动力循环2讲解.ppt

第十章 动 力 循 环 本章基本要求 n熟练掌握水蒸气朗肯循环、回 热循环、再热循环以及热电循 环的组成、热效率计算及提高 热效率的方法和途径 本 章 重 点 1熟悉朗肯循环图示与计算 2、朗肯循环与卡诺循环 3、蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响 4、再热、回热原理及计算 动力循环研究目的和分类 动力循环：工质连续不断地将从高温热源取 得的热量的一部分转换成对外的净功 按工质 气体动力循环：内燃机 蒸汽动力循环：外燃机 空气为主的燃气 按理想气体处理 水蒸气等 实际气体 研究目的：合理安排循环，提高热效率 水蒸气：火力发电、核电 低沸点工质：氨、氟里昂 太阳能、余热、地热发电 动力循环：以获得功为目的 热机：将热能转换为机械能的 设备 热机的工作循环称为动力循环 n动力循环：蒸汽动力循环 n 燃气动力循环 四个主要装置： 锅炉 汽轮机 凝汽器 给水泵 §10-1 朗肯循环 水蒸气动力循环系统 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 水蒸气动力循环系统的简化 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 郎肯循环 1 2 3 4 简化（理想化）： 12 汽轮机 s 膨胀 23 凝汽器 p 放热 34 给水泵 s 压缩 41 锅炉 p 吸热 1 3 4 2 p v 郎肯循环pv图 12 汽轮机 s 膨胀 23 凝汽器 p 放热 34 给水泵 s 压缩 41 锅炉 p 吸热 4 32 1 T s h s 1 3 24 郎肯循环Ts和hs图 12 汽轮机 s 膨胀23 凝汽器 p 放热 34 给水泵 s 压缩41 锅炉 p 吸热 h s 1 3 24 郎肯循环功和热的计算 汽轮机作功： 凝汽器中的定压放热量： 水泵绝热压缩耗功： 锅炉中的定压吸热量： h s 1 3 24 郎肯循环热效率的计算 一般很小 ，占 0.8~1%， 忽略泵功 朗肯循环与卡诺循环比较 s T 6 4 2 1 109 87 5 3  q2相同；  q1卡诺 q1朗肯  卡诺  朗肯； 等温 吸热4’1难实现  11点x太小,不利于 汽机强度；  12-9两 相区难压缩；  wnet卡诺小  卡诺600℃，p125MPa，二 次再热 T s 6 5 4 3 1 b 蒸汽再热循环的定量计算 吸热量： 放热量： 净功（忽略泵功）： 热效率： 蒸汽再热循环实体照片 §10-3 蒸汽回热循环(regenerative) 抽汽 去凝汽器 冷凝水 表面式回热器 抽汽 冷凝水 给水 混合式回热器 抽汽式回热 蒸汽抽汽回热循环 (1- )kg  kg 6 5 a s 4 32 1 1kg T a  kg 4 (1- )kg 5 1kg 由于T-s图上各点质 量不同，面积不再 直接代表热和功 抽汽回热循环的抽汽量计算 (1- )kg  kg 6 5 a s 4 32 1 1kg T a  kg 4 (1- )kg 5 1kg 以混合式回热器为例 热一律 忽略泵功 抽汽回热循环热效率的计算 (1- )kg  kg 6 5 a s 4 32 1 1kg T 吸热量： 放热量： 净功： 热效率： 为什么抽汽回热热效率提高？ (1- )kg  kg 6 5 a s 4 32 1 1kg T 教材P.256推导 简单朗肯循环：  物理意义： kg工质100%利用 1-  kg工质效率未变 蒸汽抽汽回热循环的特点 小型火力发电厂回热级数一般为1～3级， 中大型火力发电厂一般为 4～8级。

•优点 l 提高热效率 l 减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短 l 减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面 l 可兼作除氧器 •缺点 l 循环比功减小，汽耗率增加 l 增加设备复杂性 l 回热器投资 缺点 提高循环热效率的途径 改变循环参数 提高初温度 提高初压力 降低乏汽压力 改变循环形式 回热循环 再热循环 改变循环形式 热电联产 燃气-蒸汽联合循环 新型动力循环 IGCC PFBC-CC …. §10-4 热电联产(供)循环 用发电厂作了功的 蒸汽的余热来满足 热用户的需要，这 种作法称为热电联 (产)供 背压式机组(背压0.1MPa) 热用户为什么要用 换热器而不直接用 热力循环的水？ 背压式热电联产(供)循环 背压式缺点：  热电互相影响  供热参数单一 清华北门外2台 背压式， 5000kW电负荷 抽汽调节式热电联产(供)循环 抽汽式热电联 供循环, 可以自动 调节热、电供应比 例，以满足不同用 户的需要 热电联产(供)循环的经济性评价  只采用热效率 显然不够全面  能量利用系数，但未考虑热和电的品位不同  Ex经济学评价  热电联产、集中供热是发展方向，经济环保 。