《工程热力学》第四版课件-第10章.ppt

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1、第十章蒸汽动力装置循环Vaporpowercycles10-1简单蒸汽动力装置循环-朗肯循环10-2再热循环10-3回热循环10-4热电合供10-5燃气-蒸汽联合循环1蒸汽及蒸汽动力装置(steampowerplant)1）蒸汽是历史上最早广泛使用的工质，19世纪后期蒸汽动力装置的大量使用，促使生产力飞速发展，促使资本主义诞生。2）目前世界约75%电力、国内78%电力来自火电厂，绝大部分来自蒸汽动力。3）蒸汽动力装置可利用各种燃料。4）蒸汽是无污染、价廉、易得的工质。10-1简单蒸汽动力装置循环—朗肯循环一、概

2、述21.水蒸气的卡诺循环水蒸气卡诺循环有可能实现，但：1）温限小2）膨胀末端x太小3）压缩两相物质的困难实际并不实行卡诺循环二、朗肯循环(Rankinecycle)32.水蒸气朗肯循环1）流程图2）p-v，T-s及h-s图43）朗肯循环的热效率???5若忽略水泵功，同时近似取h4h3，则4）耗汽率(steamrate)及耗汽量理想耗汽率(idealsteamrate)d0—装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量耗汽量6三、初参数对朗肯循环热效率的影响1.初温t1或循环1t2t3561t=循环123561+循环11t

3、2t2172.初压力p1但x2下降且p太高造成强度问题83.背压p2但受制于环境温度，不能任意降低同时，x2下降。讨论：我国幅员辽阔，四季温差大，对蒸汽发电机组有什么影响？例A466167英例A466167中9四、有摩阻的实际朗肯循环1.T-s图及h-s图忽略水泵功：102.不可逆性衡量a）汽轮机内部相对效率ηT（简称汽机效率）近代大功率汽轮机ηT在0.92左右设计中，选定ηT按（h1–h2—理想绝热焓降（idealenthalpydrop;isentropicenthalpydrop）h2act的确定方法：运

4、行中，测出p2及x2，按hx=x2h″+(1-x2)h′11c）装置有效热效率ηePe—有效轴功率ηm—机械效率3.实际内部耗汽率di和耗汽量Dib）装置内部热效率（internalthermalefficiency）忽略水泵功：考虑机械损失实际内部功率例A466155例A4602991210-2再热循环（reheatcycle）一、设备流程及T-s图13二、再热对循环效率的影响忽略泵功：其他影响：x末上升（根本目的）；d0下降；复杂化，投资上升。ηt？1410-3回热循环（regenerativecycle）

5、一、抽汽回热循环（regenerativecyclewithsteamextraction，regenerativecyclewithfeed-waterheater）回热器两种方式混合式15间壁式16二、回热循环计算1.抽汽量忽略泵功2.回热器(regenerator)R熵方程：能量方程：173.循环热效率讨论：1）抽汽回热ηt上升；2）抽汽级数越多ηt越高，若级数趋向无穷，ηt=1？18思考：1）抽汽回热循环否2）回热器是间壁式，α怎么求？3）回热器中过程不可逆，为什么循环ηt上升？19例A466266例A

6、4602002010-4热电合供（power-and-heatingplantcycle）一、背压式设备流程及T-s图特点—发电量受热负荷制约。21二、抽汽凝汽式设备流程及T-s图特点—热负荷变动对电能生产影响较小，热效率较背压机组高。22三、热量利用系数循环热量利用系数循环热量利用系数没有区分热能与电能的本质差别；循环热效率没考虑低温热能的可利用性>循环热效率热电厂热量利用系数2310-5燃气-蒸汽联合循环燃-蒸联合循环（combinationsteamturbine-gasturbinecycle）燃气-蒸

7、汽联合循环型式之一（无补燃）燃气-蒸汽联合循环型式之二（补燃式）2425燃气-蒸汽联合循环型式之三——热电合供下一章26