蒸汽动力循环（工程热力学课件）.pptx

蒸汽动力循环;分析方法---平均温度分析法：

平均吸热温度Tm1：

平均放热温度Tm2：

任意循环abcd的等效卡诺循环为ABCD：循环效率应相等;;蒸汽初温由T1提高到T1’时，使平均吸热温度提高，循环热效率将提高。

汽轮机排汽的干度提高，减少汽轮机内部的功耗散，也有利于改善汽轮机叶片的工作条件。

提高初温要受到金属材料耐热性能的限制;;提高初压，平均吸热温度提高，循环热效率将提高。

汽轮机的排汽干度降低，引起汽轮机内部的耗散增加，甚至引起叶片振动，影响叶片的使用寿命。;;降低乏汽压力，循环热效率将提高

乏汽压力的降低会引起乏汽干度降低;(1)提高蒸汽初参数p1，t1,可以提高循环热效率（蒸汽温度提高50℃，循环效率提高2个百分点）现代蒸汽动力循环朝着高参数方向发展。我国目前采用的亚临界机组参数见表7.1。;表7.2超临界参数机组(锅炉出口参数);表7.3国外火电机组蒸汽参数的发展;表7.4部分超临界机组经济性举例;(2)降低乏气压力可以提高循环热效率(乏气压力每降低2kPa，循环效率提高1个百分点)。但乏气压力受环境温度限制。目前火力发电厂一般在0.004MPa─0.006MPa的乏气压力下运行。;改变循环参数;蒸汽动力循环;再热概念：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，把蒸汽从汽轮机引出，送至再热器重新加热，使蒸汽的温度再次达到较高的温度，然后送回汽轮机的低压汽缸，进一步膨胀作功。

再热循环—具有再热的循环。

再热循环目的：提高汽轮机排汽干度，为初压提高创造条件；提高循环热效率。

一、再热循环组成系统图和T-S图;;;19;1、再热循环的热效率计算

4-1—锅炉中定压吸热过程，q1g=h1-h4

1-a—高压缸中绝热膨胀过程，wt1=h1-ha

a-b—再热器中定压吸热过程，q1r=hb-ha

b-2—低压缸中绝热膨胀过程，wt2=hb-h2

2-3—凝汽器中定压放热过程，q2=h2-h3

3-4—给水泵中绝热压缩过程,wp=h4-h3

循环净功w0=wt1+wt2-wp=wt1+wt2=(h1-ha)+(hb-h2)

循环吸热q1=q1g+q1r=(h1-h4)+(hb-ha)

;(1)再热循环的汽耗率为：;（1）乏汽的干度显著的提高，增加了汽轮机工作的安全性。为提高初压创造了条件；现代蒸汽动力装置中，蒸汽初压高于13MPa的大型装置都采用再热措施。

（2）使循环的热效率得到进一步提高，汽耗率和热耗率小于同参数的朗肯循环。

（3）一次再热可提高循环效率2.5%-4.5%；再热次数增加，其热效率也增加，但增加会减缓，系统复杂，投资增大，常采用一次再热，超临界机组可考虑二次再热。

（4）再热使投资增加。10MPa以下机组不采用再热.

（5）再热压力对循环热效率大小的影响。再热压力不能太高也不能太低。常选取初压的20%--30%，再热压力的选择应综合考虑对热效率和乏汽干度的影响。;;;例题分析;例题分析;蒸汽动力循环;回热：从汽轮机中某个部位抽取经过适当膨胀后的蒸汽（其温度总高于凝结水的温度），用来预热锅炉给水，使得水的加热过程从较高温度开始，使平均加热温度增高，从而提高循环热效率。

回热循环：具有回热的循环。;;组成回热循环的热力过程

1-0—1kg水蒸汽的绝热膨胀过程；

0-0’—从汽轮机中抽出的αkg蒸汽在回热器中定压放热过程；

0-2—抽汽后剩余的(1－α)kg水蒸气的绝热膨胀过程，

2-3—(1－α)kg乏汽的在凝汽器定压放热过程，

3-4—(1－α)kg水在凝结水泵中的绝热压缩过程，

4-0’—(1－α)kg水在回热器中的定压加热过程；

0‘-F—回热后重新汇合后的1kg水的绝热压缩过程；

F-1—1kg水蒸汽在锅炉中的定压吸热过程，;31;1、抽汽率α的确定;功量：;（4）回热循环汽耗率：

（5）回热循环热耗率：

;回热效率高于同参数朗肯循环效率（小于40%）；因为回热减少了冷源损失，提高了给水温度（提高了循环平均吸热温度）。从理论上讲，给水温度高，热效率也越高，另一方面，需抽汽压也高，使蒸汽在汽轮机中作功减少，故存在一个最佳的抽汽压力与最佳给水温度。经综合分析，最有利的给水温度约为锅炉压力下饱和温度的0.65—0.75倍。;从理论上讲，回热抽汽级数越多则热效率越高，但实际上，随级数增加，热效率增长减慢，且系统复杂，各种费用增加，故采用多级回热时需全面技术经济比较。通常中、低压机组3～5级，高压以上机组7～9级；如300MW和600MW机组采用8级抽汽回热。系统图1,图2;循环初参数

P1(MPa)/t1;600MW机组热力系统图;具有一级回热和一次再热的蒸