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汽轮机热效率计算
摘要:计算了一次蒸汽经减温减压后的㶲损失。提出利用背压式汽轮机进行余压发
电,使蒸汽按品质梯级利用。将一次蒸汽(参数为36t/h、3.43MPa、435℃)减温减
压至工艺设备需要的二次蒸汽(参数为1.25MPa、260℃),一次蒸汽㶲损失率为0.
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15。利用二者压力差进行余压发电,每年发电量为1226.62×10kW·h/a。
㶲的注音：yòng
简体部首：火㶲的部首笔画：4总笔画：9
当系统由任意状态可逆的变化到与给定环境相平衡的状态时，理论上可以无限转换为任何其他能量形式的那部
分能量，称为㶲（Ex）。与此相对应，一切不能转换为㶲的能量称为火无【目前并未被收录进汉语词典】（An）
（anergy）。任何能量E均由㶲（Ex）和火无（An）所组成，即E=Ex+An。
㶲反应能量的”数量与能量“之间质“”的差别的统一尺度，国内一些人把㶲称为可用能、有效能或可用度。㶲作为
一种评价能量的价值参数，从量“”与质“”的结合上规定了能量的价值“”，解决了热力学和能源科学中长期以来还没有
任何一个参数可以单独评价能量的价值问题，改变了人们对能的性质、能的损失和能的转换效率等传统看法。
某钢铁厂炼铁部1号锅炉房现有2台燃用高炉煤气的中温中压锅炉,每台锅炉产汽
(一次蒸汽)量为18t/h,压力为3.43MPa,温度为435℃。原设计中,利用一次蒸汽
通过凝汽式汽轮机发电,带动送风机向高炉送风。现计划用这2台锅炉替代焦化厂锅
炉,向焦化厂输送蒸汽,送风机改用外网电力驱动。焦化厂工艺设备用汽(二次蒸汽)
压力为1.25MPa,温度为260℃。为达到焦化厂工艺设备的用汽参数要求,一次蒸汽
须经减温减压后变为符合工艺设备要求的二次蒸汽。减温减压过程一般由减温减压装
置完成,减温减压装置由减压系统、减温系统、安全保护装置及热力调节仪表组成。一
次蒸汽通过减压系统将压力减至设定压力,减温水经喷嘴喷射入蒸汽管道内,使减压
后的一次蒸汽降温,变为二次蒸汽。减温水的压力为3.82MPa,温度为104℃。本
文对蒸汽在减温减压过程中的㶲损失进行了计算,并探讨了余压发电在节能降耗方面
的效果。
1蒸汽在减温减压过程中的㶲损失
㶲表示能量的做功能力,因此可用来评价能量的品质。当工质的㶲减少时,也就意味着
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其做功能力下降,只有充分利用工质的㶲,才能保证能量的充分利用。
1.1减温水及二次蒸汽流量
①能量平衡方程
忽略减温减压过程中热量损失,能量平衡方程为:
hq=hq+hq(1)
s,sm,s,ss,pm,s,pwm,w
式中h———二次蒸汽比焓,2950.82kJ/kg
s,s
q———二次蒸汽质量流量,kg/h
m,s,s
h———一次蒸汽比焓,3301.49kJ/kg
s,p
q———一次蒸汽质量流量,36000kg/h
m,s,p
h———减温水比焓,439.37kJ/kg
w
q———减温水质量流量,kg/h
m,w
②质量平衡方程
q=q+q(2)
m,s,sm,s,pm,w
由式(1)、(2)计算可得,二次蒸汽质量流量
q=41.03t/h,减温水质量流量q=5.03t/h。
m,s,sm,w
1.2一次蒸汽㶲降
将减温减压过程的蒸汽流动简化为稳定流动。
①一次蒸汽比㶲降
Δe=h
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