第八章 蒸汽动力装置循环.pptVIP

工程热力学2 第5章 蒸汽动力循环 第8章蒸汽动力装置循环 蒸汽再热循环的实践 §8-4 热电联产(供)循环 提高蒸汽动力循环热效率的途径 不计给水泵耗功时，循环输出净功为 循环放热量 循环吸热量 对于n级抽汽回热 抽汽系数?1、?2、?3、……?n，凝汽份额?c 有n级抽汽回热的循环热效率 ⑶ 给水回热带来的好处 ① 给水回热可以显著提高循环的热效率 回热抽汽所作的那部分功是没有冷源损失的(q2=0) 在满足回热能量平衡的条件下： 回热抽汽量越大越好 回热抽汽压力越低越好 ② 提高汽轮机的内部效率 减小汽轮机低压缸的尺寸，使末级叶片减短 ③ 减轻凝汽器的负担，减小其尺寸；减小循环水量 ④ 减小了锅炉省煤器的负担； 现代火力发电产中的蒸汽动力装置无一例外地都采用了回热循环 采用回热并不妨碍采用再热，大型机组既实行再热，也采用回热 利于增大空气预热器受热面 相应的负面影响： 汽耗率增大 初投资增加 系统复杂性增加 热电联供(产) ⑴ 背压式汽轮机供热循环 背压式气轮机 汽轮机 锅炉 给水泵 热用户 2 3 4 5 6 1 背压式气轮机供热装置 缺点 电、热负荷难于兼顾 工质损失可能较大 优点——系统简单 4561——锅炉中定压加热过程 12——汽机中绝热膨胀过程 23——热用户（加热器）中定压凝结放热过程 34——回水在给水泵中绝热压缩过程 ——用电厂的乏汽供热 ——为适应供热需要而有较高排气压力的汽轮机(背压0.1MPa) 锅炉 2 3 5 6 1 回水泵 01 换热器(热用户) 凝汽器 给水泵 4 调节阀 ⑵ 可调节抽汽式热电联供循环 热、电负荷可以单独调节，运行方式灵活 ⑶ 热电联供循环的经济性评价 能量利用系数 可调节抽汽式汽轮机 可调节抽汽式热电联供装置 * §8.1 蒸汽动力装置的基本循环 ⑴ 朗肯循环 蒸汽动力装置由以下基本设备: 锅炉 、汽轮机、 凝汽器、 给水泵 按图中所示标号 4-5-6-1——给水在锅炉中定压加热形成为过热蒸汽； 1-2——过热蒸汽（新蒸汽）在汽轮机中绝热膨胀作功； 2-3——乏汽在凝汽器中定压凝结，成为凝结水； 3-4——凝结水由给水泵绝热压缩成给水，返回到锅炉中 冷却水 汽轮机 锅炉 给水泵 凝汽器 2 3 4 5 6 1 联接构成 蒸汽动力装置 蒸汽动力装置中水蒸气经历的基本循环过程可理想化为： s T 4 3 2 1 t1 P1 理想化的蒸汽动力装置基本循环是朗肯循环 1(P1,t1)——进入汽轮机时的新蒸汽（过热汽）状态； 2(P2)——从汽轮机排出时的乏汽（湿蒸汽）状态； 1-2——蒸汽在汽轮机中绝热膨胀（定熵）的作功过程； 2-3——乏汽在凝汽器中定压（定温）凝结放热过程； 3——凝结水（饱和水）状态(P2) ； 3-4——凝结水在给水泵中绝热压缩（定熵）成为锅炉给水； 由于水几乎不可压缩，垂直线段3-4几乎重合成为一点 4-5——给水在锅炉省煤器中定压加热成饱和水 (P1 ts) ； 5-6——水在锅炉水冷壁中定压加热成为饱和汽 (P1 ts)； 6-1——饱和汽在过热器中定压加热成为新蒸汽 (P1 t1)。 （ 4-5-6-1——给水在锅炉中定压加热成新蒸汽） 6 5 4——给水（未饱和水）状态(P1) ； 朗肯循环 s T 4 3 2 1 t1 P1 给水4 (P1, h’2) 省煤器 饱和水5 (P1, ts) 饱和汽6 (P1, ts) 水冷壁 过热器 过热汽1 (P1, t1) （新蒸汽） 汽轮机 绝热膨胀 乏汽2 (P2, h2) 凝汽器 定压放热 凝结水3 (P2, h’2) 给水泵 绝热压缩 给水4 蒸汽动力装置朗肯循环的路径： 定压加热 定压加热 定压加热 6 s T 5 4 3 2 1 t1 P1 朗肯循环 （重新循环） s P ? 4 2 1 3 P P s 5 6 h s 1 3 2 4 5 6 朗肯循环的P-v图和h-s图 P-v图 h-s 图 s P P s ⑵ 朗肯循环的热效率 朗肯循环吸热和放热过程是定压的 循环的吸热量 循环的放热量 朗肯循环的热效率 汽轮机输出的技术功 给水泵消耗的技术功 s T 4 3 2 1 t1 P1 5 6 水泵消耗的技术功远小于汽轮机作出的技术功 h4=h3=h2 wt,B=h4?h3≈0 汽轮机输出的技术功 给水泵消耗的技术功 一般占其0.8~1% 通常不计给水泵消耗的技术功 s T 4 3 2 1 t1 P1 5 6 ⑶ 影响朗肯循环热效率的因素 根据状态参数关系