第二章--燃?xì)廨啓C(jī)及其熱力循環(huán)課件

1、第二章第二章 燃?xì)廨啓C(jī)及其熱力循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)及其熱力循環(huán)2-1 概述概述2-2 燃?xì)廨啓C(jī)熱力性能指標(biāo)燃?xì)廨啓C(jī)熱力性能指標(biāo) 熱力參數(shù)（壓比、溫比）；熱力參數(shù)（壓比、溫比）； 性能參數(shù)（比功和功率、熱效率、耗油率和熱耗率等）性能參數(shù)（比功和功率、熱效率、耗油率和熱耗率等）2-3 燃?xì)廨啓C(jī)的簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的簡單循環(huán)2-4 燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)計(jì)算2-5 提高燃?xì)廨啓C(jī)熱力性能的途徑提高燃?xì)廨啓C(jī)熱力性能的途徑2-4 燃?xì)廨啓C(jī)簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)簡單循環(huán) 性能的熱力計(jì)算性能的熱力計(jì)算首先：根據(jù)給定的燃?xì)廨啓C(jī)工作過程參數(shù)和各部件效率，計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)各截面的氣體參數(shù)和性能參數(shù)；然后：根據(jù)所要達(dá)到的燃

2、氣輪機(jī)功率來確定空氣流量，或者根據(jù)給定的空氣流量來計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)的功率。熱力循環(huán)計(jì)算的主要步驟熱力循環(huán)計(jì)算的主要步驟一、參數(shù)的選取1流量GT和燃料空氣比f 二者隨燃?xì)廨啓C(jī)工況而變化二者隨燃?xì)廨啓C(jī)工況而變化。 GT = GC+Gf -G = GC (1+f-G/GC) kg/s 式中 f = Gf /GC，一般為0.0070.02； G 氣封漏氣和冷卻用空氣量，氣封漏氣和冷卻用空氣量，kg/s； G/GC 0.020.05。2各部件效率（1）壓氣機(jī)效率）壓氣機(jī)效率 C*一般軸流式壓氣機(jī)一般軸流式壓氣機(jī) C*=0.830.92 離心式壓氣機(jī)離心式壓氣機(jī) C*=0.750.85*2121*2121cs

3、sscsCccwhhTTTwhhTTT（2）燃燒室效率燃燒室效率 B（3）渦輪效率）渦輪效率 T* 一般，軸流式渦輪 T*=0.850.93 徑流向心式渦輪 T*=0.700.88消耗燃料放出的熱量工質(zhì)吸熱量B*3434TT*3s4s34sTTSTShhTTwTwhhTTT 通常通常 B94%99%； B=100%繪制圖繪制圖1-6。溫升溫升 TB*= T3*-T2*u0f0*20*3H f)(f)()()f1 (TTcTTcTTcpTpCpTB（4）機(jī)械效率）機(jī)械效率 m 燃?xì)廨啓C(jī)軸承摩擦等機(jī)械損失及驅(qū)動(dòng)附屬設(shè)備所消燃?xì)廨啓C(jī)軸承摩擦等機(jī)械損失及驅(qū)動(dòng)附屬設(shè)備所消耗的功率，用機(jī)械效率來考慮。耗的

4、功率，用機(jī)械效率來考慮。 3比熱容Cp和絕熱指數(shù)kT隨燃料的品種、燃料空氣比和燃燒工況等不同而變化隨燃料的品種、燃料空氣比和燃燒工況等不同而變化比熱容隨溫度和工質(zhì)成分變化比熱容隨溫度和工質(zhì)成分變化變比熱容變比熱容 復(fù)雜精確復(fù)雜精確粗算時(shí)粗算時(shí)可取平均溫度下的值或取為定值可取平均溫度下的值或取為定值一般一般 m0.970.99一般一般 進(jìn)氣系統(tǒng)的壓力損失進(jìn)氣系統(tǒng)的壓力損失 PC = P0-P1* 0.010.03 bar 排氣系統(tǒng)的壓力損失排氣系統(tǒng)的壓力損失 PT = P4*-P0 0.020.08 bar 燃燒室內(nèi)的壓力損失燃燒室內(nèi)的壓力損失 PB = P2*-P3* =（0.02 0.08）

