工程熱力學(xué)蒸汽動(dòng)力循環(huán)課件

第七章蒸汽動(dòng)力循環(huán)第一篇工程熱力學(xué)107蒸汽動(dòng)力循環(huán)--SCH第七章蒸汽動(dòng)力循環(huán)第一篇工程熱力學(xué)107蒸汽動(dòng)力循本章主要內(nèi)容朗肯循環(huán)再熱循環(huán)回?zé)嵫h(huán)熱電合供循環(huán)目的與要求:

掌握各種循環(huán)的意義、構(gòu)成、熱經(jīng)濟(jì)性(熱效率等)計(jì)算及影響因素，提高循環(huán)熱效率的措施等內(nèi)容。2本章主要內(nèi)容朗肯循環(huán)目的與要求:2卡諾循環(huán)的工程指導(dǎo)意義從理論上確定了通過熱機(jī)循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的條件及給定溫度范圍內(nèi)循環(huán)熱效率的最高極限值，并指出了提高熱機(jī)效率的方向和途徑，為度量實(shí)際熱機(jī)循環(huán)的熱力學(xué)完善程度提供了標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于任意復(fù)雜循環(huán)，可利用相應(yīng)的等效卡諾循環(huán)（即平均溫度法）來分析其熱經(jīng)濟(jì)性。3卡諾循環(huán)的工程指導(dǎo)意義從理論上確定了通過熱機(jī)循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?nèi)我庋h(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對(duì)于實(shí)際的熱機(jī)循環(huán)，在可能的條件下，盡量提高工質(zhì)的平均吸熱溫度、降低工質(zhì)的平均放熱溫度，是提高循環(huán)熱效率的根本途徑。

任意循環(huán)abcd的等效卡諾循環(huán)為ABCD：循環(huán)熱效率應(yīng)相等。TsTm1Tm2abcdABDCs1s24任意循環(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對(duì)于實(shí)際的熱機(jī)循環(huán)，在

以水蒸氣為工質(zhì)的卡諾循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)呢？

此循環(huán)缺點(diǎn)：（1）加熱溫度T1受臨界溫度（374℃）限制，不能太高。

（2）放熱溫度T2受環(huán)境溫度及汽輪機(jī)排汽干度（x2≮0.85-0.88）的限制，不能太低。（3）從凝汽器出來的3點(diǎn)狀態(tài)為濕蒸汽，壓縮這樣的汽水兩相混合物所需壓縮機(jī)尺寸龐大，耗功量也很多，且工作極不穩(wěn)定，所以實(shí)現(xiàn)3-4的壓縮過程不易。由于以上三點(diǎn)原因，此循環(huán)熱效率并不高，且不利于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，故實(shí)際并不采用。5以水蒸氣為工質(zhì)的卡諾循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)呢？此循環(huán)缺點(diǎn)：（1一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖：7-1

朗肯循環(huán)——蒸汽動(dòng)力裝置的基本循環(huán)6一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖：7-1朗肯循環(huán)——蒸汽動(dòng)力裝

四個(gè)工作過程：4-1—定壓吸熱過程（鍋爐：Boiler）1-2—絕熱膨脹過程（汽輪機(jī)：Turbine）

2-3—定壓放熱過程（凝汽器：Condenser）3-4—絕熱壓縮過程（給水泵：Pump）7-1

朗肯循環(huán)7四個(gè)工作過程：7-1朗肯循環(huán)7二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：在水泵絕熱壓縮耗功：循環(huán)凈功：循環(huán)熱效率：1.循環(huán)熱效率：在鍋爐定壓吸熱：在凝汽器定壓放熱：在汽輪機(jī)絕熱膨脹作功：8二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：在水泵絕熱壓縮耗功：循環(huán)凈功：循環(huán)水泵耗功很少，約占汽輪機(jī)軸功的2%，可忽略，即認(rèn)為：注意不計(jì)泵功時(shí)：h4=h3=h2′則朗肯循環(huán)的熱效率可近似地表示為：式中，h1、h2及h2′由p1、t1及p2在水蒸氣圖表中查取。hsx=1p1t11p229水泵耗功很少，約占汽輪機(jī)軸功的2%，可忽略，即認(rèn)為：注意不計(jì)2.汽耗率：表示每產(chǎn)生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的蒸汽量(kg)，用符號(hào)d表示.3.熱耗率：表示每產(chǎn)生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的熱量(kJ)，用符號(hào)qt表示.kg/kWhkJ/kWh102.汽耗率：表示每產(chǎn)生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗朗肯循環(huán)11朗肯循環(huán)117-2蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22127-2蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22

