《工程热力学》第10章蒸气动力循环.ppt

第十章蒸气动力循环 朗肯循环 水蒸气的卡诺循环 　　 实现的 困难性 8-5过程难于实现；循环有局限，上限温度局限于 临界温度；膨胀末期，湿蒸汽干度过小，不利于 动力机安全 朗肯循环及热效率 　　进行朗肯循环的蒸汽动力装置包括锅炉、过 热器、汽轮机、冷凝器和给水泵等四部分主要 设备．如图所示 4-5-6-1 水在锅炉、过热器中定压预热、汽化并 过热，变成过热蒸汽； 1-2 过热水蒸汽在汽轮机内的绝热膨胀过程； 2-3 乏气在凝汽器内的定压定温冷却凝结放热过 程； 3-4 凝结水在水泵中的绝热压缩过程 经济性指标 热效率 1kg水蒸汽在流经汽轮机的绝热膨胀过程1-2 中所做的技术功为： 水泵中绝热压缩过程3-4消耗功为： 　　 蒸汽在定压过程中从锅炉吸收的热量： 乏气在定压凝结过程2-3中向冷凝器放出的热量：　　　　　 　 循环热效率 　 通常水的压缩性比较小,水泵消耗的压缩功可忽 略不计， 　 朗肯循环热效率简化为 蒸汽参数对热效率的影响 初温对热效率的影响　　 　　 　　 相同的初压和背压下，提高新蒸 汽的温度可使热效率增大 初压对热效率的影响 　　 相同的初温和背压下，提高 初压可使热效率增大 背压对热效率的影响 　　 相同的初压和初温下，降低 背压可使热效率增大 有摩阻的实际循环 　 　　 　　 汽轮机效率 循环内部热效率 (忽略泵功） 装置有效热效率（考虑机械损失） 实际内部耗汽率di和耗汽量Di 再热循环 装置图和Ｔ－Ｓ图　　 工作原理 　从图可以看出，再热部分实际上相当于在 原来的郎肯循环的基础上增加了一个新的循 环. 经济性指标 　　 热效率 循环分析 采用再热循环后，可明显提高汽轮机排汽干 度，增强了汽轮机工作的安全性； 采用再热循环后，循环热效率是否一定提高? 采用再热循环后，可明显降低汽耗率； 因要增设再热管道、阀门等设备，采用再热 循环要增加电厂的投资，故我国规定单机容量 在125MW及以上机组才采用此循环 　　 回热循环 工作原理　 　　回热是指从汽轮机的适当部位抽出尚未完 全膨胀的压力、温度相对较高的少量蒸汽，去 回热器中加热低温冷凝水.这部分抽汽未经凝 汽器，因而没有向冷源放热，但是加热了冷凝 水，达到了回热的目的，这种循环称为抽汽回 热循环 装置图和Ｔ－Ｓ图 经济性指标 抽汽率 　　进入汽轮机的1Kg蒸汽中所抽出的蒸汽量叫抽汽 率，用a表示 热效率 　　 循环分析 与相同参数的朗肯循环相比，回热循环提高的给水的温 度，使循环的平均吸热温度得到了提高，从而提高了循环的 热效率. 由于给水温度提高，锅炉的热负荷减少，可以相应减少 锅炉的受热面，从而减少锅炉设备的投资. 由于抽汽不进入凝汽器向冷源放热，使得乏汽减少，冷 凝器负荷减小，从而减少凝汽器设备的投资. 采用回热循环，增大了汽耗率. 热电合供循环 工作原理　 使蒸汽在电厂中膨胀作功到某一压力,再以 此乏汽或乏汽的热量供给生活或工业之用.即就 是说,在汽轮机中,使蒸汽膨胀作功不完全,汽轮 机出口压力和温度都要大于原动力循环 经济性指标 热电循环热量利用系数 热电厂热量利用系数