5、P2* 4壓力損失P二、循環(huán)的計(jì)算 給定的必要條件： 大氣條件、機(jī)組功率或空氣流量、燃?xì)獬鯗?、燃料熱值、耗油率等?壓縮過程計(jì)算 選取壓比選取壓比C* 、進(jìn)氣道壓損、進(jìn)氣道壓損 PC、壓氣機(jī)效率、壓氣機(jī)效率 C* ； 計(jì)算壓氣機(jī)進(jìn)出口參數(shù)（溫度、壓力）；計(jì)算壓氣機(jī)進(jìn)出口參數(shù)（溫度、壓力）； 計(jì)算空氣的比熱容計(jì)算空氣的比熱容cpc ； 計(jì)算壓氣機(jī)實(shí)際比功計(jì)算壓氣機(jī)實(shí)際比功wC。2燃燒過程 選取選取燃?xì)獬鯗厝細(xì)獬鯗豑 T3 3* ，計(jì)算燃燒室溫升，計(jì)算燃燒室溫升 TB ； 查取查取理論理論燃料空氣比燃料空氣比f f（查圖（查圖1-6）； 選取燃燒效率選取燃燒效率 B，計(jì)算計(jì)算實(shí)際實(shí)際燃料空氣比燃料

6、空氣比f f； 選取燃燒室壓力損失選取燃燒室壓力損失 PB。3渦輪膨脹過程計(jì)算 選取排氣道壓損選取排氣道壓損 PT、渦輪效率、渦輪效率 T* ； 計(jì)算渦輪出口壓力、排氣溫度；計(jì)算渦輪出口壓力、排氣溫度； 計(jì)算渦輪膨脹比計(jì)算渦輪膨脹比T* ； 計(jì)算燃?xì)獾谋葻崛萦?jì)算燃?xì)獾谋葻崛輈pT、絕熱指數(shù)、絕熱指數(shù)kT ； 計(jì)算渦輪實(shí)際比功計(jì)算渦輪實(shí)際比功wT。 4循環(huán)性能指標(biāo)的計(jì)算計(jì)算燃?xì)饬髁坑?jì)算燃?xì)饬髁縂T、燃料消耗量、燃料消耗量B；選取機(jī)械效率選取機(jī)械效率 m；計(jì)算循環(huán)比功計(jì)算循環(huán)比功wi 、內(nèi)功率、內(nèi)功率Ni ；計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)有效功率計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)有效功率Ne ；計(jì)算機(jī)組耗油率計(jì)算機(jī)組耗油率ge 、熱耗率

7、、熱耗率qe ；計(jì)算機(jī)組的內(nèi)效率計(jì)算機(jī)組的內(nèi)效率 i 、有效功率、有效功率 e 。1-5 燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī) 熱力計(jì)算舉例熱力計(jì)算舉例循環(huán)計(jì)算的目的通常是為了了解機(jī)器各處的熱力參數(shù)及總體循環(huán)計(jì)算的目的通常是為了了解機(jī)器各處的熱力參數(shù)及總體熱力特性，或者是為了驗(yàn)證所取參數(shù)的合理性。熱力特性，或者是為了驗(yàn)證所取參數(shù)的合理性。已知條件：已知條件：一般包括環(huán)境溫度一般包括環(huán)境溫度Ta(或或T1*)和環(huán)境壓力和環(huán)境壓力pa(或或p1*)、軸功率軸功率Pgt、壓比、壓比 及燃?xì)獬鯗丶叭細(xì)獬鯗豑3*等。等。選取的參數(shù)：選取的參數(shù)：壓氣機(jī)的等熵效率壓氣機(jī)的等熵效率 c、透平的等熵效率、透平的等熵效率 T、燃、燃

