七章节蒸汽动力循环ppt课件

1、水蒸气：火力发电、核电水蒸气：火力发电、核电低沸点工质：氨、氟里昂低沸点工质：氨、氟里昂太阳能、余热、地热发电太阳能、余热、地热发电动力循环：以获得功为目的动力循环：以获得功为目的热电厂蒸汽机车泰坦尼克 四个主要安装： 锅炉 汽轮机 凝汽器 给水泵水蒸气动力循环系统水蒸气动力循环系统 锅锅炉炉汽轮机汽轮机发电机发电机给水泵给水泵凝汽器凝汽器锅锅炉炉汽轮机汽轮机发电机发电机给水泵给水泵凝汽器凝汽器郎肯循环郎肯循环1234简化理想化：简化理想化：12 汽轮机汽轮机 s 膨胀膨胀23 凝汽器凝汽器 p 放热放热34 给水泵给水泵 s 紧缩紧缩41 锅炉锅炉 p 吸热吸热1342pv12 汽轮机汽轮机

2、 s 膨胀膨胀23 凝汽器凝汽器 p 放热放热34 给水泵给水泵 s 紧缩紧缩41 锅炉锅炉 p 吸热吸热 4321Tshs132412 汽轮机汽轮机 s 膨胀膨胀23 凝汽器凝汽器 p 放热放热34 给水泵给水泵 s 紧缩紧缩41 锅炉锅炉 p 吸热吸热hs1324汽轮机作功：汽轮机作功：2121 ,hhws凝汽器中的定压放热量：凝汽器中的定压放热量：322hhq水泵绝热紧缩耗功：水泵绝热紧缩耗功：3443 ,hhws锅炉中的定压吸热量：锅炉中的定压吸热量：411hhqhs1324,1 2,3 4nett11sswwwqq普通很小，普通很小，占占0.81%，忽略泵功忽略泵功 1213thhh

3、h工程上常用汽耗率工程上常用汽耗率, 反映安装经济性，设备尺寸反映安装经济性，设备尺寸汽耗率：蒸汽动力安装每输出汽耗率：蒸汽动力安装每输出1kW.h 功量所耗费的蒸汽量功量所耗费的蒸汽量kgnet3600dwnetw的单位是的单位是kJ/kg1kW=1 kJ/snet3600360013600kgkgkgkgdkJkJkWhkJwhhshsT6421 41098753 q2一样；一样； q1卡诺卡诺 q1朗肯朗肯 卡诺卡诺 朗肯；朗肯； 等温等温吸热吸热41难实现难实现 11点点x太小太小,不利于不利于汽机强度；汽机强度； 12-9两两相区难紧缩；相区难紧缩； wnet卡诺小卡诺小 卡诺卡诺

4、朗肯；朗肯； wnet卡诺卡诺 wnet 朗肯朗肯1112对比同温限对比同温限1234对比对比5678对比对比9-10-11-12sp 1 t 1 p26543211213thhhh影响热效率的参数？影响热效率的参数？TsT654321 1 6 5 4 2t1 , p2不变，不变，p1优点：优点： ，汽轮机出口，汽轮机出口尺寸小尺寸小1Tt2v缺陷：缺陷： 对强度要求高对强度要求高 不利于汽不利于汽轮机平安。普通轮机平安。普通要求出口干度大要求出口干度大于于0.85 0.882xsT654321 1 2优点：优点： ，有利于汽机，有利于汽机平安。平安。1Tt2x缺陷：缺陷： 对耐热及强度要对耐

5、热及强度要求高，目前初温求高，目前初温普通在普通在550左右左右 汽机出口尺汽机出口尺寸大寸大2vp1 , p2不变，不变，t1sT654321 2优点：优点： 2Tt缺陷：缺陷：受环境温度限制，如受环境温度限制，如今大型机组今大型机组p2为为0.00350.005MPa，相，相应的饱和温度约为应的饱和温度约为27 33 ，已接近现实上，已接近现实上能够到达的最低限制。能够到达的最低限制。冬天热效率高冬天热效率高p1 , t1不变，不变，p2 4 3低参数中参数 高参数 超高参数 亚临界参数汽轮机进汽压力MPa13.516.5汽轮机进汽温度340435535550, 5355

6、50, 535发电机功率 P/ kW15003000600025000510万 12.5万,20万20万,30万,60万sT532 241114给水泵不可逆给水泵不可逆( 3 4 )汽机不可逆汽机不可逆( 1 2 )汽机汽门节流汽机汽门节流( 1 1 ) 蒸汽管道摩擦降蒸汽管道摩擦降压，散热压，散热(11) sT532 24111443hh12t13hhhh12oi12hhhh13tu13hhhh13BfhhqsT532 241114netfwq收益循环净功代价燃料热量12fhhq13tu13hhhh13Bfhhq12oi13B()()/hhhh12oi12hhhh12Boi13tu()()/

