《布雷顿循环》PPT课件.ppt

布雷顿循环布雷顿循环理想布雷顿循环理想布雷顿循环1-2 1-2 绝热压缩过程绝热压缩过程绝热压缩过程绝热压缩过程 2-3 2-3 定压加热过程定压加热过程定压加热过程定压加热过程3-4 3-4 绝热膨胀过程绝热膨胀过程绝热膨胀过程绝热膨胀过程 4-1 4-1 定压放热过程定压放热过程定压放热过程定压放热过程布雷顿循环的热效率布雷顿循环的热效率在压气机内消耗的功为在压气机内消耗的功为在压气机内消耗的功为在压气机内消耗的功为输出的功为输出的功为输出的功为输出的功为装置的净循环功为装置的净循环功为装置的净循环功为装置的净循环功为布雷顿循环的热效率布雷顿循环的热效率循环吸热量循环吸热量循环吸热量循环吸热量循环放热量循环放热量循环放热量循环放热量根据热力学第一定律根据热力学第一定律根据热力学第一定律根据热力学第一定律热效率为热效率为热效率为热效率为布雷顿循环的热效率布雷顿循环的热效率设比热容的值为定值，则循环热效率为实际布雷登循环实际布雷登循环 实际情况中压缩和膨胀实际情况中压缩和膨胀实际情况中压缩和膨胀实际情况中压缩和膨胀的过程中都存在不可逆因素的过程中都存在不可逆因素的过程中都存在不可逆因素的过程中都存在不可逆因素 理想过程：理想过程：理想过程：理想过程：1-21-2，，，，3-43-4 实际过程：实际过程：实际过程：实际过程：1-2’1-2’，，，，3-4’3-4’实际过程实际过程实际过程实际过程1-2’1-2’：压气机中的不可逆绝热压缩过程：压气机中的不可逆绝热压缩过程：压气机中的不可逆绝热压缩过程：压气机中的不可逆绝热压缩过程实际过程实际过程实际过程实际过程3-4’3-4’：燃气轮机中的不可逆绝热膨胀过程：燃气轮机中的不可逆绝热膨胀过程：燃气轮机中的不可逆绝热膨胀过程：燃气轮机中的不可逆绝热膨胀过程实际布雷登循环实际布雷登循环燃气轮机实际做功燃气轮机实际做功燃气轮机实际做功燃气轮机实际做功压气机实际做功压气机实际做功压气机实际做功压气机实际做功装置实际循环热效率装置实际循环热效率装置实际循环热效率装置实际循环热效率回热型布雷顿循环回热型布雷顿循环 在定压加热简单循环的基础上采用回热，是在定压加热简单循环的基础上采用回热，是在定压加热简单循环的基础上采用回热，是在定压加热简单循环的基础上采用回热，是提高热效率的一种措施。

提高热效率的一种措施提高热效率的一种措施提高热效率的一种措施 在装置中添加一个回热器，利用排气的热量加热在装置中添加一个回热器，利用排气的热量加热在装置中添加一个回热器，利用排气的热量加热在装置中添加一个回热器，利用排气的热量加热压缩后的气体压缩后的气体压缩后的气体压缩后的气体T-燃汽轮机C-压气机R-回热室B-燃烧室G-发电机回热型布雷顿循环回热型布雷顿循环回热型布雷顿循环回热型布雷顿循环循环吸热量循环吸热量循环吸热量循环吸热量循环放热量循环放热量循环放热量循环放热量循环热效率循环热效率循环热效率循环热效率 极限回热虽然对提高装置内部热效率最为有利，但极限回热虽然对提高装置内部热效率最为有利，但极限回热虽然对提高装置内部热效率最为有利，但极限回热虽然对提高装置内部热效率最为有利，但所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现回热型布雷顿循环回热型布雷顿循环n n极限回热是不能实现的，极限回热是不能实现的，极限回热是不能实现的，极限回热是不能实现的，实际只能加热到温度实际只能加热到温度实际只能加热到温度实际只能加热到温度T7T7，放热到温度，放热到温度，放热到温度，放热到温度T8T8。

