《工程熱力學(xué)》課件-22 再熱循環(huán)與回?zé)嵫h(huán)

再熱循環(huán)與回?zé)嵫h(huán)再熱循環(huán)如何提高朗肯循環(huán)的熱效率？蒸汽動(dòng)力循環(huán)010203掌握再熱循環(huán)的組成與分析掌握回?zé)嵫h(huán)的組成與分析了解熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)的概念課程要求再熱循環(huán)1再熱循環(huán)的組成在朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，新蒸汽在汽輪機(jī)中膨脹做功到某一中間壓力后引出汽輪機(jī)，到鍋爐再熱器中吸熱，溫度提高后再引入汽輪機(jī)繼續(xù)膨脹做功。11'5432sTT1新蒸汽再熱蒸汽2A再熱循環(huán)1再熱循環(huán)的組成在提高蒸汽初壓時(shí)初溫也隨之提高，為使排汽干度不致過(guò)低，采用蒸汽中間再熱循環(huán)。11'5432sTT1新蒸汽再熱蒸汽2A再熱循環(huán)2再熱循環(huán)的分析165432sTT14-1：新蒸汽吸熱量1-5：在高壓缸中膨脹作功2-3：在冷凝器中的放熱3-4：在給水泵中壓縮耗功5-6：再熱吸熱量6-2：在中低壓缸中膨脹作功再熱循環(huán)3再熱循環(huán)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1653(4)2sTT1再熱循環(huán)熱效率忽略泵功的再熱循環(huán)熱效率165432sTT1再熱循環(huán)4再熱循環(huán)的分析1.和朗肯循環(huán)比較，采用再熱可提高汽輪機(jī)的排汽干度。乏汽的干度顯著的提高，增加了汽輪機(jī)工作的安全性;并為提高初壓創(chuàng)造了條件;現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置中，蒸汽初壓高于13MPa的大型裝置都采用再熱措施。165432sTT12A再熱循環(huán)4再熱循環(huán)的分析2.和朗肯循環(huán)比較，選擇合適的再熱壓力可提高循環(huán)的熱效率和汽耗率。165432sTT12A(1）過(guò)高，會(huì)提高熱效率,但對(duì)提高排汽干度較小。(2）過(guò)低,會(huì)使熱效率下降，但對(duì)提高排汽干度有利。最佳再熱壓力(滿足效率和干度)常取初壓的20-30%再熱壓力：再熱循環(huán)4再熱循環(huán)的分析3.再熱管道存在節(jié)流損失，管路復(fù)雜，投資增加，低參數(shù)機(jī)組不采用再熱，高參數(shù)機(jī)組通常只采用一級(jí)再熱。100MW以下機(jī)組沒(méi)有再熱，125MW、200MW、300MW、600MW、1000MW機(jī)組都是一級(jí)再熱。4.由于再熱，1kg工質(zhì)在汽輪機(jī)中的做功量增大，故采用再熱使汽耗率減小。再熱循環(huán)4國(guó)產(chǎn)再熱機(jī)組蒸汽參數(shù)規(guī)范再熱循環(huán)4國(guó)產(chǎn)再熱機(jī)組蒸汽參數(shù)規(guī)范提升發(fā)電效率降低煤耗世界首個(gè)630℃二次再熱火電工程開(kāi)建再熱循環(huán)【單選題】采用再熱循環(huán)的主要目的是為了()。A

減少冷源損失B

提高排汽干度C

提高排汽濕度D

提高排汽壓力B回?zé)嵫h(huán)32Ts吸熱過(guò)程的三個(gè)階段4預(yù)熱階段5汽化階段1過(guò)熱階段溫度最低思考如何提高預(yù)熱階段的平均吸熱溫度？1回?zé)嵫h(huán)的組成回?zé)嵫h(huán)利用汽輪機(jī)抽汽加熱給水，消除朗肯循環(huán)中水在較低溫度下吸熱的不利影響，以提高熱效率。2回?zé)嵫h(huán)的組成回?zé)嵫h(huán)2回?zé)嵫h(huán)的組成回?zé)岚驯緛?lái)要放給冷源的熱量利用來(lái)加熱工質(zhì)，以減少工質(zhì)從熱源的吸熱量。工程上采用的回?zé)岱绞绞菑钠啓C(jī)的適當(dāng)部位抽出尚未完全膨脹的壓力、溫度相對(duì)較高的少量蒸汽去加熱低溫凝結(jié)水。這部分抽汽沒(méi)有經(jīng)過(guò)冷凝器，因而沒(méi)有向冷源放熱，但是加熱了凝結(jié)水，達(dá)到了回?zé)岬哪康模@種循環(huán)稱為抽汽回?zé)嵫h(huán)。回?zé)嵫h(huán)2回?zé)嵫h(huán)的組成回?zé)岚驯緛?lái)要放給冷源的熱量利用來(lái)加熱工質(zhì)，以減少工質(zhì)從熱源的吸熱量。蒸汽動(dòng)力循環(huán)采用從汽輪機(jī)各段中抽出若干股部分在汽輪機(jī)中作過(guò)部分功的蒸汽，逐級(jí)加熱鍋爐給水，這種循環(huán)方式稱為分級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)。循環(huán)中從進(jìn)入汽輪機(jī)的1kg新蒸汽中抽出的蒸汽份額稱為抽汽率，用α表示?，F(xiàn)代大中型蒸汽動(dòng)力裝置全都采用了回?zé)嵫h(huán)，抽汽的級(jí)數(shù)從2、3級(jí)到7、8級(jí)，參數(shù)越高、容量越大的機(jī)組，回?zé)峒?jí)數(shù)越多。再熱循環(huán)【單選題】抽汽回?zé)嵫h(huán)改善了朗肯循環(huán)，其根本原因在于（）A