8、燒室效率燒室效率 B壓氣機(jī)進(jìn)氣道的壓損率壓氣機(jī)進(jìn)氣道的壓損率 c 、燃燒室的壓損率、燃燒室的壓損率 B、透平排氣道、透平排氣道的的 壓損率壓損率 T等。等。 計(jì)算結(jié)果：計(jì)算結(jié)果：系統(tǒng)各處的壓力、溫度、流量及整機(jī)的耗油系統(tǒng)各處的壓力、溫度、流量及整機(jī)的耗油（氣）率、（氣）率、 耗油（氣）量、循環(huán)熱效率等。耗油（氣）量、循環(huán)熱效率等。例 現(xiàn)擬定按簡單燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)方案，其軸功率Pg t= 2 7 0 M W ， 大 氣 條 件 為 Ta= 2 8 8 K 、 pa=0.1013MPa，試進(jìn)行循環(huán)計(jì)算。計(jì)算時(shí)取c=0.88， T=0.90， B=0.98， c =0.02， B=0.03， T=0.0

9、3，=17，T3*=1623K，燃料熱值Hu=43124kJ/kg。解 取 cpa=1.005kJ/(kg.K)，ka=1.4 cpg=1.156kJ/(kg.K)，kg=1.33(1) 壓縮過程：KTTa288*1)( 1 .647172884 . 114 . 1121*KTTkakas)( 1 .3592881 .647*12KTTTssc)(40888. 01 .359KTTcccs)(696408288*12KTTTc)/(0 .410408005. 1kgkJTcwcpac(2) 燃燒過程：(3) 膨脹過程：)( 3 .9007 .7221623*34KTTTT)/(4 .8357

10、.722156. 1kgkJTcwTpgT)(7 .72280390. 0KTTsTTT)(0 .82067.15162333. 1133. 1134*KTTkgkgTs67.1517)03. 01 ()03. 01 ()02. 01 ()1)(1)(1 (TBcT)/(1072)6961623(156. 1*)*(23kgkJTTcqpgB)(1623*3KT)(8030 .8201623*34KTTTsTs燃料空氣比燃料空氣比)/(55198)/(33.156 .60402536. 0hkgskgfqqmmf)/(6 .4460 .4104 .835)02536. 01 ()1 (kgkJ

11、wwfwcTnkgHqfuBB02536. 04312498. 01072)/(6 .6046 .446270000skgwPqngtm)./(2044. 027000055198hkWkgPqbgtmff%84.404084. 04312402536. 06 .446ungtfHw(燃料)/kg(空氣)比功(不考慮抽汽冷卻時(shí))空氣流量耗油量比耗油率熱效率(4) 整體性能：作作 業(yè)業(yè) 習(xí)習(xí) 題題1壓力為1bar、溫度為15的空氣，以200 m/s的速度流動(dòng)。試求：當(dāng)空氣完全滯止時(shí)的焓、溫度和壓力。 （已知cp=1.005 kJ/(kg.K) k=1.4）2已知某燃?xì)廨啓C(jī)裝置的參數(shù)如下：已知某燃

12、氣輪機(jī)裝置的參數(shù)如下： 用滯止參數(shù)計(jì)算用滯止參數(shù)計(jì)算 p1*=1.05bar t1*=27 t3*=900 壓力保持參數(shù)壓力保持參數(shù) C= B= T=0.98 c*=0.85 T*=0.90 B=0.98 m=0.98 cpc=1.005kJ/(kg.K) cpT=1.147kJ/(kg.K) kc=1.4 kT=1.33 c=9 GCGT=40kg/s Hu=43100kJ/kg試求（試求（1）畫出燃?xì)廨啓C(jī)裝置的流程圖和其實(shí)際循環(huán)的）畫出燃?xì)廨啓C(jī)裝置的流程圖和其實(shí)際循環(huán)的p-v圖及圖及T-s圖；圖；（2）確定三大件（）確定三大件（C、B、T）進(jìn)出口的參數(shù)（壓力、溫度）；）進(jìn)出口的參數(shù)（壓力、