設(shè)初壓p1＝const，排汽壓力p2＝const.一、蒸汽初溫對(duì)熱效率的影響：（1）提高初溫使平均加熱溫度升高，而放熱溫度不變，則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高；（2）排汽干度增加，即x2′>x2，這有利于改善汽輪機(jī)葉片的工作條件。

受到的限制：初溫的提高受到過熱器金屬材料耐高溫性能的限制，故目前國產(chǎn)機(jī)組的初溫一般在560℃左右提高t1對(duì)ηt的影響：13設(shè)初壓p1＝const，排汽壓力p2＝const.一

設(shè)初溫t1＝const，排汽壓力p2＝const.二、蒸汽初壓對(duì)熱效率的影響：（1）提高初壓使平均加熱溫度升高，而放熱溫度不變，則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高；（2）x2′<x2，影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

受到的限制：初壓的提高受到汽輪機(jī)排汽干度下降的限制。故一般同時(shí)提高蒸汽的初溫及初壓，既能提高熱效率，又能保證汽輪機(jī)葉片良好的工作條件。提高p1對(duì)ηt的影響：14設(shè)初溫t1＝const，排汽壓力p2＝const.二

設(shè)初溫t1＝const，初壓p1＝const.三、排汽壓力對(duì)熱效率的影響：（1）降低排汽壓力使平均放熱溫度有明顯下降，而平均吸熱溫度相對(duì)下降得極少，因此朗肯循環(huán)的熱效率還是有明顯提高。（2）降低排汽壓力使汽輪機(jī)排汽干度下降，這將不利于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。受到的限制：排汽壓力的降低主要受汽輪機(jī)排汽干度下降及環(huán)境溫度的限制。目前火電廠的排汽壓力最低在0.004MPa左右

