汽轮机原理复习课ppt课件.ppt

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1、《汽轮机原理》复习课华中科技大学能源与动力工程学院1１223344psvT饱和蒸汽的卡诺循环饱和蒸汽的卡诺循环简单蒸汽动力装置循环─朗肯循环一、工质为水蒸汽的卡诺循环1、朗肯循环的组成定压吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩二、朗肯循环及其热效率１２３４PumpCondenserBoilerTurbineWturb,outqoutqinWpump,in简单蒸汽动力装置流程图朗肯循环在T-S图和p-v图中的表示sT1234pv1234hs朗肯循环在h-s图上的表示sT2、朗肯循环的计算吸热量放热量循环热效率吸热平均温度放热平均温度循环热效率汽耗率

2、汽耗率：每生产１kW.h（3600kJ）的功所消耗的蒸汽量。１2348理想朗肯循环的热效率这种最简单的蒸汽动力装置循环（理想的朗肯循环）的热效率是不高的（低于40%）。蒸汽在锅炉中的吸热量（Q。）只有一小部分转化为汽轮机的作功；而大部分热量（潜热）作为冷源损失在凝汽器中为循环水所带走。如下图所示，用热力学第一定律对最简单的蒸汽动力装置循环进行分析的结果，就可以形象地用能流图表示。9提高蒸汽动力装置循环的热效率，具有很重大的意义。因此，应（1）尽可能的减少散热、排烟的外部能量损失；（2）从设计、制造和运行等诸方面着手，提高汽轮机的内效率；（3）

3、提高蒸汽在锅炉的平均吸热温度，减少蒸汽与烟气间温差传热造成的不可逆损失；（4）降低汽轮机排汽压力，减少蒸汽与冷却水温差传热造成的损失。在以上几个方面，提高蒸汽在锅炉中的平均吸热温度最为重要。具体做法是：提高蒸汽初参数和再热蒸汽参数；采用回热系统等；在此基础上，再配合中间再热循环；采用热电联产、燃气—蒸汽联合循环等措施。提高蒸汽动力装置循环的热效率102.给水回热抽汽系统的作用（1）给水回热循环的采用在朗肯循环中，造成热效率低的主要原因是工质平均吸热温度不高。为了提高蒸汽平均吸热温度，除了提高蒸汽初参数之外，另一种办法是改善吸热过程。如右下图所

4、示，4-5-1为蒸汽的吸热过程，而4-5为其预热阶段，是整个吸热过程中最低段。11低温吸热段的改进如果把这一低温吸热段加以改进提高，则循环的平均吸热温度将提高。改进的最好的办法是采用给水回热。就是把汽轮机中作过功的蒸汽，逐级抽出来加热给水，一方面可以减少冷源损失，同时提高锅炉给水温度（提高蒸汽平均吸热温度），减少蒸汽与烟气间温差传热造成的不可逆损失则，提高了循环热效率。12（2）实际回热循环实际回热循环如图1-4，是从汽轮机的不同的级逐级抽出部分作过功的蒸汽，在加热器中加热给水，提高锅炉进水温度，减少蒸汽在低温吸热段的吸热，这种循环称为给水回

5、热加热循环。回热加热器是一种表面式热交换器在汽轮机中有高压加热器和低压加热器两种。位于给水泵前的为低压加热器，位于给水泵后的为高压加热器。图1-4实际回热循环13采用给水回热加热循环，可以提高循环的热效率。同时也增加了设备（加热器、管道、阀门、水泵等），使系统复杂，投资增加。但有利是主要的：1）回热抽汽可使汽轮机进汽量增加，而排汽量减少。对提高效率、改善末级的设计都是有好处的；2）由于热效率的提高，锅炉热负荷减少，可以减少锅炉的受热面，节约部分金属材料；3）由于凝汽量的减少，可以减少凝汽器的换热面，节约大量的铜材。（3）给水回热加热循环的优缺

6、点143.中间再热循环（1）中间再热循环的采用提高蒸汽初压，可以提高循环热效率。但蒸汽初压的提高，将会引起：乏汽的湿度增加，对汽轮机的工作产生不利影响。如果同时提高蒸汽的初压和初温，又要受到金属材料性能的限制。为了解决这一问题，采用蒸汽中间再过热的办法。采用中间再热，就是让新蒸汽首先进入汽轮机高压部分膨胀作功，到某一中间压力时，全部抽出来，送到锅炉的再热器中再过热，然后再送到汽轮机的中、低压部分继续膨胀作功，如图1-5所示。经再热后，膨胀末了的乏汽的干度明显增大。这样，就避免了提高初压或者同时提高初压、初温而带来的困难。15（2）再热对循环热

7、效率的影响对图1-5b的T-s图作分析。图中，1-2-3-4-1为基本循环，B-A-2’-2-B为再热附加循环。当再热温度与新蒸汽温度相同时，当终参数一样，只要再热压力不太低，则附加循环的平均吸热温度将高于基本循环的平均吸热温度。这样，总的平均吸热温度就变高了，则总的热效率得到提高。图1-5a,b16（3）再热压力选定如果再热压力选得较高，能使热效率得到提高；如果再热压力选得较低，则使热效率将会降低。如果再热压力选得过高，附加循环的吸热量减少，使整个循环的热效率减弱。因此要找一个最佳的再热压力。根据设计和运行的经验取再热压力为新蒸汽压力的20

8、~30%之间。17如图11-6的T--S图中，把凝汽机的理想热力循环（a-b-c-d-e-a)与背压机的循环(a1-b-c-d-e1-a1)相比。在凝汽机中，与(1