[工學(xué)]熱工與流體力學(xué)基礎(chǔ)第5章-資料下載頁
2024-10-19 00:09本頁面
【正文】 送回汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹作功，這就是 再熱循環(huán) 。 2021/11/10 圖 511 再熱循環(huán) 顯然只要選擇適當(dāng)?shù)?再熱壓力 ，就可 增加高溫段的吸熱過程 ，使再熱循環(huán)的 平均吸熱溫度高于朗肯循環(huán) ，從而提高循環(huán)的熱效率。 2021/11/10 若忽略水泵所消耗的功量，其 循環(huán)凈功為 )()( 210 hhhhw ba ????循環(huán)中總 吸熱量 為 )()( 311 ab hhhhq ????再熱循環(huán)的 熱效率 為 )()()()(312110tabbahhhhhhhhqw?????????2021/11/10 最初采用再熱循環(huán)的 主要目的是為了提高汽輪機(jī)乏汽干度，以改善汽輪機(jī)的運(yùn)行條件 ?，F(xiàn)在實(shí)現(xiàn)再熱已經(jīng)成為 大型蒸汽動(dòng)力裝置提高熱效率的必要措施 。高參數(shù)的大型現(xiàn)代蒸汽動(dòng)力廠均毫無例外地采用再熱循環(huán)，一般再熱壓力為初態(tài)壓力的 20％～ 30％ ；再熱溫度等于初態(tài)溫度，即 tb?t1。通常 一次再熱可使熱效率提高 2％～ ％ 。由于實(shí)現(xiàn)再熱循環(huán)的實(shí)際設(shè)備和管路都比較復(fù)雜，投資費(fèi)用也很大，一般只有大型火力發(fā)電廠且 蒸汽初壓 p1在 13MPa以上時(shí) 才采用 ?，F(xiàn)代大型機(jī)組很少采用二次再熱，因?yàn)樵贌岽螖?shù)增多，不僅增加設(shè)備費(fèi)用，且給運(yùn)行帶來不便。 2021/11/10 回?zé)嵫h(huán)是利用蒸汽的回?zé)釋?duì)水進(jìn)行加熱， 消除朗肯循環(huán)中 4— 5段（如圖 57）在較低溫度下預(yù)熱的不利影響 ，以提高熱效率。如果利用蒸汽來加熱給水，顯然可以有效地提高平均吸熱溫度而使熱效率提高。 2021/11/10 工程上實(shí)際采用的蒸汽回?zé)嵫h(huán)是 分級(jí)抽汽吸熱循環(huán) 。即在不同壓力下，從汽輪機(jī)中抽出部分已經(jīng)在一定程度上作過功的蒸汽，分別在不同的回?zé)崞髦屑訜峤o水，以提高給水溫度，減少水在低溫時(shí)從高溫?zé)嵩吹奈鼰崃俊，F(xiàn)代蒸汽動(dòng)力循環(huán)中普遍采用了回?zé)嵫h(huán)。 2021/11/10 圖 512所示為 一級(jí)抽汽蒸汽回?zé)嵫h(huán) 的原理圖和理論循環(huán)的 Ts圖。 1kg壓力為 p1的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功，當(dāng)其壓力降到 p6時(shí)，從汽輪機(jī)中抽出 ?kg（ ?＜ 1）蒸汽引入回?zé)峒訜崞鳎Y(jié)放熱；其余 （ 1??） kg蒸汽在汽輪機(jī)中繼續(xù)膨脹作功直至乏汽壓力 p2，然后進(jìn)入凝汽器被冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵升壓進(jìn)入回?zé)峒訜崞?，接??kg抽汽凝結(jié)時(shí)放出的潛熱并與之混合成為抽汽壓力下的 1kg飽和水。最后經(jīng)給水泵加壓后，送入鍋爐，吸收熱量又成為 1kg新的過熱蒸汽，從而完成一個(gè)循環(huán)。 2021/11/10 一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)的理論循環(huán) Ts圖是在 忽略水泵耗功 的前提下而得到的簡(jiǎn)化圖形。