降低p2對(duì)ηt的影響：15設(shè)初溫t1＝const，初壓p1＝const.三、排新課引入為解決二者間的矛盾，可對(duì)循環(huán)方式加以改進(jìn)：采用再熱循環(huán)。1607蒸汽動(dòng)力循環(huán)--SCH新課引入為解決二者間的矛盾，可對(duì)循環(huán)方式加以改進(jìn)：采用再熱循7-3再熱循環(huán)再熱的概念：當(dāng)蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹作功而壓力降低到某個(gè)中間壓力時(shí)，把蒸汽從汽輪機(jī)引出，送至鍋爐的再熱器中重新加熱，使蒸汽再次達(dá)到較高的溫度，然后送回汽輪機(jī)的低壓汽缸繼續(xù)膨脹作功。采用再熱的目的：提高汽輪機(jī)排汽干度，為初壓的提高創(chuàng)造條件；同時(shí)提高循環(huán)熱效率。177-3再熱循環(huán)再熱的概念：當(dāng)蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹作功而壓力降一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖：（以一次再熱循環(huán)為例）18一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖：（以一次再熱循環(huán)為例）18二、循環(huán)計(jì)算：4-1—鍋爐中定壓吸熱過程；1-a—高壓缸中絕熱膨脹過程；a-b—再熱器中定壓吸熱過程；b-2—低壓缸中絕熱膨脹過程；2-3—凝汽器中定壓放熱過程；3-4—給水泵中絕熱壓縮過程。循環(huán)熱效率：4A2b循環(huán)凈功：1.熱效率：循環(huán)吸熱量：w0=（h1-ha)+(hb-h2)q1=（h1-h4)+(hb-ha)不計(jì)泵耗功19二、循環(huán)計(jì)算：4-1—鍋爐中定壓吸熱過程；循環(huán)熱效率：4A二、循環(huán)計(jì)算：4A2b2.汽耗率：3.熱耗率：kg/kWhkJ/kWh20二、循環(huán)計(jì)算：4A2b2.汽耗率：3.熱耗率：kg/kWh1.再熱的意義：當(dāng)初壓較高時(shí)，采用再熱可使乏汽的干度顯著的提高，增加了汽輪機(jī)工作的安全性，同時(shí)使循環(huán)的熱效率得到進(jìn)一步提高，汽耗率和熱耗率都小于同參數(shù)的朗肯循環(huán)，故現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置中，蒸汽初壓高于13MPa時(shí)都采用再熱措施。三、再熱循環(huán)分析：3.再熱次數(shù)：再熱次數(shù)過多，使管道系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加，運(yùn)行不便。一般很少超過兩次。只有超臨界參數(shù)機(jī)組才考慮采用兩次再熱。2.再熱參數(shù)的確定：再熱壓力pa=p1.(20%--30%)，再熱溫度tb=t1。211.再熱的意義：三、再熱循環(huán)分析：3.再熱次數(shù)：2.再熱參數(shù)新課引入水在鍋爐中的低溫預(yù)熱段很長(zhǎng)，使循環(huán)的平均吸熱溫度較低，所以朗肯循環(huán)的熱效率不高。對(duì)循環(huán)方式加以改進(jìn)：采用回?zé)嵫h(huán)2207蒸汽動(dòng)力循環(huán)--SCH新課引入水在鍋爐中的低溫預(yù)熱段很長(zhǎng)，使循環(huán)的平均吸熱溫度較低7-4回?zé)嵫h(huán)回?zé)幔涸谘h(huán)內(nèi)部工質(zhì)自身之間的換熱。（與外熱源無關(guān)）抽汽回?zé)幔簭钠啓C(jī)內(nèi)抽出部分作了一定功的蒸汽，將其引入回?zé)峒訜崞髦杏糜陬A(yù)熱鍋爐給水。237-4回?zé)嵫h(huán)回?zé)幔涸谘h(huán)內(nèi)部工質(zhì)自身之間的換熱。一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖：（以一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)為例）

抽汽率（α）——從進(jìn)入汽輪機(jī)的1kg蒸汽中所抽出的蒸汽量。24一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖：（以一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)為例）抽汽率1.抽汽率α的確定：由熱平衡方程式，可得：故二、一級(jí)回?zé)嵫h(huán)計(jì)算：注意：h2′為乏汽壓力P2下的飽和水焓；h0′為抽汽壓力p0下的飽和水焓。251.抽汽率α的確定：由熱平衡方程式，可得：故二、一級(jí)回?zé)嵫h(huán)（1）循環(huán)凈功：（不計(jì)泵耗功）（2）工質(zhì)從鍋爐中吸熱：2.熱效率：循環(huán)熱效率：26（1）循環(huán)凈功：（不計(jì)泵耗功）（2）工質(zhì)從鍋爐中吸熱：2.熱4.熱耗率：kJ/kWh3.汽耗率：kg/kWh

274.熱耗率：kJ/kWh3.汽耗率：kg/kWh27兩級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)28兩級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)28三、回?zé)嵫h(huán)的分析（意義）：1、回?zé)嵫h(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱效率，因?yàn)榛責(zé)釡p少了冷源損失，提高了給水溫度（即提高了循環(huán)的平均吸熱溫度）。2、回?zé)犭m使汽耗率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽耗率,但由于抽汽，改善了蒸汽的流動(dòng)，有利于汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)。3、給水溫度的提高，使鍋爐熱負(fù)荷及相應(yīng)受熱面（省煤器）減少；由于抽汽使進(jìn)入凝汽器的乏汽量減少，使凝汽器及其輔助設(shè)備尺寸減小，節(jié)省材料和投資。4、熱耗率低于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱耗率。29三、回?zé)嵫h(huán)的分析（意義）：1、回?zé)嵫h(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗5、從理論上講，回?zé)岢槠?jí)數(shù)越多則熱效率越高，但實(shí)際上，隨級(jí)數(shù)增加，熱效率增長(zhǎng)減慢，且系統(tǒng)復(fù)雜，各種費(fèi)用增加，故需作全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。采用多級(jí)回?zé)釙r(shí)：中、低壓機(jī)組3～5級(jí)，高壓以上機(jī)組7～9級(jí)；如330MW機(jī)組采用7級(jí)抽汽回?zé)??；責(zé)犭m增加了回?zé)崞鞯仍O(shè)備，使系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加，但基于上面幾點(diǎn)原因，總的來說是利大于弊，所以蒸汽動(dòng)力裝置無論容量大小，都廣泛采用了抽汽回?zé)嵫h(huán)。305、從理論上講，回?zé)岢槠?jí)數(shù)越多則熱效率越高，但實(shí)際上，隨級(jí)四、具有一級(jí)回?zé)岷鸵淮卧贌岬恼羝麆?dòng)力循環(huán)：31四、具有一級(jí)回?zé)岷鸵淮卧贌岬恼羝麆?dòng)力循環(huán)：317-5

