工程热力学课件2资料.ppt

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1、多媒体教学课件华北电力大学能源与动力工程学院工程热力学12-6分布式能源系统12-5活塞式内燃机循环12-4整体煤气化联合循环（IGCC）12-3燃气-蒸汽联合循环12-1燃气轮机装置理想循环12-2燃气轮机装置实际循环第12章气体动力装置循环212-6分布式能源系统12-5活塞式内燃机循环12-4整体煤气化联合循环（IGCC）12-3燃气-蒸汽联合循环12-1燃气轮机装置理想循环12-2燃气轮机装置实际循环第12章气体动力装置循环3燃气轮机装置4燃气轮机定压加热理想循环分析1）假定工质是比热容为定值的理想气体，燃烧之前或之后成分不变，都当作

2、是空气；2）工质经历的所有过程都是可逆过程；3）在压气机和燃气轮机中皆为绝热过程；4）工质在燃烧室中经历的燃烧过程视为定压加热过程；5）工质向环境放热是定压放热过程，而且放热后，进入压气机入口，构成闭式循环。5燃气轮机装置理想循环的四个过程1）绝热压缩过程（压气机）；2）定压加热过程（燃烧室）；3）绝热膨胀过程（燃气轮机）；4）定压放热过程（环境大气）。6燃气轮机装置定压加热理想循环7燃气轮机装置理想循环热效率循环中工质的吸热量为：循环的热效率为：工质对外界放出的热量为：8燃气轮机装置理想循环热效率称为燃气轮机的循环增压比则燃气轮机热效率可表

3、示为：根据而912-6分布式能源系统12-5活塞式内燃机循环12-4整体煤气化联合循环（IGCC）12-3燃气-蒸汽联合循环12-1燃气轮机装置理想循环12-2燃气轮机装置实际循环第12章气体动力装置循环10燃气轮机装置实际循环理想过程：1-2，3-4实际过程1-2′：压气机中的不可逆绝热压缩过程实际过程3-4′：燃气轮机中的不可逆绝热膨胀过程11燃气轮机的相对内效率类似于汽轮机相对内效率的定义12燃气轮机装置实际循环热效率压气机实际耗功：燃气轮机实际作功：燃气轮机装置实际循环热效率：13带回热的燃气轮机装置循环回热目的：提高燃气轮机装置效率

4、14极限回热的情况压缩空气在回热器中被加热到等于燃气轮机的排气温度，即T5=T4；燃气轮机的排气也被冷却到压气机的出口温度，即T6=T215回热度的概念回热度表示在回热器中实际传递的热量与极限情况下传递的热量之比。16提高燃气轮机装置循环热效率的其他途径燃气轮机装置在回热的基础上多级压缩中间冷却17提高燃气轮机装置循环热效率的其他途径燃气轮机装置在回热基础上分级膨胀中间再热1812-6分布式能源系统12-5活塞式内燃机循环12-4整体煤气化联合循环（IGCC）12-3燃气-蒸汽联合循环12-1燃气轮机装置理想循环12-2燃气轮机装置实际循环第

5、12章气体动力装置循环19燃气-蒸汽联合循环燃气－蒸汽联合循环是以燃气轮机装置作为顶循环，蒸汽动力装置作为底循环，分别有燃气、水蒸气两种工质作功的联合循环。20燃气-蒸汽联合循环热效率21关于燃气-蒸汽联合循环燃气-蒸汽联合循环的净发电效率可达50％以上；我国一次能源以煤为主体，燃气轮机受限制；以整体煤气化燃气－蒸汽联合循环（IGCC）为主要研究方向。2212-6分布式能源系统12-5活塞式内燃机循环12-4整体煤气化联合循环（IGCC）12-3燃气-蒸汽联合循环12-1燃气轮机装置理想循环12-2燃气轮机装置实际循环第12章气体动力装置循环

6、23整体煤气化联合循环由两大部分组成，即煤的气化与净化部分和燃气-蒸汽联合循环发电部分。第一部分的主要设备有气化炉、空分装置、煤气净化设备(包括硫的回收装置)。第二部分的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。24整体煤气化联合循环系统图1气化炉；2净化系统；3压气机；4燃烧室；5透平；6空分装置；7空气压缩机；8氧气压缩机；9氮气压缩机；10氮气饱和器；11余热锅炉；12蒸汽轮机25整体煤气化联合循环优点（1）高效率，IGCC的净效率能达到50%或更高。（2）煤洁净转化与非直接燃煤技术使它有极好的环保性能。（3）耗水量少，比

7、常规汽轮机电站少30%-50%。（4）易大型化，单机功率可达到300-600MW以上。（5）能够利用多种先进技术使之不断完善。（6）能充分综合利用煤炭资源，适用煤种广，能和煤化工结合成多联产系统，能同时生产电、热、燃料气和化工产品。2612-6分布式能源系统12-5活塞式内燃机循环12-4整体煤气化联合循环（IGCC）12-3燃气-蒸汽联合循环12-1燃气轮机装置理想循环12-2燃气轮机装置实际循环第12章气体动力装置循环27活塞式内燃机简介分类：按燃料：煤气机、汽油机、柴油机按点火方式：点燃式、压燃式按冲程：二冲程、四冲程28活塞式柴油内燃

8、机工作原理吸气冲程0-1：进气阀开启，活塞自左向右移动，将燃料和空气的混合物经进气阀吸入气缸中，达到下死点1后，进气阀关闭。压缩冲程1-2：活塞到达下死点1时，进气