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖上有些過程線并不代表 1kg工質(zhì)，詳見圖中過程線上的標(biāo)示。 2021/11/10 回?zé)嵫h(huán)中的 回?zé)崞?，是完成抽汽加熱給水的換熱設(shè)備。一般有兩種類型： 表面式和混合式 。在表面式回?zé)崞髦校羝退ゲ唤佑|，通過傳熱壁面交換熱量；在混合式回?zé)崞髦?，蒸汽與水直接接觸、相互混合加熱。圖 512中所示的回?zé)崞鳛榛旌鲜健? 2021/11/10 ?稱為 回?zé)岢槠禂?shù) ，可根據(jù)回?zé)崞鞯哪芰糠匠唐胶怅P(guān)系求出。由圖 513，可列出能量平衡關(guān)系式為 。 2021/11/10 圖 513 混合式回?zé)崞? 736 )1( hhh ??? ??3637hhhh????若忽略水泵消耗的功，一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán) 熱效率 為 71216110t ))(1()( hh hhhhqw ? ?????? ???712661 ))(1()( hh hhhh ? ????? ?2021/11/10 抽汽壓力的選擇是必須考慮的問題 ，它取決于鍋爐前給水溫度的高低，過高或過低都達(dá)不到提高循環(huán)熱效率的目的。理論和實(shí)踐表明，對(duì)于 一級(jí)抽汽回?zé)嵫h(huán)，給水回?zé)釡囟纫赃x定新蒸汽飽和溫度與乏汽飽和溫度的中間平均值較好，并由此確定抽汽壓力。 不同壓力下抽汽次數(shù)（回?zé)峒?jí)數(shù)）越多，給水回?zé)釡囟群蜔嵝试礁?，但設(shè)備投資費(fèi)用將相應(yīng)增加。因此， 小型火力發(fā)電廠回?zé)峒?jí)數(shù)一般為 1～ 3級(jí)，中大型火力發(fā)電廠一般為 4～ 8級(jí) 。 2021/11/10 從朗肯循環(huán)的分析中可知，有大量的熱由乏汽在冷凝器中排出，被冷卻水帶走而散失于大氣中。這是造成循環(huán)熱效率低的主要原因。蒸汽動(dòng)力裝置即使采用了高參數(shù)蒸汽和回?zé)?、再熱等措施?循環(huán)熱效率仍不足 50％， 即燃料所發(fā)出的熱量中有 50％以上沒有得到利用而被乏汽帶走并損失掉了。由于這部分熱的溫度水平很低（接近于環(huán)境溫度），很難利用來進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但是適當(dāng)提高乏汽溫度就可以進(jìn)行熱利用。因此， 熱電合供循環(huán)就成為蒸汽動(dòng)力循環(huán)中很有價(jià)值的一種循環(huán) 。 2021/11/10 熱電合供循環(huán)實(shí)際上是在 適當(dāng)提高乏汽壓力的條件下使乏汽溫度提高，通過換熱器或直接向用戶供熱，這樣就可大大減少排向冷源的損失 。由于熱電合供既要發(fā)電又要供熱，對(duì)背壓式汽輪機(jī)來說必須解決好電熱負(fù)荷的匹配。同時(shí)又由于熱用戶要求不同，加上生產(chǎn)不均衡，用熱負(fù)荷變化較多。故常常不采用背壓式汽輪機(jī)而使用抽汽式汽輪機(jī)來供熱?，F(xiàn)在常用把抽氣與背壓結(jié)合的抽氣背壓式汽輪機(jī)，使基本熱負(fù)荷用背壓汽解決，而用抽氣進(jìn)行調(diào)節(jié)。 2021/11/10 對(duì)熱電合供循環(huán)來講，除了仍可用循環(huán)熱效率來衡量其經(jīng)濟(jì)性外，還必須采用 能量利用系數(shù) 來考核其經(jīng)濟(jì)性，并且把兩者結(jié)合起來。 能量利用系數(shù) K定義為 工質(zhì)從熱源吸收的熱量已被利用的熱量?K從理論上說，理想的情況下能量利用系數(shù) K可達(dá)到 1，但實(shí)際上由于各種損失以及熱電負(fù)荷之間的不協(xié)調(diào)，一般 K值約為 ～ 。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1