13、溫度）；（3）求燃料空氣比）求燃料空氣比f和每小時(shí)的耗油量和每小時(shí)的耗油量B；（4）有效功率）有效功率Ne、有效效率、有效效率 e、耗油率、耗油率ge及熱耗率及熱耗率qe。 3某一燃?xì)廨啓C(jī)裝置，已知某一燃?xì)廨啓C(jī)裝置，已知Ne=21000kW，GC=116kg/s，熱耗率熱耗率qe=13450kJ/(kWh)，燃油熱值為，燃油熱值為Hu=43100kJ/kg?，F(xiàn)改燒天然氣，其熱值為?，F(xiàn)改燒天然氣，其熱值為8000kcaw/Nm3、比重為、比重為rg=0.73kg/Nm3，完全燃燒時(shí)所，完全燃燒時(shí)所需理論空氣量為需理論空氣量為G0 =16kg/kg（天然氣）。（天然氣）。 試求：機(jī)組的耗氣量試求：

14、機(jī)組的耗氣量B（Nm3/h）、）、 耗氣率耗氣率ge（Nm3/ /(kWh) ）、）、 有效效率有效效率 e、過量空氣系數(shù)、過量空氣系數(shù) 。2-6 提高燃?xì)廨啓C(jī)裝置熱力性能的途徑對于簡單循環(huán)對于簡單循環(huán) 提高提高 減少減少 采用較高的采用較高的 各部件效率各部件效率 C* T* B 壓力損失壓力損失 ，提高總壓保持系數(shù)，提高總壓保持系數(shù)溫比*壓比*，并按需選擇最佳壓比，并按需選擇最佳壓比分析第一條： B=0.940.99 C* T*燃機(jī)發(fā)展初期約85%，壓比也小；后穩(wěn)定在88%水平好長時(shí)間；目前達(dá)到或接近90%92%（壓比30）提高循環(huán)性能很有限提高循環(huán)性能很有限（0.900.96） 溫比 *

15、 = T3*/T1* 提高提高C* T*，主要取決于壓氣機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)主要取決于壓氣機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)葉片間氣流通道的設(shè)計(jì)及加工。葉片間氣流通道的設(shè)計(jì)及加工。提高溫比提高溫比 * = T3*/T1*從循環(huán)特性參數(shù)方面來講，這是提高循環(huán)熱從循環(huán)特性參數(shù)方面來講，這是提高循環(huán)熱效率的主要方向。效率的主要方向。表現(xiàn)在兩方面表現(xiàn)在兩方面: 一方面提高燃?xì)獬鯗匾环矫嫣岣呷細(xì)獬鯗?，即透平前溫即透平前溫T3*； 一方面降低一方面降低T1*，即降低，即降低環(huán)境溫度T0。對于提高對于提高燃?xì)獬鯗厝細(xì)獬鯗匾蕾噧煞N技術(shù)的發(fā)展。依賴兩種技術(shù)的發(fā)展。第一種技術(shù)：加強(qiáng)第一種技術(shù)：加強(qiáng)冶金工業(yè)耐高溫合金技術(shù)的發(fā)展、加強(qiáng)熱處理工藝冶

16、金工業(yè)耐高溫合金技術(shù)的發(fā)展、加強(qiáng)熱處理工藝技術(shù)的研究，以技術(shù)的研究，以提高渦輪透平材料的提高渦輪透平材料的耐高溫特性。耐高溫特性。 t3提高速率目前接近提高速率目前接近 25 /年，年，MS9001FA已達(dá)已達(dá)1288 。第二種技術(shù)：先進(jìn)的冷卻第二種技術(shù)：先進(jìn)的冷卻技術(shù)的發(fā)展。技術(shù)的發(fā)展。 新冷卻技術(shù)，如內(nèi)冷、薄膜冷卻、發(fā)散冷卻等，冷卻新冷卻技術(shù)，如內(nèi)冷、薄膜冷卻、發(fā)散冷卻等，冷卻效果提高且冷卻空氣量大幅度下降。效果提高且冷卻空氣量大幅度下降。 目前發(fā)展的蒸汽冷卻技術(shù)以及耐高溫陶瓷材料的應(yīng)用，使燃?xì)獬鯗卮蠓忍岣?（可達(dá)1427 ） ，可進(jìn)一步節(jié)約冷卻空氣量。燃?xì)廨啓C(jī)會由于燃?xì)廨啓C(jī)會由于強(qiáng)烈熱