熱電合供（聯(lián)產(chǎn)）循環(huán)一、熱電合供循環(huán)：發(fā)電+供熱工業(yè)用汽壓力為0.24—0.8MPa；生活用汽壓力為0.12—0.25MPa.二、熱電合供循環(huán)的類型：（按供熱方式不同分）1.背壓式熱電機(jī)組2.調(diào)節(jié)抽汽式熱電機(jī)組327-5熱電合供（聯(lián)產(chǎn)）循環(huán)一、熱電合供循環(huán)：發(fā)電+供熱工1、背壓式熱電機(jī)組(p2>0.1MPa)理論上，K=1，但實(shí)際上，由于各種損失，一般K=65%～70%。優(yōu)點(diǎn)：①K值較高；②系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低。缺點(diǎn)：①t有所降低；②供熱、供電互相影響；③供熱參數(shù)單一。應(yīng)用：熱負(fù)荷較穩(wěn)定，且用汽量大的自備電廠。331、背壓式熱電機(jī)組(p2>0.1MPa)理論上，K=1，但實(shí)2、調(diào)節(jié)抽汽式熱電機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：①可同時(shí)滿足供熱、供電的需要；②供熱可滿足不同壓力的需要；③熱效率比背壓式高。缺點(diǎn)：①系統(tǒng)及運(yùn)行較復(fù)雜；②其能量利用系數(shù)比背壓式低。342、調(diào)節(jié)抽汽式熱電機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：34提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性的途徑改變蒸汽參數(shù)提高蒸汽初溫提高蒸汽初壓降低乏汽壓力改變循環(huán)方式回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)熱電合供循環(huán)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)

