蒸汽動(dòng)力循環(huán)裝置

1、第十一章 蒸汽動(dòng)力循環(huán)裝置教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生掌握各種熱機(jī)轉(zhuǎn)換循環(huán)及其計(jì)算方法。知識(shí)點(diǎn)：蒸汽動(dòng)力基本循環(huán)；朗肯循環(huán)；回?zé)嵫h(huán)與再熱循環(huán)；熱電循環(huán)；內(nèi)燃機(jī)循環(huán)； 蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)。重 點(diǎn)：回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)以及熱電循環(huán)的組成、熱效率計(jì)算及提高熱效率的方法和途徑。難 點(diǎn)：熱電循環(huán)中最佳用熱和用電的分配比例的確定，提高熱效率的途徑和計(jì)算方法。1223344psvT飽和蒸汽的卡諾循環(huán)11-1 簡單蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)朗肯循環(huán)一、工質(zhì)為水蒸汽的卡諾循環(huán)1、朗肯循環(huán)的組成 定壓吸熱、定熵膨脹、定壓放熱、定熵壓縮sT1234pv二、朗肯循環(huán)及其熱效率 簡單蒸汽動(dòng)力裝置流程圖簡單蒸汽動(dòng)力裝置系統(tǒng)圖PumpConden

2、serBoilerTurbineWturb,outqoutqinWpump,in1234hs朗肯循環(huán)在h-s圖上的表示2、朗肯循環(huán)的計(jì)算吸熱量放熱量汽輪機(jī)作功水泵耗功循環(huán)熱效率循環(huán)凈功234sTsT2、朗肯循環(huán)的計(jì)算吸 熱 量放 熱 量循環(huán)熱效率吸熱平均溫度放熱平均溫度循環(huán)熱效率汽 耗 率 汽耗率：每生產(chǎn)kW.h （3600kJ）的功 所消耗的蒸汽量。234例1 已知朗肯循環(huán)的初壓p1=5MPa,初溫t1=500，乏汽壓力 p2=5kPa，試求該循環(huán)的平均吸熱溫度、循環(huán)熱效率及乏 汽干度。解 查水蒸氣表 由p1=5MPa,t1=500查得p2=5kPa=0.005MPa時(shí)計(jì)算乏汽的干度乏汽的焓

3、sT234查表得吸熱量放熱量熵變量吸熱平均溫度放熱平均溫度吸熱量放熱量吸熱平均溫度熱效率放熱平均溫度熱 效 率0 300 350 400 450 500 550t%35363738394032145T1T11、蒸汽初溫對(duì)循環(huán)熱效率的影響sT初溫 t蒸汽初溫對(duì)循環(huán)熱效率的影響 三、蒸汽參數(shù)對(duì)熱效率的影響5505004003500.480.440.400.36s325411TT1T0 3 6 9 12 15 18 21初壓p1 MPa2、蒸汽初壓對(duì)循環(huán)熱效率的影響蒸汽初壓對(duì)循環(huán)熱效率的影響2 4 6 8 10 12 14 16 18 200.400.410.420.430.440.450.460.

4、470.48p2 kPa14532ss1s3s3T0T1T3、背壓對(duì)循環(huán)熱效率的影響t蒸汽參數(shù)的影響歸納如下提高蒸汽初參數(shù) p1，t1,可以提高循環(huán)熱效率，現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力循環(huán) 朝著高參數(shù)方向發(fā)展。我國目前采用的配套機(jī)組參數(shù)如下表。低參數(shù) 中參數(shù) 高參數(shù) 超高參數(shù) 亞臨界參數(shù)初壓/MPa初溫/發(fā)電功率/MW1.3 3.5 9.0 13.5 16.5340 435 535 550, 535 550, 5351.53 625 50100 125, 200 200, 300, 600降低乏氣壓力可以提高循環(huán)熱效率，但乏氣壓力受環(huán)境溫度限制。目前火力發(fā)電廠一般在0.004MPa0.006MPa的乏氣壓力下

5、運(yùn)行。四、有摩阻的實(shí)際循環(huán)吸熱量放熱量汽輪機(jī)作功水泵耗功循環(huán)熱效率循環(huán)凈功234sT汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率水泵的相對(duì)內(nèi)效率二、實(shí)際循環(huán)的計(jì)算234sT已知求關(guān)鍵：得到因所以157H.PL.P893一、蒸汽再熱循環(huán)BoilerReheaterLow-P turbineHigh-P turbinePumpCondenserqinqout蒸汽再熱循環(huán)系統(tǒng)示意圖wturb,outwpump,in蒸汽再熱循環(huán)系統(tǒng)示意圖11-2 再熱循環(huán)二、再熱循環(huán)分析 忽略水泵消耗功， 循環(huán)作功：循環(huán)熱效率：16432sT三、再熱壓力對(duì)循環(huán)熱效率大小的影響T15T2再熱壓力對(duì)循環(huán)熱效率大小的影響12A4TsA153一、回?zé)?/p>

6、循環(huán)系統(tǒng)示流程圖和T-s圖BoilerTurbinePumpCondenserOpenFWHFWH=Feedwater heaterqinqout43665Pump1kgkgkgwturb,out11-3 回?zé)嵫h(huán)回?zé)崞鞯哪芰糠治瞿Ｐ蚈penFWH能量平衡方程抽汽量回?zé)崞鞯哪芰糠治瞿Ｐ?24Ts3651kgkgkg吸熱量放熱量汽輪機(jī)作功水泵耗功循環(huán)熱效率二、回?zé)嵫h(huán)的計(jì)算循環(huán)凈功分級(jí)(二級(jí))抽汽回?zé)嵫h(huán)系統(tǒng)示意圖 kg(1-1)kg2kg1kg1kgh02h02h2h2h01h011kgTurbineCondenserqinqoutGeneratorElectricityBoiler PumpPumpPumpOpen FWHOpen FWHh10102215Tsp1p01p02p2第一、二級(jí)回?zé)崞鞯哪芰糠治瞿Ｐ蚈penFWHOpenFWH1234背壓式汽輪機(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)UserBoilerTurbinePumpqinqoutGeneratorElectricityHeat exchanger11-4 熱電合供循環(huán)抽氣調(diào)節(jié)式熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)圖TurbineBoilerPumpPumpGeneratorElectricityOpenFWHCondenserqinqoutRegulator val