单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章蒸汽动力循环装置,蒸汽动力循环装置特点,动力机最早的工质为水蒸气，热力过程状态发生变化,水和水蒸汽不能助燃，只能从外热源吸收热量，所以 要配备锅炉，装置设备不同于气体动力循环,燃烧产物不参与循环,可利用各种燃料,蒸汽动力循环朗肯循环,气体动力循环不采用卡诺循环的原因,a:定温加热和放热难于进行,b:定温线和绝热线斜率接近,循环作功不大,蒸汽动力循环不采用卡诺循环的原因,a:蒸汽压缩过程难于实现,b:循环局限于饱和区,上限温度受制于临界 温度,膨胀末期,蒸汽干度过小,不利于动力机安全,一、朗肯循环（Rankine Cycle）,工质为,水蒸气的卡诺循环（,56785,）,朗肯循环,一、朗肯循环（Rankine Cycle）,朗肯循环,水泵消耗功：,汽轮机对外作功：,循环热效率：,水的压缩性很小,w0,q=0,所以u=0,水泵功可近似表示为,水泵功通常相对较小,略去对计算准确度影响很小,故可简化为,二、提高蒸汽动力循环热效率的途径与方法,提高热效率方法：,提高汽轮机入口参数(温度、压力),降低汽轮机出口压力,减少各过程不可逆性,采用再热、回热等措施,提高蒸汽压,p,1,提高初压带来设备强度,和乏汽干度降低问题,提高蒸汽,初温,T,1,提高初温还可使终态的,干度增大,对汽轮机相对,内效率和使用寿命有利,提高新蒸汽的温度受材料耐热性能的限制,降低终参数,p,2,P,2,的降低受环境温度,的限制,也会引起乏汽,干度降低的问题,三,、,有摩阻的实际循环,考虑到汽轮机的不,可逆损失,则理想循,环的可逆绝热过程,1-2变为不可逆绝热,过程1-2,act,汽轮机实际所作的功,汽轮机的相对内效率,汽轮机内蒸汽实际作功与理论功的比值叫做汽轮机的,相对内效率,简称汽轮机效率,耗汽率,装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量,理想耗汽率,D为蒸汽耗量,P,0,理想输出功率,二、提高蒸汽动力循环热效率的途径与方法,再热,循环,再热循环分析,忽略水泵消耗功，循环作功：,循环热效率：,二、提高蒸汽动力循环热效率的途径与方法,回热循环,Q0,1kg,kg,4,回热循环计算,热平衡方程为:,若忽略水泵功,于是,循环净功为,从热源吸入的热量为,循环的热效率为,回热循环的热效率一定大于单纯朗肯循环的热效率,循环中工质自热源吸热量、向冷源放热量及循环,净功都比原朗肯循环的对应量小。
但由于工质的,平均吸热温度提高,平均放热温度不变,所以循环,热效率提高抽汽回热的有利方面:,由于工质吸热量减小,锅炉热负荷减低,因而,可减少受热面,节省金属材料,由于汽耗率增大,使汽轮机高压端的蒸汽流量增加,低压端流量因抽汽而减小,有利于汽轮机的叶片尺寸设计,由于进入冷凝器的乏汽量减少,可减少冷凝器的换热面积,节省铜材,二、提高蒸汽动力循环热效率的途径与方法,高初参数与再热、回热的联合应用,减少循环中的不可逆损失,热电联产循环及其他措施,。