(P121.圖4-26)新型動(dòng)力循環(huán)IGCC(P123.圖4-28)PCFB-CC…...減少各種不可逆損失35提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性的途徑改變蒸汽參數(shù)提高蒸汽初溫提高蒸本章小結(jié)朗肯循環(huán)的裝置圖、T-s圖及蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響；再熱的定義，采用再熱的目的，再熱循環(huán)的裝置圖及T-s圖；抽汽回?zé)岬亩x，回?zé)嵫h(huán)的裝置圖及T-s圖，采用回?zé)嵫h(huán)的意義；熱電合供循環(huán)的類型及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)；提高火電廠實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)熱經(jīng)濟(jì)性的途徑36本章小結(jié)朗肯循環(huán)的裝置圖、T-s圖及蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影3737工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)38工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn)38（一）基本概念及熱力學(xué)參數(shù)1、狀態(tài)參數(shù)：（1）溫度：T=t+273K（2）壓力：（3）比體積：v=V/mm3/kg（ρv=1）（4）熱力學(xué)能：u=f(T,v)kJ/kg（5）焓：h=u+pvkJ/kg（物理意義?。?）熵：ds=δq/TkJ/(kg.K)——可逆過程2、過程參數(shù)：39（一）基本概念及熱力學(xué)參數(shù)1、狀態(tài)參數(shù)：（3）比體積：v=V（二）熱力學(xué)基本定律1、熱力學(xué)第一定律：（實(shí)質(zhì)及數(shù)學(xué)表達(dá)式）2、熱力學(xué)第二定律：（實(shí)質(zhì)及文字表述）40（二）熱力學(xué)基本定律1、熱力學(xué)第一定律：（實(shí)質(zhì)及數(shù)學(xué)表達(dá)式）（三）工質(zhì)的熱力性質(zhì)1、理想氣體：2、水蒸氣：41（三）工質(zhì)的熱力性質(zhì)1、理想氣體：2、水蒸氣：41（四）熱力過程及熱力循環(huán)1、四個(gè)基本熱力過程：2、水蒸氣在噴管中的流動(dòng)過程：42（四）熱力過程及熱力循環(huán)1、四個(gè)基本熱力過程：2、水蒸氣在噴（四）熱力過程及熱力循環(huán)3、蒸汽動(dòng)力循環(huán)：（1）卡諾循環(huán)：T-s圖及熱效率計(jì)算（ηt,c=1-T2/T1)；（2）朗肯循環(huán)：裝置圖及T-s圖、熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響；（3）再熱循環(huán)：裝置圖及T-s圖、再熱的目的；（4）回?zé)嵫h(huán)：裝置圖及T-s圖、回?zé)岬囊饬x；（5）熱電合供循環(huán)：供熱方式及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)（ηt及K）.43（四）熱力過程及熱力循環(huán)3、蒸汽動(dòng)力循環(huán)：（1）卡諾循環(huán)：T再熱循環(huán)44再熱循環(huán)44回?zé)嵫h(huán)45回?zé)嵫h(huán)45增壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)(PCFB-CC)系統(tǒng)圖46增壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)(PCFB-CC)系統(tǒng)圖46第七章蒸汽動(dòng)力循環(huán)第一篇工程熱力學(xué)4707蒸汽動(dòng)力循環(huán)--SCH第七章蒸汽動(dòng)力循環(huán)第一篇工程熱力學(xué)107蒸汽動(dòng)力循本章主要內(nèi)容朗肯循環(huán)再熱循環(huán)回?zé)嵫h(huán)熱電合供循環(huán)目的與要求:

掌握各種循環(huán)的意義、構(gòu)成、熱經(jīng)濟(jì)性(熱效率等)計(jì)算及影響因素，提高循環(huán)熱效率的措施等內(nèi)容。48本章主要內(nèi)容朗肯循環(huán)目的與要求:2卡諾循環(huán)的工程指導(dǎo)意義從理論上確定了通過熱機(jī)循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的條件及給定溫度范圍內(nèi)循環(huán)熱效率的最高極限值，并指出了提高熱機(jī)效率的方向和途徑，為度量實(shí)際熱機(jī)循環(huán)的熱力學(xué)完善程度提供了標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于任意復(fù)雜循環(huán)，可利用相應(yīng)的等效卡諾循環(huán)（即平均溫度法）來分析其熱經(jīng)濟(jì)性。49卡諾循環(huán)的工程指導(dǎo)意義從理論上確定了通過熱機(jī)循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱能轉(zhuǎn)變?nèi)我庋h(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對(duì)于實(shí)際的熱機(jī)循環(huán)，在可能的條件下，盡量提高工質(zhì)的平均吸熱溫度、降低工質(zhì)的平均放熱溫度，是提高循環(huán)熱效率的根本途徑。

任意循環(huán)abcd的等效卡諾循環(huán)為ABCD：循環(huán)熱效率應(yīng)相等。TsTm1Tm2abcdABDCs1s250任意循環(huán)ηt的分析方法——平均溫度法對(duì)于實(shí)際的熱機(jī)循環(huán)，在

以水蒸氣為工質(zhì)的卡諾循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)呢？

此循環(huán)缺點(diǎn)：（1）加熱溫度T1受臨界溫度（374℃）限制，不能太高。

（2）放熱溫度T2受環(huán)境溫度及汽輪機(jī)排汽干度（x2≮0.85-0.88）的限制，不能太低。（3）從凝汽器出來的3點(diǎn)狀態(tài)為濕蒸汽，壓縮這樣的汽水兩相混合物所需壓縮機(jī)尺寸龐大，耗功量也很多，且工作極不穩(wěn)定，所以實(shí)現(xiàn)3-4的壓縮過程不易。由于以上三點(diǎn)原因，此循環(huán)熱效率并不高，且不利于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行，故實(shí)際并不采用。51以水蒸氣為工質(zhì)的卡諾循環(huán)能否實(shí)現(xiàn)呢？此循環(huán)缺點(diǎn)：（1一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖：7-1

