热效率计算蒸汽动力基本循环PPT课件

1、动力循环及其研究目的动力循环及其研究目的动力循环：将热能转换为机械能的设备叫做热力原动机，简称热机。热机的工作循环称为动力循环。研究目的：合理安排循环，提高热效率第1页/共59页本 章 重 点 熟悉朗肯循环流程图及其能量分析、热效率计算 蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响, ,提高热效率的方法和途径。 回热、再热循环原理及热效率计算 热电循环原理 内燃机、燃气轮机循环原理及其能量分析、热效率计算第2页/共59页10.1 10.1 蒸汽动力基本循环蒸汽动力基本循环朗肯循朗肯循环环1、装置与流程(1)四个主要设备：第3页/共59页(2)第4页/共59页第5页/共59页(3)p-v图第6页/共59页(4

2、)T-S图第7页/共59页（5）焓熵图第8页/共59页2、（1）（2）（3）取锅炉为控制体（4）第9页/共59页（6）朗肯循环热效率第10页/共59页3 3、提高朗、提高朗肯循环肯循环热效率的基本途热效率的基本途径径?t如何提高第11页/共59页提高蒸汽初压力，热效率第12页/共59页.,2 xt提高蒸汽初温（P187）第13页/共59页(2)。tT,2但终压的数值取决于冷却水的温度，并不能任意降低。第14页/共59页第15页/共59页10.2 回热循环与再热循环回热循环与再热循环1、抽汽回热循环第16页/共59页第17页/共59页第18页/共59页第19页/共59页第20页/共59页第21页

3、/共59页第22页/共59页第23页/共59页3、蒸汽再热循环的实践、蒸汽再热循环的实践 再热压力 pb=pa 0.20.3p1 p113.5MPa，一次再热 超临界机组， t1600，p125MPa，二次再热第24页/共59页5、蒸汽再热、蒸汽再热循环实体照片循环实体照片第25页/共59页2、再热循环低压汽轮机高压汽轮机目的：克服汽轮机尾部蒸汽湿度过大造成的危害。再热后的蒸汽称为再热蒸汽，它的温度和压力分别称为再热温度和再热压力。再热温度往往与初温相同。工作原理第26页/共59页2、再热循环低压汽轮机高压汽轮机第27页/共59页相当于在朗肯循环的基础上增加了新的循环：。62216一般而言，采

4、用一次再热循环以后，循环热效率可提高2% 4%左右。实际应用的再热次数一般不超过两次。第28页/共59页)()(61311hhhhq322hhq或第29页/共59页u目前超高压以上（如蒸汽初压13MPa、24MPa或更高）的大型发电厂几乎毫无例外地采用再热循环。u我国制造的超临界压力100万kW的汽轮发电机组即为一次中间再热式的，进汽初参数为27.46MPa、605，再热参数为5.94MPa、603。第30页/共59页现代蒸汽动力厂循环，即使采用超高蒸汽参数、回热、再热等措施，其热效率仍不超过50%。为了能有效的利用火力发电厂的“废热”热电循环第31页/共59页1、定义11.3 热电循环为了供

5、热，热电厂需装设背压式或调节抽汽式汽轮机。背压式热电循环调节抽汽式热电循环第32页/共59页1、背压式热电循环与朗肯循环相比，热效率降低，但乏汽的热量得到了充分利用。第33页/共59页背压式缺点： 热电互相影响 供热参数单一背压式优点： 热能利用率很高 不需要凝汽器，使设备简化。调节抽汽式热电循环。第34页/共59页2 2、调节抽汽式、调节抽汽式热电循环热电循环主要优点：第35页/共59页10.4 内燃机循环内燃机循环燃气轮机循环内燃机的燃烧过程在热机的气缸中进行。燃气轮机的燃烧过程在热机之外的燃烧室中进行。（2）活塞式内燃机按燃烧方式的不同，分为：（或称柴油机）即空气和燃料的混合物在气缸内被

6、压缩后，用电子火化塞点燃。即空气在气缸内被压缩后，喷入燃料，利用被压缩的高温空气的温度直接将燃料点着燃烧。（3）从热力过程的角度来分：（1）第36页/共59页1、定容加热循环（吸气过程中，气阀节流，略低于大气压力）（由于排气阀的阻力，排气压力略高于大气压力）第37页/共59页（1）（2）（3）定熵膨胀做功第38页/共59页第39页/共59页第40页/共59页 称为压缩比，1,表示工质在燃烧前被压缩的程度。21vv。t,但是，因为压缩比并不能任意提高，压缩比越大，压缩终了温度过高，易爆燃，对活塞和气缸造成危害。对于一般的汽油机，9-7第41页/共59页第42页/共59页第43页/共59页定容燃烧

7、汽油柴油机压缩比的提高受到限制，因而限制了其热效率的提高。压缩比，发展了空气和燃料分别压缩的压燃式内燃机（柴油机）。以柴油为燃料，定压加热理想循环是柴油机实际工作循环的理想化，常称狄塞尔（Diesel）循环第44页/共59页实际工作原理图吸气冲程0-1；压缩冲程1-2；（空气被绝热压缩到燃料的着火点以上）燃烧过程2-3；由装在气缸顶部的喷嘴将燃料喷入汽缸，燃料的微粒遇到空气着火燃烧。随着活塞的移动，燃料不断喷入、不断燃烧，这一燃烧过程2-3的压力基本保持不变。2、定压加热循环实际循环工作原理工作过程3-4；燃料喷射停止后，燃烧随即结束，这时活塞靠高温高压燃烧产物的绝热膨胀而继续被推向右方而形成工作过程3-4；排气过程4-0；排气阀们打开，废气迅速排出，最后活塞反向移动，继续将废气排出，排气过程为4-0，从而完成一个实际循环。第45页/共59页（2）汽油机实际循环理想化第46页/共59页（3）能量分析及热效率的计算第47页/共59页（3）能量分析及热效率的计算第48页/共59页第49页/共59页3、混合加热循环第50页/共59页第51页/共59页10.5 燃气轮机循环1、简单燃气轮机定压加热循环 （布雷顿（Brayton）循环）（1）工作原理第52页/共59页2、分析计算第53页/共59页2、分析计算第54页/共59页2、分析计算第55页/共59页3、燃汽