热力学课程设计PPT课件.ppt

工程热力学课程设计报告内容 1 设计任务书 2 系统图 标有各点参数 3 参数表 4 确定各级加热器蒸汽量时的局部图 表明各点的h和qm 1 5 热平衡方法分析 计算给定工况下生产蒸汽 t h 所需燃料燃烧提供的热量 计算各级加热器的抽气量 计算各设备的热损失 热损系数 锅炉 新蒸汽管道 冷凝器 发电机等主要设备的热效率 汽轮机的相对热效率 给水泵热效率计算循环总热效率 给出热平衡式并分析计算结果 画出热流图 2 6 火用方法分析 燃料的化学火用 燃料的低位发热量 计算各设备的火用损失 火用损系数锅炉 新蒸汽管道 汽轮机 冷凝器 各抽汽管道 各加热器 给水泵 工业供气 发电机等主要设备的火用效率 锅炉 汽轮机 管道 给水泵 各加热器 发电机计算循环总火用效率 给出火用平衡式并分析计算结果 画出火用流图 3 7 熵方法分析 计算各设备的熵产 锅炉 新蒸汽管道 汽轮机 冷凝器 各抽汽管道 各加热器 给水泵 工业供气 发电机计算各设备的作功能力的损失及损失系数 锅炉 新蒸汽管道 汽轮机 冷凝器 各抽汽管道 各加热器 给水泵 工业供气 发电机分析计算结果 8 三种计算方法的综合分析 4 注意事项 各加热器中的加热蒸汽量 由热平衡式确定 计算时由高向低依次计算 抽汽式机组 除氧器出口水为给定温度下的饱和水 104 37 低压加热器加热蒸汽的参数由给定的压力和焓确定 背压式机组 除氧器出口水为给定压力下的饱和水 0 5766MPa 加热器中的疏水均为该加热器蒸汽压力下的饱和水 5 注意事项 抽汽机组低加抽汽量计算方法 有些工况凝结水泵后的参数给的不合理 计算低加抽汽量时 系统选择如下 6 三段 一段 二段 锅炉给水 补给水 工业用汽 GJ1 新蒸汽 GJ2 凝结水泵 给水泵 DJ chu C 1 3 2 4 9 7 8 6 5 10 11 四段 7 注意事项 锅炉出口过热蒸汽的压力取给水泵出口的压力 利用主蒸汽管道的热效率确定锅炉出口的焓 各工况给出了实际运行参数 由此可计算出汽轮机的实际作功量 另外 根据给定的参数可确定出理论功率 汽轮机的相对内效率为 8 注意事项 发电机输出功率给定 汽轮机的实际作功率与发电机输出功率间的差值是由于机械摩擦和发电机损失所造成的 给水泵效率的计算方法 减压阀后的参数和工业抽汽参数的确定是由p h 9 锅炉出口蒸汽参数和p1 6MPa t1 500 C 气轮机排汽压力p2 5kPa 环境温度T0 288K 环境压力p0 0 1MPa 锅炉内烟气最高温度Tmax 1700K 排烟温度为480K 锅炉效率为90 忽略管道损失 汽轮机的机械损失和发电机损失 举例 要求对该系统采用热平衡法 火用方法和熵方法进行分析 并求汽轮机相对内效率 10 参数表 11 一 热平衡分析计算 1 每产生1kg蒸汽需燃料燃烧提供的热量为 2 锅炉 锅炉的热损失占燃烧提供的热量的百分比为 热损失为 12 3 汽轮机 实际作功量 理论作功量 汽轮机相对内效率 13 4 冷凝器 凝汽器的热损失占燃烧提供的热量的百分比为 5 给水泵消耗的功量 凝汽器放出的热量 14 6 循环净功量 7 循环总效率 8 热平衡检验 计算合理 15 二 火用分析方法 燃料进行可逆的化学反应时 其化学能几乎可以全部转化成电能 作出有用功 这种可以转化为最大有用功的化学能叫作化学火用 数值上等于燃料的发热量 本例中产生1kg蒸汽燃料提供的化学火用 火用分析的依据是火用平衡方程式 稳定流动热力系 16 火用效率 对于动力机 泵与风机 17 火用效率 换热设备 18 1 锅炉 ex4 exch ex1 火用损失 火用损系数 火用效率 19 锅炉中火用损失的分析 锅炉中烟气的平均温度 20 锅炉中火用损失的分析 1 通过燃烧由化学能变为热能的火用损 锅炉中烟气具有的火用 21 锅炉中火用损失的分析 2 q1中10 散于环境中所产生的火用损 烟气传给工质的热量所具有的火用 3 q1中90 与水蒸汽之间温差传热所产生的火用损 22 锅炉总火用损失 同前 锅炉中火用损失的分析 23 2 汽轮机 ex1 ex2act wTact 火用损系数 火用效率 火用损失 24 3 凝汽器的火用损失 火用损失 火用损系数 4 总火用损失 25 5 火用平衡 计算合理 6 火用效率 26 三 熵分析方法 求作功能力的损失 稳定流动开口系的熵方程 燃料的化学能 全部是可用能 燃料的发热量 作功能力损失 化学能是高级能 与机械能相同不会引起系统熵的变化 27 2 锅炉中作功能力的损失 s4 0 1 q1 s1 锅炉的熵产 锅炉中作功能力的损失 煤的化学能 锅炉作功能力损失百分比 28 锅炉中作功能力损失的分布情况 1 化学能通过燃烧变为热能所产生的熵产 化学能是高级能 与机械能相同不会引起系统熵的变化 作功能力的损失 29 锅炉中作功能力损失的分布情况 2 q1中10 散于环境中所产生的熵产 作功能力的损失 30 锅炉中作功能力损失的分布情况 3 q1中90 与水蒸汽之间温差传热所产生的熵产 作功能力的损失 锅炉总作功能力的损失 同前 31 2 汽轮机作功能力的损失 s1 s2act 作功能力的损失 汽轮机的熵产 汽机作功能力损失百分比 wTact 32 3 凝汽器作功能力的损失 作功能力的损失 凝汽器的熵产 凝汽器作功能力