朗肯循環(huán)——蒸汽動(dòng)力裝置的基本循環(huán)52一、裝置系統(tǒng)組成及T-s圖：7-1朗肯循環(huán)——蒸汽動(dòng)力裝

四個(gè)工作過程：4-1—定壓吸熱過程（鍋爐：Boiler）1-2—絕熱膨脹過程（汽輪機(jī)：Turbine）

2-3—定壓放熱過程（凝汽器：Condenser）3-4—絕熱壓縮過程（給水泵：Pump）7-1

朗肯循環(huán)53四個(gè)工作過程：7-1朗肯循環(huán)7二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：在水泵絕熱壓縮耗功：循環(huán)凈功：循環(huán)熱效率：1.循環(huán)熱效率：在鍋爐定壓吸熱：在凝汽器定壓放熱：在汽輪機(jī)絕熱膨脹作功：54二、朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：在水泵絕熱壓縮耗功：循環(huán)凈功：循環(huán)水泵耗功很少，約占汽輪機(jī)軸功的2%，可忽略，即認(rèn)為：注意不計(jì)泵功時(shí)：h4=h3=h2′則朗肯循環(huán)的熱效率可近似地表示為：式中，h1、h2及h2′由p1、t1及p2在水蒸氣圖表中查取。hsx=1p1t11p2255水泵耗功很少，約占汽輪機(jī)軸功的2%，可忽略，即認(rèn)為：注意不計(jì)2.汽耗率：表示每產(chǎn)生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的蒸汽量(kg)，用符號(hào)d表示.3.熱耗率：表示每產(chǎn)生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗的熱量(kJ)，用符號(hào)qt表示.kg/kWhkJ/kWh562.汽耗率：表示每產(chǎn)生1kw·h(即3600kJ)的功所消耗朗肯循環(huán)57朗肯循環(huán)117-2蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22587-2蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響hsx=1p1t11p22

設(shè)初壓p1＝const，排汽壓力p2＝const.一、蒸汽初溫對(duì)熱效率的影響：（1）提高初溫使平均加熱溫度升高，而放熱溫度不變，則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高；（2）排汽干度增加，即x2′>x2，這有利于改善汽輪機(jī)葉片的工作條件。

受到的限制：初溫的提高受到過熱器金屬材料耐高溫性能的限制，故目前國產(chǎn)機(jī)組的初溫一般在560℃左右提高t1對(duì)ηt的影響：59設(shè)初壓p1＝const，排汽壓力p2＝const.一

設(shè)初溫t1＝const，排汽壓力p2＝const.二、蒸汽初壓對(duì)熱效率的影響：（1）提高初壓使平均加熱溫度升高，而放熱溫度不變，則朗肯循環(huán)的熱效率得到提高；（2）x2′<x2，影響汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。

受到的限制：初壓的提高受到汽輪機(jī)排汽干度下降的限制。故一般同時(shí)提高蒸汽的初溫及初壓，既能提高熱效率，又能保證汽輪機(jī)葉片良好的工作條件。提高p1對(duì)ηt的影響：60設(shè)初溫t1＝const，排汽壓力p2＝const.二

設(shè)初溫t1＝const，初壓p1＝const.三、排汽壓力對(duì)熱效率的影響：（1）降低排汽壓力使平均放熱溫度有明顯下降，而平均吸熱溫度相對(duì)下降得極少，因此朗肯循環(huán)的熱效率還是有明顯提高。（2）降低排汽壓力使汽輪機(jī)排汽干度下降，這將不利于汽輪機(jī)的安全運(yùn)行。受到的限制：排汽壓力的降低主要受汽輪機(jī)排汽干度下降及環(huán)境溫度的限制。目前火電廠的排汽壓力最低在0.004MPa左右