7、hhhh12t13hhhh12Boitu13()()hhhhtBoitu sT532 241114gfwq电厂收益电功代价燃料热量Mnetww机械gMww电机tBoitu netfwqMfwq电机netfwq机械电机tBoitu 机械电机inoutiExEx焓焓ExExsT532 2411140Ex fqfexq0fB1TexqT燃烧平均熄灭温度平均熄灭温度0ffB1TqqT燃烧0fBB1TexqT散热后0fB0fBB11TqTTqT散热13hh13013()()exexhhT ss0fBB130131()()TqThhT ss传热水得到的水得到的exex锅炉燃烧散热传热sT532 24111

8、4汽机入口汽机入口exex1h10010()()exhhT ss管道和主汽门的管道和主汽门的exex损失损失11011()()hhT ss管道sT532 241114汽轮机最大能够作功汽轮机最大能够作功汽轮机的汽轮机的exex损失损失1212012()()hhwexexhhT ssnet汽轮机实践输出功汽轮机实践输出功12whhnetnet021()wwT ssnet汽机sT532 241114冷凝器的冷凝器的exex损失损失2323023exexhhTss冷凝器锅炉锅炉 qB/qf=10% B/ex,qf=56.7% (熄灭熄灭14.1%排烟排烟及散热及散热 8.6%传热传热34%)管道管道

9、 qtu/qf= 0.6% tu/ex,qf= 0.5%汽轮机汽轮机 qt/qf= 0 t/ex,qf= 5.6%凝汽器凝汽器 qc/qf= 55.7% c/ex,qf= 3.5%sT532 241114T0改动循环参数改动循环参数提高初温度提高初温度提高初压力提高初压力降低乏汽压力降低乏汽压力改动循环方式改动循环方式回热循环回热循环再热循环再热循环结合循环结合循环热电联产热电联产燃气燃气-蒸汽结合循环蒸汽结合循环新型动力循环新型动力循环IGCCPFBC-CC.ReheatRegenerativeCogenerationTs65431ba2 再热循环本身不一再热循环本身不一定提高循环热效率定提

10、高循环热效率 与再热压力有关与再热压力有关 x2降低降低,给提高初给提高初压发明了条件，选压发明了条件，选取再热压力适宜，取再热压力适宜，普通采用一次再热普通采用一次再热可使热效率提高可使热效率提高23.5。 再热压力再热压力 pb=pa 0.20.3p1 p113.5MPa，一次再热，一次再热 超临界机组，超临界机组， t1600，p125MPa， 二次再热二次再热Ts65431ba2吸热量：吸热量： 114abqhhhh放热量：放热量：223qhh净功忽略泵功：净功忽略泵功： net12bawhhhh热效率：热效率：net12t,RH114()()()()baabwhhhhqhhhh(1-

11、 )kg kg65as43211kgT12361kga45kg(1-)kga kg4(1- )kg51kg由于由于T-s图上各点质图上各点质量不同，面积不再量不同，面积不再直接代表热和功直接代表热和功(1- )kg kg65as43211kgTa kg4(1- )kg51kga4511hhh 54a4hhhha2a2hhhh(1- )kg kg65as43211kgT1,RG151aqhhhh2,RG221qhhRG1aa21whhhh 1aa2t,RG1a1hhhhhh(1- )kg kg65as43211kgT22t,RG121a11hhhhhh 22t121hhhh 1a01hht,RG

12、t优点优点 提高热效率提高热效率 减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短 减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面 可兼作除氧器可兼作除氧器缺陷缺陷 循环比功减小，汽耗率添加循环比功减小，汽耗率添加 添加设备复杂性添加设备复杂性 回热器投资回热器投资缺陷缺陷1234给水泵热用户汽轮机过热器锅炉用发电厂作了功用发电厂作了功的蒸汽的余热来的蒸汽的余热来满足热用户的需满足热用户的需求，这种作法称求，这种作法称为热电联为热电联( (产产) )供。供。热用户为什么要热用户为什么要用换热器而不直用换热器而不直接用热力循环的接用热力循环的水？水？Cogeneration1234给水泵热用户汽轮机过热器锅炉背压式缺陷：背压式缺陷： 热电相互影响热电相互影响 供热参数单一供热参数单一过热器汽轮机发电机锅炉冷却水冷凝器加热器水泵 1水泵 2调节阀 抽汽式热电联供循环, 可以自动调理热、电供应比例，以满足不同用户的需求。net1qwKq供热已被利用的能量工质从热源得到的能量nett1wq 只采用热效率只采用热效率 显然不够全面显然不够全面 能量利用系数能量利用系数，但未思索热和电的档次不同，但未思索热和