第四章第三节 热力发电厂的蒸汽参数及循环.ppt

第四章热力发电厂的蒸汽参数及循环,第三节给水回热加热,主要内容,一、给水回热循环的热经济性,理想朗肯循环热效率,sc,sc,qc,q0,T0,提高热效率两种途径（1）降低Tc（2）提高T0,由于给水的预热直到沸腾是整个吸热过程中温度最低的过程，如能利用汽轮机中已做过功的部分蒸汽对给水进行加热，提高给水温度，则可以提高整个循环的平均吸热温度，使循环热效率提高,一、给水回热循环的热经济性,给水回热循环,h1,T1,h0,hc,hc,1kg,h1,1,c,hfw,hfw,推导依据：（1）原循环效率（2）物质平衡式（3）热平衡式,一、给水回热循环的热经济性,给水回热循环热效率表达式的推导,给水回热循环热效率变化为,一、给水回热循环的热经济性,给水回热循环的有利影响,抽汽做功量,凝汽做功量,Ar回热抽汽做功系数如采用多级回热循环，可得到与单级回热类似公式,采用给水回热循环，总可以提高热经济性,由于采用回热后，抽汽的做功不足，使实际做功量减小。,一、给水回热循环的热经济性,给水回热循环的不利影响,为了维持相同功率，由功率平衡方程,为了降低对汽耗的不利影响，应充分利用低压抽汽,可知,增加了进汽流量，汽耗率d0增大,增大Ar，尽可能增大抽汽做功量,采用回热，由于抽汽与给水之间的有温差不可逆传热，恒有做功能力损失,一、给水回热循环的热经济性,给水回热循环的不利影响,s1,s,s1,由于Ts1Tw，故s1s,多级回热，做功能力损失减小,当回热级数趋于无穷，做功能力损失趋向于零,0,引起熵增s1=s-s1,（1）给水回热循环总可以提高原有朗肯循环的热经济性；（2）由于抽汽做功不足，给水回热循环较原有朗肯循环汽耗量和汽耗率增大；（3）抽汽与给水之间的有温差不可逆传热，增加了做功能力损失，当回热级数趋于无穷，该做功能力损失趋向于零,一、给水回热循环的热经济性,小结,（1）给水回热循环的热经济性相对于给水温度的变化趋势？（2）给水温度达到多少可以使循环的热经济性最高？（3）如何达到最佳给水温度？（4）如采用多级回热，是否对上述问题有影响？,二、给水回热循环的主要影响因素,问题的提出,可知给水温度变化区间为tc,t0（1）tfw=tc，1=0，没有回热Ar=0，（2）tfw=t0，1=，抽汽做功量为零，Ar=0可以看出，虽然给水回热循环可以提高热效率，但存在最佳给水温度,二、给水回热循环的主要影响因素,给水温度对于循环热经济性的影响,（1）热量法提高给水温度，q0=(h0hfw）wa=(h0hc)t=wa/q0变化趋势不定（2）作功能力法提高给水温度，锅炉吸热过程平均温度提高，使其在炉内同烟气的换热温差减少，降低了做功能力损失。但是因此增加的换热器，产生了回热加热器的换热温差，导致存在做功能力损失，削弱了回热的效果。,二、给水回热循环的主要影响因素,给水温度对于循环热经济性的定性分析,主蒸汽温度14MPa，560，排汽压力0.004MPa采用1-4级回热热效率情况如下：,二、给水回热循环的主要影响因素,给水温度对于循环热经济性的定量分析,（1）对于固定回热级数的给水回热循环，存在最佳给水温度，使循环的热效率最大。该最佳给水温度随着回热级数的增加而升高（2）对于同一给水温度，回热级数增加会提高循环的热效率，但增长的幅度逐渐降低。,二、给水回热循环的主要影响因素,给水温度对于循环热经济性的影响,最佳给水温度反映到循环热效率上即为最佳给水焓值hfw及其如何达到，对于单级回热分析如下：,二、给水回热循环的主要影响因素,达到最佳给水温度的途径给水焓升分配,如p0、t0及pc一定，则h0、h0、hc、hc也一定即qb0和qc为固定值，不受给水焓值变化的影响，而,二、给水回热循环的主要影响因素,达到最佳给水温度的途径给水焓升分配,由上述推导可以得到（1）若忽略q1随hfw的变化，q1=0，则（2）若取qb0=q1，即忽略蒸汽凝结放热的差异，则（3）在（2）基础上，带入（1），则,二、给水回热循环的主要影响因素,达到最佳给水温度的途径给水焓升分配,对于两级回热经推导可得到对于多级回热,二、给水回热循环的主要影响因素,达到最佳给水温度的途径给水焓升分配,对于多级回热可以得到（1）焓降分配法（2）平均分配法（3）等焓降分配法,二、给水回热循环的主要影响因素,达到最佳给水温度的途径给水焓升分配,不同给水焓升的分配方法对于循环热效率的影响,二、给水回热循环的主要影响因素,达到最佳给水温度的途径给水焓升分配,根据平均分配法的条件，q、均为定值,二、给水回热循环的主要影响因素,回热级数对于循环热经济性的影响,当z趋向于无穷，,二、给水回热循环的主要影响因素,（1）给水回热循环总可以提高原有朗肯循环的热经济性；（2）由于抽汽做功不足，给水回热循环较原有朗肯循环汽耗量和汽耗率增大；（3）抽汽与给水之间的有温差不可逆传热，增加了做功能力损失，当回热级数趋于无穷，该做功能力损失趋向于零,结论,一、给水回热循环的热经济性,（1）给水回热循环的主要影响因素有最佳给水温度tfwop、给水焓升分配、回热级数z；（2）对于固定回热级数的给水回热循环，存在最佳给水温度，使循环的热效率最大。该最佳给水温度随着回热级数的增加而升高（3）对于同一给水温度，增加回热级数会提高循环的热效率，但增长的幅度逐渐降低；