17、輻射會使冷卻無能為力，強(qiáng)烈熱輻射會使冷卻無能為力，而終止而終止燃燃?xì)獬鯗氐脑鲩L。氣初溫的增長。對于降低環(huán)境溫度對于降低環(huán)境溫度同一地區(qū)人類無能為力。同一地區(qū)人類無能為力。地球上的南北極常年處于低溫；人類測出的最低地球上的南北極常年處于低溫；人類測出的最低溫度在南極，為溫度在南極，為-88（185K），常年平均），常年平均-55 。聯(lián)合循環(huán)才能實(shí)現(xiàn)。聯(lián)合循環(huán)才能實(shí)現(xiàn)。對于簡單循環(huán)對于簡單循環(huán) 輕型燃機(jī)輕型燃機(jī)GE公司公司wM6000PC 熱效率最高為熱效率最高為43%； 工業(yè)型先進(jìn)燃機(jī)熱效率在工業(yè)型先進(jìn)燃機(jī)熱效率在35%以上。以上。 相對來說仍不是很高。相對來說仍不是很高。 提高循環(huán)熱效率的其他

18、途徑提高循環(huán)熱效率的其他途徑溫比和壓比確定后，進(jìn)一步提高燃機(jī)裝置循環(huán)熱效率溫比和壓比確定后，進(jìn)一步提高燃機(jī)裝置循環(huán)熱效率必必須改進(jìn)熱力循環(huán)須改進(jìn)熱力循環(huán)，提高循環(huán)性能。，提高循環(huán)性能。 1)1)采用回?zé)嵫h(huán)采用回?zé)嵫h(huán) 2)2)燃?xì)馊細(xì)? -蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán) 3)3)間冷循環(huán)（分級壓縮中間冷卻）間冷循環(huán)（分級壓縮中間冷卻） 4)4)再熱循環(huán)（分級膨脹中間再熱）再熱循環(huán)（分級膨脹中間再熱） 5)5)復(fù)雜循環(huán)（回?zé)衢g冷再熱）復(fù)雜循環(huán)（回?zé)衢g冷再熱） 這些措施，無論對燃?xì)廨啓C(jī)裝置的實(shí)際循環(huán)，還是理想這些措施，無論對燃?xì)廨啓C(jī)裝置的實(shí)際循環(huán)，還是理想循環(huán)，都是有效的。循環(huán)，都是有效的。 充分利用

19、余熱，降低放熱量充分利用余熱，降低放熱量降低壓氣機(jī)壓縮功降低壓氣機(jī)壓縮功增加渦輪膨脹功增加渦輪膨脹功一、回?zé)嵫h(huán)一、回?zé)嵫h(huán) 在簡單循環(huán)三大件基礎(chǔ)上增加一個(gè)熱交換器（即在簡單循環(huán)三大件基礎(chǔ)上增加一個(gè)熱交換器（即回?zé)崞鳎?，利用渦輪的排氣來加熱進(jìn)入燃燒室的空回?zé)崞鳎?，利用渦輪的排氣來加熱進(jìn)入燃燒室的空氣，這樣的循環(huán)稱為回?zé)嵫h(huán)。氣，這樣的循環(huán)稱為回?zé)嵫h(huán)。 分析實(shí)際循環(huán)，注意到燃?xì)廨啓C(jī)排分析實(shí)際循環(huán)，注意到燃?xì)廨啓C(jī)排氣溫度通常總是高于壓氣機(jī)出口溫氣溫度通?？偸歉哂趬簹鈾C(jī)出口溫度。循環(huán)加熱和放熱過程的溫度變度。循環(huán)加熱和放熱過程的溫度變化范圍有交叉。化范圍有交叉。 利用這個(gè)溫度交叉，增設(shè)回?zé)崞?，利?/p>