降低p2對(duì)ηt的影響：61設(shè)初溫t1＝const，初壓p1＝const.三、排新課引入為解決二者間的矛盾，可對(duì)循環(huán)方式加以改進(jìn)：采用再熱循環(huán)。6207蒸汽動(dòng)力循環(huán)--SCH新課引入為解決二者間的矛盾，可對(duì)循環(huán)方式加以改進(jìn)：采用再熱循7-3再熱循環(huán)再熱的概念：當(dāng)蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹作功而壓力降低到某個(gè)中間壓力時(shí)，把蒸汽從汽輪機(jī)引出，送至鍋爐的再熱器中重新加熱，使蒸汽再次達(dá)到較高的溫度，然后送回汽輪機(jī)的低壓汽缸繼續(xù)膨脹作功。采用再熱的目的：提高汽輪機(jī)排汽干度，為初壓的提高創(chuàng)造條件；同時(shí)提高循環(huán)熱效率。637-3再熱循環(huán)再熱的概念：當(dāng)蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹作功而壓力降一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖：（以一次再熱循環(huán)為例）64一、裝置系統(tǒng)組成及循環(huán)T-s圖：（以一次再熱循環(huán)為例）18二、循環(huán)計(jì)算：4-1—鍋爐中定壓吸熱過程；1-a—高壓缸中絕熱膨脹過程；a-b—再熱器中定壓吸熱過程；b-2—低壓缸中絕熱膨脹過程；2-3—凝汽器中定壓放熱過程；3-4—給水泵中絕熱壓縮過程。循環(huán)熱效率：4A2b循環(huán)凈功：1.熱效率：循環(huán)吸熱量：w0=（h1-ha)+(hb-h2)q1=（h1-h4)+(hb-ha)不計(jì)泵耗功65二、循環(huán)計(jì)算：4-1—鍋爐中定壓吸熱過程；循環(huán)熱效率：4A二、循環(huán)計(jì)算：4A2b2.汽耗率：3.熱耗率：kg/kWhkJ/kWh66二、循環(huán)計(jì)算：4A2b2.汽耗率：3.熱耗率：kg/kWh1.再熱的意義：當(dāng)初壓較高時(shí)，采用再熱可使乏汽的干度顯著的提高，增加了汽輪機(jī)工作的安全性，同時(shí)使循環(huán)的熱效率得到進(jìn)一步提高，汽耗率和熱耗率都小于同參數(shù)的朗肯循環(huán)，故現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置中，蒸汽初壓高于13MPa時(shí)都采用再熱措施。三、再熱循環(huán)分析：3.再熱次數(shù)：再熱次數(shù)過多，使管道系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加，運(yùn)行不便。一般很少超過兩次。只有超臨界參數(shù)機(jī)組才考慮采用兩次再熱。2.再熱參數(shù)的確定：再熱壓力pa=p1.(20%--30%)，再熱溫度tb=t1。671.再熱的意義：三、再熱循環(huán)分析：3.再熱次數(shù)：2.再熱參數(shù)新課引入水在鍋爐中的低溫預(yù)熱段很長(zhǎng)，使循環(huán)的平均吸熱溫度較低，所以朗肯循環(huán)的熱效率不高。對(duì)循環(huán)方式加以改進(jìn)：采用回?zé)嵫h(huán)6807蒸汽動(dòng)力循環(huán)--SCH新課引入水在鍋爐中的低溫預(yù)熱段很長(zhǎng)，使循環(huán)的平均吸熱溫度較低7-4回?zé)嵫h(huán)回?zé)幔涸谘h(huán)內(nèi)部工質(zhì)自身之間的換熱。（與外熱源無關(guān)）抽汽回?zé)幔簭钠啓C(jī)內(nèi)抽出部分作了一定功的蒸汽，將其引入回?zé)峒訜崞髦杏糜陬A(yù)熱鍋爐給水。697-4回?zé)嵫h(huán)回?zé)幔涸谘h(huán)內(nèi)部工質(zhì)自身之間的換熱。一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖：（以一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)為例）

