p1 - 干度限制 p2 - 环境温度限制 1、采用什么作为理论指导呢? 2、那么改进的思路和方向在哪里呢? T s 6 5 4 3 1 b T s 6 5 4 3 1 b ? 再热循环本身不一定提高循环热效率 ? 与再热压力有关 ? x2降低,给提高初压创造了条件,选取再热压力合适,一般采用一次再热可使热效率提高2%~3.5%。 ? 再热压力 pb=pa?0.2~0.3p1 ? p110MPa,一般不采用再热 ? 我国常见机组,10、12.5、20、30万机组,p113.5MPa
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