20、這個(gè)溫度交叉，增設(shè)回?zé)崞?，進(jìn)行內(nèi)部回?zé)?，可達(dá)到提高循環(huán)平進(jìn)行內(nèi)部回?zé)幔蛇_(dá)到提高循環(huán)平均吸熱溫度和降低循環(huán)平均放熱溫均吸熱溫度和降低循環(huán)平均放熱溫度的目的，從而提高循環(huán)的熱效率。度的目的，從而提高循環(huán)的熱效率。 回?zé)嵫h(huán)的特點(diǎn)回?zé)嵫h(huán)的特點(diǎn)由六個(gè)熱力過程組成由六個(gè)熱力過程組成 ：1-2 壓縮過程；壓縮過程；2-2 在回?zé)崞髦械念A(yù)熱過程；在回?zé)崞髦械念A(yù)熱過程；2-3 燃燒加熱過程；燃燒加熱過程；3-4 膨脹做功過程；膨脹做功過程；4-4 在回?zé)崞髦械睦鋮s過程；在回?zé)崞髦械睦鋮s過程；4-1 大氣中的放熱過程。大氣中的放熱過程。未考慮壓力損失未考慮壓力損失q2-2q4-4 具有較高的熱效率具有較高的

21、熱效率 吸熱溫度增加、放熱溫度降低吸熱溫度增加、放熱溫度降低 循環(huán)比功不變，實(shí)際略有減小循環(huán)比功不變，實(shí)際略有減小 流阻增加，渦輪膨脹功減小流阻增加，渦輪膨脹功減小(5%10%) 極限回?zé)針O限回?zé)?T2*=T4*, T4*=T2* 實(shí)際回?zé)釋?shí)際回?zé)酺2*T4*, T4*=T2* 面積不可能無限大，存在傳熱溫差面積不可能無限大，存在傳熱溫差 回?zé)岵煌晟苹責(zé)岵煌晟?溫比一定時(shí)，提高壓比，回?zé)釡乇纫欢〞r(shí)，提高壓比，回?zé)嵝Ч儾?。效果變差?當(dāng)壓比達(dá)到當(dāng)壓比達(dá)到回?zé)針O限壓比回?zé)針O限壓比時(shí)，時(shí)，T4*=T2*回?zé)嵝Ч優(yōu)闉跤??；責(zé)嵝Ч優(yōu)闉跤小?壓比應(yīng)小于回?zé)針O限壓比壓比應(yīng)小于回?zé)針O限壓比。極限回?zé)針O限

22、回?zé)嵩诨責(zé)崞髦?，若燃?xì)獗焕鋮s到可能的最低在回?zé)崞髦校羧細(xì)獗焕鋮s到可能的最低溫度，壓縮空氣被預(yù)熱到可能的最高溫度，溫度，壓縮空氣被預(yù)熱到可能的最高溫度，這種回?zé)岱Q為極限回?zé)?。這種回?zé)岱Q為極限回?zé)?。對提高裝置的內(nèi)部效率最為有利，但由于對提高裝置的內(nèi)部效率最為有利，但由于傳熱必須有溫差，因此無法實(shí)現(xiàn)。傳熱必須有溫差，因此無法實(shí)現(xiàn)?；?zé)岫然責(zé)岫然責(zé)崞髦?，工質(zhì)實(shí)際接收的廢熱值與理論上能接受的廢回?zé)崞髦?，工質(zhì)實(shí)際接收的廢熱值與理論上能接受的廢熱極限值之比熱極限值之比代表回?zé)岬耐晟瞥潭?，用符號代表回?zé)岬耐晟瞥潭?，用符?表示，即表示，即一般情況下，回?zé)岫纫话闱闆r下，回?zé)岫?=0.50.85最合適。最合適。

