热力学第七章.ppt

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1、作业7-17-3第七章蒸汽动力循环VaporPowerCycles第七章蒸汽动力循环水蒸气：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：以获得功为目的四个主要装置：锅炉汽轮机凝汽器给水泵§7-1郎肯循环RankineCycle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1234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1342pv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4321T

2、shs1324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hs1324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：hs1324郎肯循环热效率的计算一般很小，占0.8~1%，忽略泵功工程上常用汽耗率,反映装置经济性，设备尺寸汽耗率：蒸汽动力装置每输出1kW.h功量所消耗的蒸汽量kg汽耗率(SteamRate)的概念的单位是kJ/kg1kW=1kJ/s郎肯循环与卡诺循环比较sT64211098753q2相同；q1卡诺>q1朗肯卡诺>朗肯；等温吸热4’

3、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<朗肯；wnet卡诺

4、的影响优点：，有利于汽机安全。缺点：对耐热及强度要求高，目前初温一般在550℃左右汽机出口尺寸大p1,p2不变，t1sT654321乏汽压力对郎肯循环热效率的影响优点：缺点：受环境温度限制，现在大型机组p2为0.0035~0.005MPa，相应的饱和温度约为27~33℃，已接近事实上可能达到的最低限度。冬天热效率高p1,t1不变，p2国产锅炉、汽轮机发电机组的初参数简表§7-2实际蒸汽动力循环分析sT5322’4’1’’1’14非理想因素：给水泵不可逆(34’)汽机不可逆(12’)汽机汽门节流(1’1)蒸汽管道摩擦降压，散热(1’’1’)实际蒸汽动力

5、循环分析方法热一律：热效率分析法热二律：熵分析法Ex分析法√√实际蒸汽动力循环热效率法sT5322’4’1’’1’14忽略泵功可逆循环效率汽机相对内效率管道和节流，管道效率锅炉散热和排烟，锅炉效率整个实际蒸汽动力循环热效率sT5322’4’1’’1’14整个电厂热效率sT5322’4’1’’1’14机械效率电机效率实际蒸汽动力装置的Ex分析法对于稳定流动进入设备的Ex总和离开设备的Ex总和Ex损失之和焓Ex锅炉的Ex分析sT5322’4’1’’1’14排烟过热汽1’’水4’（3）渣燃料空气锅炉的Ex分析（燃烧）排烟过热汽1’’水4’（3）渣燃料空气空

6、气燃料设燃料完全是Ex（1）燃烧，烟气热量以环境为基准平均燃烧温度锅炉的Ex分析（散热）排烟过热汽1’’水4’（3）渣燃料空气（2）排烟，渣，散热后，可传给水的ex锅炉的Ex分析（传热）排烟过热汽1’’水4’（3）渣燃料空气（3）传热，水的温度远比燃气低，温差传热水得到的ex管道和汽机主汽门节流的Ex分析sT5322’4’1’’1’141’’1管道和汽机主汽门节流的Ex分析1’’1汽机入口ex管道和主汽门的ex损失汽轮机的Ex分析sT5322’4’1’’1’1412’wnet’绝热汽轮机的Ex分析汽轮机最大可能作功汽轮机的ex损失12’wnet’汽轮

7、机实际输出功冷凝器的Ex分析sT5322’4’1’’1’1432’冷凝器的ex损失两种分析方法的比较锅炉qB/qf=10%B/ex,qf=56.7%(燃烧14.1%排烟及散热8.6%传热34%)管道qtu/qf=0.6%tu/ex,qf=0.5%汽轮机qt/qf=0t/ex,qf=5.6%凝汽器qc/qf=55.7%c/ex,qf=3.5%Ex经济学分析方法热效率法Ex分析法Ex损失的表示sT5322’4’1’’1’14T0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联合循环热电联产燃气-蒸汽联

8、合循环新型动力循环IGCCPFBC-CC…...ReheatRegenerativeCogeneration