每公斤水蒸汽的作功量增加了B

排汽的熱能得到了充分利用C

平均吸熱溫度提高了D

平均放熱溫度降低了C回?zé)嵫h(huán)2回?zé)嵫h(huán)的分析計(jì)算A

3(4)2TsA’12-3：排汽在凝汽器中的放熱1-A：1kg蒸汽在汽輪機(jī)中作功A-A’：抽汽在回?zé)峒訜崞髦蟹艧酇-2：其余蒸汽在汽輪機(jī)中作功回?zé)嵫h(huán)2回?zé)嵫h(huán)的分析計(jì)算A

3(4)2TsA’13-A’：凝結(jié)水在加熱器中吸熱A’-1：1kg蒸汽在鍋爐中吸熱回?zé)釤嵫h(huán)熱效率回?zé)嵫h(huán)2回?zé)嵫h(huán)的分析計(jì)算與什么有關(guān)？如何確定？結(jié)論抽汽率的大小不是可以任意選取的，而是由回?zé)峒訜崞鞯臒崞胶庀薅ǖ?。運(yùn)行中其值由加熱器運(yùn)行狀態(tài)決定?；?zé)嵫h(huán)2回?zé)嵫h(huán)的分析計(jì)算一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)同參數(shù)朗肯循環(huán)水在鍋爐里的起始加熱溫度提高了，而且αkg的蒸汽在作了一部分功后不再向外熱源放熱，向外熱源放熱的只有（1-α）kg蒸汽。因此，循環(huán)中工質(zhì)自熱源吸熱量、向冷源放熱量及循環(huán)凈功都比朗肯循環(huán)的對(duì)應(yīng)量小。但由于工質(zhì)平均吸熱溫度提高，平均放熱溫度不變，故循環(huán)熱效率提高。不同之處再熱循環(huán)【單選題】回?zé)嵫h(huán)與同參數(shù)的朗肯循環(huán)相比，熱效率與汽耗率的變化為()。A

熱效率增大，汽耗率減小B

熱效率增大，汽耗率增大C

熱效率減小，汽耗率增大D

熱效率減小，汽耗率減小B回?zé)嵫h(huán)3回?zé)嵫h(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)1、可減少鍋爐受熱面，節(jié)省金屬材料；2、汽耗率增大，使汽輪機(jī)高壓端的蒸汽流量增大，而低壓端因抽汽使流量減小，這樣有利于汽輪機(jī)通流部分的設(shè)計(jì)難題，提高單機(jī)效率；3、進(jìn)入冷凝器的乏汽量減小，可減少冷凝器的換熱面積，節(jié)省銅材?；?zé)嵫h(huán)3回?zé)嵫h(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)6、抽汽率的大小不是可以任意選取的，而是由回?zé)崞鞯臒崞胶馑?guī)定的。如果抽汽率大，則在回?zé)崞髦杏幸徊糠终羝荒苣Y(jié)；如果抽汽率小，則回?zé)崞鲀?nèi)的未飽和水不可能稱為飽和水。這樣都將會(huì)使循環(huán)熱效率下降。4、采用抽汽回?zé)?，能顯著提高循環(huán)熱效率。5、現(xiàn)代大中型蒸汽動(dòng)力裝置都采用回?zé)嵫h(huán)。且回?zé)岬募?jí)數(shù)在8級(jí)左右。回?zé)嵫h(huán)4回?zé)嵫h(huán)綜述采用回?zé)嵫h(huán)利大于弊，故現(xiàn)代大中型蒸汽動(dòng)力裝置都采用回?zé)嵫h(huán)。當(dāng)然抽汽級(jí)數(shù)越多，循環(huán)熱效率就越高。但抽汽級(jí)數(shù)過(guò)多會(huì)使系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，維護(hù)困難，成本增加。所以，回?zé)峒?jí)數(shù)的選擇應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)角度綜合加以考慮。現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置實(shí)際多采用3-8級(jí)，最佳給水溫度一般約為鍋爐壓力下飽和溫度的0.65～0.75倍。國(guó)產(chǎn)機(jī)組采用的回?zé)釁?shù)如表8-2所示。在采用大型機(jī)組的現(xiàn)代蒸汽電廠中，廣泛采用一次再熱與多級(jí)抽汽回?zé)岬难h(huán)?；?zé)嵫h(huán)4國(guó)產(chǎn)回?zé)釞C(jī)組蒸汽參數(shù)規(guī)范國(guó)內(nèi)首個(gè)！東方汽輪機(jī)研制的雙機(jī)回?zé)嵯到y(tǒng)正式投入運(yùn)行再熱-回?zé)峤M合循環(huán)7-9一次再熱機(jī)組混合式加熱系統(tǒng)動(dòng)畫(huà)國(guó)產(chǎn)300MW機(jī)組原則性熱力系統(tǒng)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)1背壓式機(jī)組（背壓>0.1MPa）背壓式優(yōu)點(diǎn):●K較高●系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低。背壓式缺點(diǎn):●熱電互相影響●供熱參數(shù)單一應(yīng)用:熱負(fù)較荷穩(wěn)定，用汽量大的自備電廠理論上，K=1，但實(shí)際上,由于各種損失，一般K=65%～70%熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)2可調(diào)節(jié)抽汽式汽輪機(jī)優(yōu)點(diǎn):●