6-蒸汽动力循环装置.ppt

第十一章蒸汽动力循环装置,教学目标：使学生掌握各种热机转换循环及其计算方法。知识点：蒸汽动力基本循环；朗肯循环；回热循环与再热循环；热电循环；内燃机循环；蒸汽燃气联合循环。重点：回热循环、再热循环以及热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方法和途径。难点：热电循环中最佳用热和用电的分配比例的确定，提高热效率的途径和计算方法。,1,2,2,3,3,4,4,p,s,v,T,饱和蒸汽的卡诺循环,11-1简单蒸汽动力装置循环朗肯循环,一、工质为水蒸汽的卡诺循环,1、朗肯循环的组成定压吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩,s,T,1,2,3,4,p,v,二、朗肯循环及其热效率,简单蒸汽动力装置流程图,简单蒸汽动力装置系统图,Pump,Condenser,Boiler,Turbine,Wturb,out,qout,qin,Wpump,in,1,2,3,4,h,s,朗肯循环在h-s图上的表示,2、朗肯循环的计算,吸热量,放热量,汽轮机作功,水泵耗功,循环热效率,循环净功,2,3,4,s,T,s,T,2、朗肯循环的计算,吸热量,放热量,循环热效率,吸热平均温度,放热平均温度,循环热效率,汽耗率,汽耗率：每生产kW.h（3600kJ）的功所消耗的蒸汽量。,2,3,4,例1已知朗肯循环的初压p1=5MPa,初温t1=500，乏汽压力p2=5kPa，试求该循环的平均吸热温度、循环热效率及乏汽干度。,解查水蒸气表由p1=5MPa,t1=500查得,p2=5kPa=0.005MPa时,计算乏汽的干度,乏汽的焓,s,T,2,3,4,查表得,吸热量,放热量,熵变量,吸热平均温度,放热平均温度,吸热量,放热量,吸热平均温度,热效率,放热平均温度,热效率,0300350400450500550,t%,35,36,37,38,39,40,3,2,1,4,5,T1,T1,1、蒸汽初温对循环热效率的影响,s,T,初温t,蒸汽初温对循环热效率的影响,三、蒸汽参数对热效率的影响,550,500,400,350,0.48,0.44,0.40,0.36,s,3,2,5,4,1,1,T,T1,T,036912151821,初压p1MPa,2、蒸汽初压对循环热效率的影响,蒸汽初压对循环热效率的影响,2468101214161820,0.40,0.41,0.42,0.43,0.44,0.45,0.46,0.47,0.48,p2kPa,1,4,5,3,2,s,s1,s3,s3,T0,T1,T,3、背压对循环热效率的影响,t,蒸汽参数的影响归纳如下,提高蒸汽初参数p1，t1,可以提高循环热效率，现代蒸汽动力循环朝着高参数方向发展。我国目前采用的配套机组参数如下表。,低参数中参数高参数超高参数亚临界参数,初压/MPa,初温/,发电功率/MW,1.33.59.013.516.5,340435535550,535550,535,1.5362550100125,200200,300,600,降低乏气压力可以提高循环热效率，但乏气压力受环境温度限制。目前火力发电厂一般在0.004MPa0.006MPa的乏气压力下运行。,四、有摩阻的实际循环,吸热量,放热量,汽轮机作功,水泵耗功,循环热效率,循环净功,2,3,4,s,T,汽轮机的相对内效率,水泵的相对内效率,二、实际循环的计算,2,3,4,s,T,已知,求,关键：,得到,因,所以,1,5,7,H.P,L.P,8,9,3,一、蒸汽再热循环,Boiler,Reheater,Low-Pturbine,High-Pturbine,Pump,Condenser,qin,qout,蒸汽再热循环系统示意图,wturb,out,wpump,in,蒸汽再热循环系统示意图,11-2再热循环,二、再热循环分析,忽略水泵消耗功，循环作功：,循环热效率：,1,6,4,3,2,s,T,三、再热压力对循环热效率大小的影响,T1,5,T2,再热压力对循环热效率大小的影响,1,2,A,4,T,s,A,1,5,3,一、回热循环系统示流程图和T-s图,Boiler,Turbine,Pump,Condenser,OpenFWH,FWH=Feedwaterheater,qin,qout,4,3,6,6,5,Pump,1kg,kg,kg,wturb,out,11-3回热循环,回热器的能量分析模型,OpenFWH,能量平衡方程,抽汽量,回热器的能量分析模型,1,2,4,T,s,3,6,5,1kg,kg,kg,吸热量,放热量,汽轮机作功,水泵耗功,循环热效率,二、回热循环的计算,循环净功,分级(二级)抽汽回热循环系统示意图,kg,(1-1)kg,2kg,1kg,1kg,h02,h02,h2,h2,h01,h01,1kg,Turbine,Condenser,qin,qout,Generator,Electricity,Boiler,Pump,Pump,Pump,OpenFWH,OpenFWH,h1,01,02,2,1,5,T,s,p1,p01,p02,p2,第一、二级回热器的能量分析模型,OpenFWH,OpenFWH,1,2,3,4,背压式汽轮机热电联产循环,User,Boiler,Turbine,Pump,qin,qout,Generator,Electricity,Heatexchanger,11-4热电合供循环,抽气调节式热电联产设备系统图,Turbine,Boiler,Pump,Pump,Generator,Electricity,OpenFWH,Condenser,qin,qout,Regulatorva