工程热力学蒸汽动力循环课件.ppt

1、第七章第七章 蒸汽动力循环蒸汽动力循环2本章主要内容本章主要内容n朗肯循环朗肯循环n再热循环再热循环n回热循环回热循环n热电合供循环热电合供循环: : 掌握各种循环的掌握各种循环的意义、构成意义、构成、热经济性热经济性( (热效率等热效率等) )计算计算及影响因素及影响因素，提高循环热效率的提高循环热效率的措施措施等内容。等内容。3卡诺循环的工程指导意义卡诺循环的工程指导意义2,11t cTT 4任意循环任意循环t 的分析方法的分析方法平均温度法平均温度法2,11t abcdt c ABCDTT n 任意循环任意循环abcdabcd的的等效等效卡诺循环卡诺循环为为ABCDABCD：循：循环热效

2、率应相等。环热效率应相等。T Ts sTm1Tm2a ab bc cd dA AB BD DC Cs s1 1s s2 21T2T5 7 4-1 4-1定压定压吸热过程（吸热过程（锅炉：锅炉：BoilerBoiler） 1-2 1-2绝热绝热膨胀过程（膨胀过程（汽轮机：汽轮机：TurbineTurbine） 2-3 2-3定压定压放热过程（放热过程（凝汽器：凝汽器：CondenserCondenser） 3-4 3-4绝热绝热压缩过程（压缩过程（给水泵：给水泵：PumpPump）8411hhq在水泵在水泵绝热压缩耗功绝热压缩耗功：322hhq3443hhw2121hhw)()(34214321

3、0hhhhwww41342110121t)()(hhhhhhqwqqq循环热效率：循环热效率：在锅炉在锅炉定定压吸热：压吸热：在凝汽器在凝汽器定压放热：定压放热：在汽轮机在汽轮机绝热膨胀作功绝热膨胀作功：21213121121thhhhhhhhqw注意不计泵功时：注意不计泵功时： h4=h3=h203443hhw41342110121t)()(hhhhhhqwqqqhsx=1p1t11p2210ttq36002.2.汽耗率：汽耗率：表示每产生表示每产生1kw1kwh(h(即即3600kJ)3600kJ)的功所的功所消耗的蒸汽量消耗的蒸汽量(kg)(kg)，用符号，用符号d d表示表示. .3.

4、3.热耗率：热耗率：表示每产生表示每产生1kw1kwh(h(即即3600kJ)3600kJ)的功所的功所消耗的热量消耗的热量(kJ)(kJ)，用符号，用符号q qt t表示表示. .21036003600hhwd11121T2T122112121(, ,)1thhTf p t phhT 112tpp hsx=1p1t11p22 设初压设初压p p1 1constconst，排排汽压力汽压力p p2 2const.const.一、蒸汽初温对热效率的一、蒸汽初温对热效率的影响：影响： 受到的限制：受到的限制：l 提高提高t t1 1对对t t的影响：的影响：14 设初温设初温t t1 1const

5、const，排汽排汽压力压力p p2 2const.const.二、蒸汽初压对热效率的二、蒸汽初压对热效率的影响：影响： 受到的限制：受到的限制：l 提高提高p p1 1对对t t的影响：的影响：15 设初温设初温t t1 1constconst，初压初压p p1 1const.const.三、排汽压力对热效率的三、排汽压力对热效率的影响：影响：受到的限制：受到的限制：l 降低降低p p2 2对对t t的影响：的影响：21xpt17再热的概念：再热的概念：当蒸汽在汽轮机中膨胀作功而当蒸汽在汽轮机中膨胀作功而压力降低到某个中间压力时，把蒸汽从汽轮机压力降低到某个中间压力时，把蒸汽从汽轮机引出，送

6、至锅炉的再热器中重新加热，使蒸汽引出，送至锅炉的再热器中重新加热，使蒸汽再次达到较高的温度，然后送回汽轮机的低压再次达到较高的温度，然后送回汽轮机的低压汽缸继续膨胀作功。汽缸继续膨胀作功。采用再热的目的：采用再热的目的：提高汽轮机排汽干度，为提高汽轮机排汽干度，为初压的提高创造条件；同时提高循环热效率。初压的提高创造条件；同时提高循环热效率。18)()()()(212110,abbazthhhhhhhhqw4 4A 2A 2b b循环净功：循环净功：循环吸热量：循环吸热量：w0=（h1-ha)+( hb-h2)q1=（h1-h4)+ (hb-ha)不计泵耗功不计泵耗功204 4A 2A 2b