23、 太小，效率不高；太小，效率不高； 過大，則回?zé)崞髦亓?、體積及流動(dòng)阻力過大，則回?zé)崞髦亓?、體積及流動(dòng)阻力均增大，而機(jī)組比功因流阻增加而降低，循環(huán)效率變差。均增大，而機(jī)組比功因流阻增加而降低，循環(huán)效率變差。1)()(*2*4*2*2*2*424*2*222TTTTTTCTTCpp回?zé)嵫h(huán)的應(yīng)用回?zé)嵫h(huán)的應(yīng)用 回?zé)崞魇且粋€(gè)龐然大物，使整個(gè)機(jī)組般的笨回?zé)崞魇且粋€(gè)龐然大物，使整個(gè)機(jī)組般的笨重、成本增加、運(yùn)行啟動(dòng)復(fù)雜。重、成本增加、運(yùn)行啟動(dòng)復(fù)雜。 目前，只在目前，只在大型基本負(fù)荷的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組大型基本負(fù)荷的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組中中采用。采用。 對回?zé)嵫h(huán)進(jìn)行能量分析和計(jì)算時(shí)，要注意對回?zé)嵫h(huán)進(jìn)行能量分析和計(jì)算時(shí)

24、，要注意吸熱過程、放熱過程初、終態(tài)的變化。吸熱過程、放熱過程初、終態(tài)的變化。二、燃?xì)舛?、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)蒸汽聯(lián)合循環(huán)思路：思路：利用燃機(jī)循環(huán)平均吸熱溫度高和蒸汽動(dòng)力循環(huán)利用燃機(jī)循環(huán)平均吸熱溫度高和蒸汽動(dòng)力循環(huán)平均放熱溫度低的特點(diǎn)。平均放熱溫度低的特點(diǎn)。 例如燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獬鯗馗哌_(dá)例如燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獬鯗馗哌_(dá)12001500 ，排氣溫度高達(dá)，排氣溫度高達(dá)300500 。先進(jìn)的蒸汽輪機(jī)，排汽溫度只有幾十度，鍋爐的。先進(jìn)的蒸汽輪機(jī)，排汽溫度只有幾十度，鍋爐的排煙溫度一般只有排煙溫度一般只有160200 。組成：組成：燃?xì)廨啓C(jī)及發(fā)電機(jī)與余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)共同燃?xì)廨啓C(jī)及發(fā)電機(jī)與余熱鍋爐、蒸汽輪機(jī)共同組成

25、的循環(huán)系統(tǒng)，它利用余熱鍋爐回收燃機(jī)排氣的組成的循環(huán)系統(tǒng)，它利用余熱鍋爐回收燃機(jī)排氣的部分熱能，產(chǎn)生蒸汽以推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電，或?qū)⒉坎糠譄崮?，產(chǎn)生蒸汽以推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電，或?qū)⒉糠职l(fā)電作功后的乏氣再用于供熱。分發(fā)電作功后的乏氣再用于供熱。形式：形式：單軸聯(lián)合循環(huán)；多軸聯(lián)合循環(huán)。單軸聯(lián)合循環(huán)；多軸聯(lián)合循環(huán)。用途：用途：發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)。發(fā)電或熱電聯(lián)產(chǎn)。最高效率：最高效率：發(fā)電時(shí)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電時(shí)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)ABBGT26-1為為58.5%舉例：雙軸聯(lián)合循環(huán)舉例：雙軸聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出基本功率燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出基本功率Neg；蒸汽輪機(jī)發(fā)出附加功率蒸汽輪機(jī)發(fā)出附加功率Nest ； 總功率總功率Ne= Neg

