工程热力学第11章：蒸汽动力循环装置.ppt

若忽略水泵功，认为： 则 （4）参见教材P.311～313。主要思路是： 计算出工质流经各个设备过程中的熵产，再利用I=T0Sg，计算出工质流经各个设 备导致的作功能力损失。 例题索引 在普通蒸汽动力循环中，由于有大部分热量最终通过冷却水散发到环境中，故造成 （1）热浪费（2）热污染。热化（即热电合供循环，简称热电循环）是指“通过提高汽轮机（背压式汽轮机）的排汽压力（通常大于0.1MPa）和乏汽温度，再把乏汽或乏汽中的热量供给生活或工业之用，以解决热浪费和热污染问题”的方案。 热电合供循环的定义： 11-4 热电合供循环 q2 q1 P 1 2a 3a（2a’） 4 B S 6 A T 热电合供循环1-2a-3a-5-6-1的设备示意图和T-s图如下（A-用户）: T O 7 7 a 3 3 a 5 1 2 a 2 s 8 图11-10 热电循环流程示意图 图11-11 热电循环T-s图 热电合供循环的经济性评价： 显然，热电合供方案会降低循环的热效率。考虑到此循环的提高热量利用的目的，故也把热量利用系数ξ作为其经济性评价的一个指标。 注意：热电厂是以燃料的总释热量为基准计算热量利用系数ξ’的，即： 分汽供热冷凝式汽轮机组（撤汽式汽轮机组） 背压式汽轮机组的缺点： （1）热效率低； （2）电能生产随用户对热量需求的变动而变动。 分汽供热冷凝式汽轮机组（如右图）可在一定程度上克服这些缺陷（？），故电厂多采用之。 P B S C T P A P 图11-12 撤汽式汽轮机组示意图 11-5 几种与蒸汽有关的动力循环 一、超临界压力蒸汽动力装置的简单循环 此循环的T-s图如右图所示。由于平均吸热温度较高，它的热效率明显高于朗肯循环。 图11-13 超临界压力蒸汽动力装置 简单循环的T-s图 T 4 3(2`) 1 2 s 『哈汽』制造的中国首台超临界汽轮机组转子 两气循环是两种工质联合运行的蒸气循环。右图是汞－水两气循环的T-s图，其中汞在过程2a－3a的放热量用于加热水（过程4－6）。 此循环的效率可达到50％～60％，约为同温限间卡诺循环效率的90％～95％。 二、两气循环 5a 3a 8a 7a 8 7 因为汞的毒性和价格，此循环尚无实际应用。 T O s 1 1 a 2 a 6 5 4 3(2`) 2 图11-14 两气循环 三、蒸汽－燃气联合循环 空气 压气机 燃烧室 燃气轮机 发电机 发电机 蒸汽轮机 凝汽器 泵 余热锅炉 排入大气 1 2 3 4 5 a b e f 图11-15 燃气－蒸汽联合循环 （ Brayton循环＋ Rankine循环） 1 2 3 4 5 a b d e f c Q23 Qbe Qfa T O s 此联合循环结合了蒸汽动力循环和燃气动力循环。它分别以燃气和蒸汽为高、低温工质，并把燃气轮机的排气（400～650℃）作为蒸汽轮机装置（上限温度极少超过600℃）的加热源。 与单纯的蒸汽或燃气动力循环相比，此循环的效率显然要高(?)，如果再采用回热和再热等措施，这种联合循环的实际效率可达47％～57％。 就上页所示的联合循环而言，考虑到废烟气所带走的热量(Q51)后，其热效率为： 第十一章 蒸汽动力循环装置 11-1 简单蒸汽动力装置循环 ------朗肯循环 11-2 再热循环 11-3 回热循环 11-4 热电合供循环 11-5 几种与蒸汽有关的动力循环 课件目录 本章作业 第十章 习题 1、7、8、10、 15、16 pp. 345~347 第四版 火力发电中的能量转换 锅 炉 发电机 化学能 热能 机械能 电能 一、蒸汽动力装置中的主要设备 二、工质为水蒸气的卡诺循环 三、朗肯循环及其热效率 四、蒸汽参数对热效率的影响 五、有摩阻的实际循环 11-1 简单蒸汽动力装置循环------朗肯循环 一、蒸汽动力装置中的主要设备（1） 芬兰奥斯隆循环流化床锅炉 一、蒸汽动力装置中的主要设备（2） 两种热管式中的空气预热器 一、蒸汽动力装置中的主要设备（3） 蒸汽轮机 蒸汽轮机的核心部件 —— 转子 一、蒸汽动力装置中的主要设备（4） 发电机的定子和转子 一、蒸汽动力装置中的主要设备（5） 锅炉给水泵 离心式风机 冷凝汽化器 一、蒸汽动力装置中的主要设备（6） 电厂中常用的几种换热器 一、蒸汽动力装置中的主要设备（7） 排污泵 安全阀 中压进汽阀 管道阀门 电厂外观 一、蒸汽动力装置中的主要设备（8） 二、工质为水蒸气的卡诺循环 动力循环以蒸汽