7、b 21036003600hhhhwdbaz,3600t zt zq1. 1.再热的意义：再热的意义：3.3.再热次数：再热次数：2.2.再热参数的确定：再热参数的确定：C29,004. 0C303,9o2o121sstMPaptMPap时时121TTt23回热：回热：在循环内部工质自身之间的换热。在循环内部工质自身之间的换热。 （与外热源无关）（与外热源无关）抽汽回热：抽汽回热：从汽轮机内抽出从汽轮机内抽出部分部分作了一定功的作了一定功的蒸汽，将其引入回热加热器中用于预热锅炉给水。蒸汽，将其引入回热加热器中用于预热锅炉给水。1. 1.抽汽率抽汽率的确定：的确定：2020hhhh)(1 ()(

8、2000hhhhkg0h0h2hkg)1 (kg11243回热器0F0给水泵凝结水泵kgkg1kg)1 (kg1)(1 ()(20010hhhhw01200110,)(1 ()(hhhhhhqwht011hhq2.2.热效率：热效率：Ts10230(F)(4)1p2p0p0kg1kgkg)1 (274.4.热耗率：热耗率：,3600t ht hq3.3.汽耗率：汽耗率：)(1 ()(360036002001, 0hhhhwdhhkg/kWhkg/kWh28两级抽汽回热循环两级抽汽回热循环29303132一、热电合供循环：发电一、热电合供循环：发电+ +供热供热工业用汽压力为工业用汽压力为0.2

9、40.240.80.8MPaMPa；生活用汽压力为生活用汽压力为0 0.12.120.25MPa.0.25MPa.二、热电合供循环的类型：二、热电合供循环的类型：（按供热方式不同分）（按供热方式不同分）1. 1.背压式热电机组背压式热电机组2.2.调节抽汽式热电机组调节抽汽式热电机组33( (p20.1MPa) )理论上，理论上，K=1K=1，但实际，但实际上，由于各种损失，一上，由于各种损失，一般般K=65%K=65%70% 70% 。120:qqwK工质从热源得到的热量被利用的能量能量利用系数l 优点优点：l 缺点缺点：l 应用：应用：热用户供电供热34l 优点：优点：l 缺点：缺点：加热

10、器热用户调节阀供电供热35提高蒸汽动力循环热经济性的途径提高蒸汽动力循环热经济性的途径F改变蒸汽参数改变蒸汽参数提高蒸汽初温提高蒸汽初温提高蒸汽初压提高蒸汽初压降低乏汽压力降低乏汽压力F改变循环方式改变循环方式回热循环回热循环再热循环再热循环热电合供循环热电合供循环燃气燃气- -蒸汽联合循环蒸汽联合循环 (P121.(P121.图图4-26)4-26)新型动力循环新型动力循环(P123.(P123.图图4-28)4-28).F减少各种不可逆损失减少各种不可逆损失36本章小结本章小结n朗肯循环的装置图、朗肯循环的装置图、T-s图及蒸汽参数对循环热图及蒸汽参数对循环热效率的影响；效率的影响；n再热

11、的定义，采用再热的目的，再热循环的装再热的定义，采用再热的目的，再热循环的装置图及置图及T-s图；图；n抽汽回热的定义，回热循环的装置图及抽汽回热的定义，回热循环的装置图及T-s图，图，采用回热循环的意义；采用回热循环的意义；n热电合供循环的类型及经济性指标；热电合供循环的类型及经济性指标；n提高火电厂实际蒸汽动力循环热经济性的途径提高火电厂实际蒸汽动力循环热经济性的途径3738工程热力学复习要点工程热力学复习要点热力过程及热力循环工质的热力性质热力学基本定律基本概念及热力学参数39),()()(mmHgMPaPappppppvbbg及各种压力单位间的换算负压正压) !:()(:)2()(:)

12、 1 (2121kWhsTTdsqvppdvw功的单位注意可逆过程示热图图热量示功图图功40tquwqhw 式中各量均取代数值!从传热的角度从热功转换的角度克劳修斯表述开尔文表述411 12212(1):()(2):(: ,)(3):( ),( )(4)ggpvgmp vp vpvR TRRTTccRc cCuf Thf T iiiii状态方程及比较 及迈耶公式比热容的三种类型及热力学能与焓混合气体:,(=)(1)(,):0(2)(01):1(3)Tsxxx会画水蒸气的图 一点 两线,三区,五态饱和水湿蒸汽的干度干饱和蒸汽水蒸气图表的名称及作用422112(1):(2):tTsqhhhwhhh 状态参数变化规律及图上的过程线表示定压能量转换关系绝热2(1)(1)(2),(3)adAdcMAc根据分析喷管截面积的变化规律工程中常用喷管的类型 比较其降压增速的能力绝热节流过程的特点及电厂中应用4302102111twqqwqqq 及444546增压循环流化床联合循环增压循环流化床联合循环(PCFB-CC)(PCFB-CC)系统图系统图