抽汽率（α）——從進(jìn)入汽輪機(jī)的1kg蒸汽中所抽出的蒸汽量。70一、裝置系統(tǒng)圖及T-s圖：（以一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)為例）抽汽率1.抽汽率α的確定：由熱平衡方程式，可得：故二、一級(jí)回?zé)嵫h(huán)計(jì)算：注意：h2′為乏汽壓力P2下的飽和水焓；h0′為抽汽壓力p0下的飽和水焓。711.抽汽率α的確定：由熱平衡方程式，可得：故二、一級(jí)回?zé)嵫h(huán)（1）循環(huán)凈功：（不計(jì)泵耗功）（2）工質(zhì)從鍋爐中吸熱：2.熱效率：循環(huán)熱效率：72（1）循環(huán)凈功：（不計(jì)泵耗功）（2）工質(zhì)從鍋爐中吸熱：2.熱4.熱耗率：kJ/kWh3.汽耗率：kg/kWh

734.熱耗率：kJ/kWh3.汽耗率：kg/kWh27兩級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)74兩級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)28三、回?zé)嵫h(huán)的分析（意義）：1、回?zé)嵫h(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱效率，因?yàn)榛責(zé)釡p少了冷源損失，提高了給水溫度（即提高了循環(huán)的平均吸熱溫度）。2、回?zé)犭m使汽耗率高于同參數(shù)朗肯循環(huán)的汽耗率,但由于抽汽，改善了蒸汽的流動(dòng)，有利于汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)。3、給水溫度的提高，使鍋爐熱負(fù)荷及相應(yīng)受熱面（省煤器）減少；由于抽汽使進(jìn)入凝汽器的乏汽量減少，使凝汽器及其輔助設(shè)備尺寸減小，節(jié)省材料和投資。4、熱耗率低于同參數(shù)朗肯循環(huán)的熱耗率。75三、回?zé)嵫h(huán)的分析（意義）：1、回?zé)嵫h(huán)的熱效率高于同參數(shù)朗5、從理論上講，回?zé)岢槠?jí)數(shù)越多則熱效率越高，但實(shí)際上，隨級(jí)數(shù)增加，熱效率增長(zhǎng)減慢，且系統(tǒng)復(fù)雜，各種費(fèi)用增加，故需作全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。采用多級(jí)回?zé)釙r(shí)：中、低壓機(jī)組3～5級(jí)，高壓以上機(jī)組7～9級(jí)；如330MW機(jī)組采用7級(jí)抽汽回?zé)?。回?zé)犭m增加了回?zé)崞鞯仍O(shè)備，使系統(tǒng)復(fù)雜，投資增加，但基于上面幾點(diǎn)原因，總的來說是利大于弊，所以蒸汽動(dòng)力裝置無論容量大小，都廣泛采用了抽汽回?zé)嵫h(huán)。765、從理論上講，回?zé)岢槠?jí)數(shù)越多則熱效率越高，但實(shí)際上，隨級(jí)四、具有一級(jí)回?zé)岷鸵淮卧贌岬恼羝麆?dòng)力循環(huán)：77四、具有一級(jí)回?zé)岷鸵淮卧贌岬恼羝麆?dòng)力循環(huán)：317-5

熱電合供（聯(lián)產(chǎn)）循環(huán)一、熱電合供循環(huán)：發(fā)電+供熱工業(yè)用汽壓力為0.24—0.8MPa；生活用汽壓力為0.12—0.25MPa.二、熱電合供循環(huán)的類型：（按供熱方式不同分）1.背壓式熱電機(jī)組2.調(diào)節(jié)抽汽式熱電機(jī)組787-5熱電合供（聯(lián)產(chǎn)）循環(huán)一、熱電合供循環(huán)：發(fā)電+供熱工1、背壓式熱電機(jī)組(p2>0.1MPa)理論上，K=1，但實(shí)際上，由于各種損失，一般K=65%～70%。優(yōu)點(diǎn)：①K值較高；②系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低。缺點(diǎn)：①t有所降低；②供熱、供電互相影響；③供熱參數(shù)單一。應(yīng)用：熱負(fù)荷較穩(wěn)定，且用汽量大的自備電廠。791、背壓式熱電機(jī)組(p2>0.1MPa)理論上，K=1，但實(shí)2、調(diào)節(jié)抽汽式熱電機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：①可同時(shí)滿足供熱、供電的需要；②供熱