热力学第六章动力装置循环（经典）

第六章动力装置循环动力循环研究目的和分类动力循环工质连续不断地将从高温热源取得的热量的一部分转换成对外的净功研究目的合理安排循环，提高热效率按工质蒸汽动力循环外燃机水蒸气等实际气体气体动力循环内燃机空气为主的燃气按理想气体处理动力循环研究方法实际动力循环非常复杂不可逆，多变指数变化，燃烧等工程热力学研究方法，先对实际动力循环进行抽象和理想化，形成各种理想循环进行分析，最后进行修正。61蒸汽动力装置循环水蒸气火力发电、核电低沸点工质氨、氟里昂太阳能、余热、地热发电动力循环以获得功为目的火电厂大型坑口电站德国135MW核电站首台国产20万千瓦机组辽宁朝阳电厂660MW发电机内部（邯郸发电厂660MW发电机内部（邯郸发电厂石横发电厂30万千瓦机组集控室扬州第二发电厂600MW监控系统火电厂系统图郎肯循环水蒸气动力循环系统汽轮机四个主要装置锅炉汽轮机发电机凝汽器给水泵凝汽器锅炉给水泵锅炉设备图锅炉内部结构图凝汽器和冷却塔系统图冷却塔实体图水蒸气动力循环系统的简化简化（理想化）1汽轮机12汽轮机S膨胀23凝汽器P放热发电机34给水泵S压缩42锅炉41锅炉凝汽器3P吸热郎肯循环给水泵郎肯循环PV图12汽轮机S膨胀23凝汽器P放热4134给水泵S压缩P41锅炉32P吸热V郎肯循环TS和HS图12汽轮机S膨胀34给水泵S压缩TH23凝汽器P放热41锅炉P吸热11432432SS郎肯循环功和热的计算汽轮机作功WS,12H1H2凝汽器中的定压放热量HQ2H2H3水泵绝热压缩耗功1WS,34H4H3锅炉中的定压吸热量432Q1H1H4S郎肯循环热效率的计算WNETWS,12WS,34TQ1Q1H一般很小，占081，忽略泵功1H1H2TH1H3432S汽耗率的概念工程上常用汽耗率,反映装置经济性，设备尺寸汽耗率蒸汽动力装置每输出1KWH功量所消耗的蒸汽量KG3600DWNETWNET的单位是KJ/KG1KW1KJ/S3600KG3600KGKGKGDKJWKWHKJHNETHKJS1H3600如何提高郎肯循环的热效率H1H2TH1H3T5432S16影响热效率的参数P1,T1,P2蒸汽初温对郎肯循环热效率的影响P1,P2不变，T1T54322S优点116T1X2T，有利于汽机安全。缺点对耐热及强度要求高，目前最高初温一般在550左右V2汽机出口尺寸大蒸汽初压对郎肯循环热效率的影响T1,P2不变，P1T优点T1V2T，汽轮机出口55116644322S尺寸小缺点对强度要求高X2不利于汽轮机安全。一般要求出口干度大于085088乏汽压力对郎肯循环热效率的影响P1,T1不变，P2T54优点T2T1643322S缺点受环境温度限制，现在大型机组P2为000350005MPA，相应的饱和温度约为2733，已接近事实上可能达到的最低限度。冬天热效率高蒸汽动力循环冷却水系统蒸汽动力循环冷却水系统实体提高循环热效率的途径改变循环参数改变循环形式改变循环形式提高初温度提高初压力降低乏汽压力再热循环回热循环热电联产燃气蒸汽联合循环IGCC新型动力循环PFBCCC蒸汽再热循环REHEATT543241A6B再热1BA32S蒸汽再热循环的热效率T54321A6B再热循环本身不一定提高循环热效率与再热压力有关X2降低,给提高初压创造了条件，选取再热压力合适，一般采用一次再热可使热效率提高2S35。蒸汽再热循环的实践再热压力PBPA0203P1P110MPA，一般不采用再热我国常见机组，10、125、20、30万机组，P1135MPA，一次再热超临界机组，T1600，P125MPA，二次再热蒸汽再热循环的定量计算吸热量T543热效率T,RH21A6BQ1H1H4HAHB放热量Q2H2H3净功（忽略泵功）WNETH1HBHAH2SWNETH1HBHAH2Q1H1H4HAHB蒸汽再热循环实体照片蒸汽回热循环REGENERATIVE抽汽11KG冷凝水AKG654231KG去凝汽器表面式回热器抽汽给水冷凝水混合式回热器抽汽式回热蒸汽抽汽回热循环T1KG6KG51KG432S1KG51AAKG65431KG211KG由于TS图上各点质量不同，面积不再直接代表热和功AKG1KG4抽汽回热循环的抽汽量计算T1KG6KG51KG432AKG1KG4S1A以混合式回热器为例热一律HA1H41H5H5H4HAH4忽