26、 + Nest1-2-3-4-1燃?xì)庋h(huán)燃?xì)庋h(huán)a-b-c-d-a蒸汽循環(huán)蒸汽循環(huán)余熱鍋爐中存在傳熱溫差：余熱鍋爐中存在傳熱溫差： Tb*=T5*-Tb*：蒸發(fā)器的蒸發(fā)器的溫差，稱為窄點(diǎn)溫度，最溫差，稱為窄點(diǎn)溫度，最適宜的窄點(diǎn)溫度適宜的窄點(diǎn)溫度20-25； Tc*=T4*-Tc*：過熱器中過熱器中的溫差，一般小于的溫差，一般小于50 。兩個(gè)循環(huán)的熱力參數(shù)間的約束條件兩個(gè)循環(huán)的熱力參數(shù)間的約束條件應(yīng)滿足熱平衡方程式：應(yīng)滿足熱平衡方程式：)()(*5*4*2iiGiiGTbcOH*5*4*5*4)()()( 2bcbbCcpTbcpTbcTOHiiTTTTciiTTciiiiGG蒸汽吸熱量排氣放熱

27、量燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：顯著降低機(jī)組耗油率顯著降低機(jī)組耗油率顯著提高機(jī)組功率顯著提高機(jī)組功率缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：增加了蒸汽回路，使機(jī)組大為復(fù)雜。增加了蒸汽回路，使機(jī)組大為復(fù)雜。應(yīng)用：應(yīng)用：只適用于地面動(dòng)力裝置。只適用于地面動(dòng)力裝置。20%-30% 三、間冷循環(huán)三、間冷循環(huán) 簡單循環(huán)中，壓氣機(jī)耗功約占簡單循環(huán)中，壓氣機(jī)耗功約占2/3，減少壓縮功，提高循環(huán)比功。減少壓縮功，提高循環(huán)比功。 等溫壓縮耗功最少，但很難實(shí)現(xiàn)。等溫壓縮耗功最少，但很難實(shí)現(xiàn)。采用分段冷卻、逐級加壓方法采用分段冷卻、逐級加壓方法氣體被壓縮后溫度升高，將其引出氣體被壓縮后溫度升高，將其引出來冷卻降溫，再對其加壓、再

28、冷卻來冷卻降溫，再對其加壓、再冷卻由此降低壓氣機(jī)耗功。由此降低壓氣機(jī)耗功。在低壓壓氣機(jī)在低壓壓氣機(jī)wC與高壓壓氣機(jī)與高壓壓氣機(jī)HC之間增加一個(gè)中冷器之間增加一個(gè)中冷器IC實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。*11) 1(CmCpCcCTcL越大則越高Lc,*1T1-2 低壓壓氣機(jī)中壓縮過程；低壓壓氣機(jī)中壓縮過程；2-1 中冷器中的冷卻過程；中冷器中的冷卻過程；1-2高高壓壓氣機(jī)中壓縮過程。壓壓氣機(jī)中壓縮過程。T-S圖上機(jī)組的循環(huán)比功增大圖上機(jī)組的循環(huán)比功增大對于多級間冷循環(huán)，如何分配壓比最佳？對于多級間冷循環(huán)，如何分配壓比最佳？ 在相同的壓氣機(jī)效率在相同的壓氣機(jī)效率 C*和進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣溫度T1*的前提下，的前提下，最佳壓比分配規(guī)律最佳壓比分配規(guī)律： 即各級壓比相等，壓縮總耗功最少。即各級壓比相等，壓縮總耗功最少。nCnCcccn1*21間冷循環(huán)的特點(diǎn)間冷循環(huán)的特點(diǎn)采用間冷循環(huán)后，可使循環(huán)比功采用間冷循環(huán)后，可使循環(huán)比功wi增大，但壓縮增大，但壓縮終了溫度終了溫度T2*會降低，對循環(huán)熱效率不利。會降低，對循環(huán)熱效率不利。只有機(jī)組壓比較高時(shí)，間冷循環(huán)的熱效率才得益。只有機(jī)組壓比較高時(shí)，間冷循環(huán)的熱效率才得益。缺點(diǎn)缺點(diǎn)采用中冷采用中冷器，機(jī)組尺寸重量增大，設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，器，機(jī)組尺寸重量增大，設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，并需大量冷卻水。并需大量冷卻水。應(yīng)用應(yīng)用偶見