蒸汽动力循环-回热循环（工程热力学课件）

蒸汽动力循环

回热循环回热：从汽轮机中某个部位抽取经过适当膨胀后的蒸汽（其温度总高于凝结水的温度），用来预热锅炉给水，使得水的加热过程从较高温度开始，使平均加热温度增高，从而提高循环热效率。回热循环：具有回热的循环。7-4回热循环1204Ts２010’3锅炉汽轮机凝结水泵凝汽器回热加热器q1q243FF0’给水泵1kgkgkgwSkg回热循环装置系统图和T-s图组成回热循环的热力过程

1-0—1kg水蒸汽的绝热膨胀过程；0-0’—从汽轮机中抽出的αkg蒸汽在回热器中定压放热过程；0-2—抽汽后剩余的(1－α)kg水蒸气的绝热膨胀过程，

2-3—(1－α)kg乏汽的在凝汽器定压放热过程，3-4—(1－α)kg水在凝结水泵中的绝热压缩过程，

4-0’—(1－α)kg水在回热器中的定压加热过程；

0‘-F—回热后重新汇合后的1kg水的绝热压缩过程；

F-1—1kg水蒸汽在锅炉中的定压吸热过程，回热循环回热循环的装置系统及T-s图51234hs1234pv1204T3F0’1kgkgkg２010’3q1q2FwSkgs00’F0’0F回热循环的T-S图、p-v图和h-s图1、抽汽率α的确定抽汽率α:回热抽汽质量占汽轮机进汽的百分率.回热器中αkg抽汽放出的热量：(1-α)kg水在回热器中得到的热量：因为所以由于h0’<<h0，所以α是一个很小的数值。’注意：h0’为P0压力下的饱水焓；h2’为P2压力下的饱水焓。一级回热循环热经济指标的计算功量：1-0过程中，1kg水蒸汽作功0-2过程中，(1－α)kg蒸汽作功整个汽轮机所作的功：不计泵功时：h4=h3=h2’;hF=h0’;回热循环热效率、汽耗率和热耗率计算（4）回热循环汽耗率：（5）回热循环热耗率：（2）工质从锅炉中吸热：q1=h1-h0’（3）循环热效率：回热循环热效率、汽耗率和热耗率计算回热效率高于同参数朗肯循环效率（小于40%）；因为回热减少了冷源损失，提高了给水温度（提高了循环平均吸热温度）。从理论上讲，给水温度高，热效率也越高，另一方面，需抽汽压也高，使蒸汽在汽轮机中作功减少，故存在一个最佳的抽汽压力与最佳给水温度。经综合分析，最有利的给水温度约为锅炉压力下饱和温度的0.65—0.75倍。回热循环分析（意义）010203回热虽使汽耗高于同参数朗肯循环的汽耗率,由于抽汽，改善了蒸汽的流动，有利于汽轮机结构改进。给水温度的提高，锅炉热负荷及相应受热面减少；由于抽汽使进入凝汽器的乏汽减少，使凝汽器及其辅助设备尺寸减少，节省材料和投资。从理论上讲，回热抽汽级数越多则热效率越高，但实际上，随级数增加，热效率增长减慢，且系统复杂，各种费用增加，故采用多级回热时需全面技术经济比较。通常中、低压机组3～5级，高压以上机组7～9级；如300MW和600MW机组采用8级抽汽回热。系统图1,图2回热循环分析（意义）040506热耗率低于同参数朗肯循环的热耗率。回热虽增加了回热器等设备，使系统复杂，投资增加，但基于上面几点原因，总的是利大于弊。循环初参数P1(MPa)/t13.5/4359.0/53513.5/550/55016.5/535/535机组功率（MW）12.525125/200300/600给水温度（℃）150～170220～230230～250250～280回热级数（级）3～55～76～87～9国产机组回热参数及级数600MW机组热力系统图16.67MPa,538℃3.55MPa,538℃20.4MPa,365.8℃281℃1.36MPa,183.7℃5.8kPa0.051MPa,82℃3.92MPa,327.6℃22MPa6.18MPa,389.5℃(东汽N600-16.7/538/538机组)具有一级回热和一次再热的蒸汽动力循环抽汽率：循环吸热：净功：热效率：汽耗率：一级回热和一次再热的蒸汽动力循环热经济指标计算例7-3：某电厂汽轮机进口蒸汽参数为P1=2.6MPa，t1=420℃，凝汽器内压力为P2=0.004MPa，利用一级抽汽加热凝结水，使水温升高到抽汽压力下的饱和温度。抽汽压力P0=0.12MPa。求抽汽率、热效率和汽耗率。并与同参数的朗肯循环进行比较。例题分析例题分析例题分析例7-3：汽轮机新蒸汽的参数为P1=5MPa，t1=450℃，排汽压力为