n n因此对于回热有回热度因此对于回热有回热度因此对于回热有回热度因此对于回热有回热度的概念，表示实际回热的概念，表示实际回热的概念，表示实际回热的概念，表示实际回热利用的热量与极限回热利用的热量与极限回热利用的热量与极限回热利用的热量与极限回热所利用的热量之比所利用的热量之比所利用的热量之比所利用的热量之比高温气冷堆中的热力循环高温气冷堆中的热力循环 高温气冷堆氦气透平直接循高温气冷堆氦气透平直接循高温气冷堆氦气透平直接循高温气冷堆氦气透平直接循环方案建立在闭式布雷登循环的环方案建立在闭式布雷登循环的环方案建立在闭式布雷登循环的环方案建立在闭式布雷登循环的理论基础上，通常氦气透平机的理论基础上，通常氦气透平机的理论基础上，通常氦气透平机的理论基础上，通常氦气透平机的尾气仍然具有较高温度尾气仍然具有较高温度尾气仍然具有较高温度尾气仍然具有较高温度（（（（>500>500℃℃℃℃），为了提高循环效率），为了提高循环效率），为了提高循环效率），为了提高循环效率须设置回热器将此热量加以利用须设置回热器将此热量加以利用须设置回热器将此热量加以利用须设置回热器将此热量加以利用。

此外，在压气机组中间还插入了此外，在压气机组中间还插入了此外，在压气机组中间还插入了此外，在压气机组中间还插入了中间冷却器，以降低压气机的做中间冷却器，以降低压气机的做中间冷却器，以降低压气机的做中间冷却器，以降低压气机的做功，提高整个循环效率因此，功，提高整个循环效率因此，功，提高整个循环效率因此，功，提高整个循环效率因此，高温气冷堆氦气透平循环是一个高温气冷堆氦气透平循环是一个高温气冷堆氦气透平循环是一个高温气冷堆氦气透平循环是一个带有中间冷却器、预热器、回热带有中间冷却器、预热器、回热带有中间冷却器、预热器、回热带有中间冷却器、预热器、回热器的闭式布雷登循环器的闭式布雷登循环器的闭式布雷登循环器的闭式布雷登循环高温气冷堆中的热力循环高温气冷堆中的热力循环 加压氦气经反应堆堆芯后被加热至加压氦气经反应堆堆芯后被加热至加压氦气经反应堆堆芯后被加热至加压氦气经反应堆堆芯后被加热至850850℃℃℃℃以上，这一高温高压氦气直接冲击透平机做功，以上，这一高温高压氦气直接冲击透平机做功，以上，这一高温高压氦气直接冲击透平机做功，以上，这一高温高压氦气直接冲击透平机做功，透平机带动发电机发电同时也带动压气机压缩透平机带动发电机发电同时也带动压气机压缩透平机带动发电机发电同时也带动压气机压缩透平机带动发电机发电同时也带动压气机压缩氦气。

透平机尾气经回热器低压侧后将余热传氦气透平机尾气经回热器低压侧后将余热传氦气透平机尾气经回热器低压侧后将余热传氦气透平机尾气经回热器低压侧后将余热传输给高压侧氦气，然后进入预冷器降至低温输给高压侧氦气，然后进入预冷器降至低温输给高压侧氦气，然后进入预冷器降至低温输给高压侧氦气，然后进入预冷器降至低温低温氦气进入带有中间冷却器的压气机机组后低温氦气进入带有中间冷却器的压气机机组后低温氦气进入带有中间冷却器的压气机机组后低温氦气进入带有中间冷却器的压气机机组后被压缩成高压氦气，然后进入回热器高压侧被被压缩成高压氦气，然后进入回热器高压侧被被压缩成高压氦气，然后进入回热器高压侧被被压缩成高压氦气，然后进入回热器高压侧被加热至接近透平机的排气温度，最后进入反应加热至接近透平机的排气温度，最后进入反应加热至接近透平机的排气温度，最后进入反应加热至接近透平机的排气温度，最后进入反应堆堆芯重复此循环过程堆堆芯重复此循环过程堆堆芯重复此循环过程堆堆芯重复此循环过程高温气冷堆中的热力循环高温气冷堆中的热力循环。