【正文】 送回汽輪機中繼續(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?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乏汽干度，以改善汽輪機的運行條件 ?，F(xiàn)在實現(xiàn)再熱已經(jīng)成為 大型蒸汽動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％～ ％ 。由于實現(xiàn)再熱循環(huán)的實際設備和管路都比較復雜，投資費用也很大，一般只有大型火力發(fā)電廠且 蒸汽初壓 p1在 13MPa以上時 才采用 。現(xiàn)代大型機組很少采用二次再熱，因為再熱次數(shù)增多，不僅增加設備費用，且給運行帶來不便。 2021/11/10 回熱循環(huán)是利用蒸汽的回熱對水進行加熱， 消除朗肯循環(huán)中 4— 5段（如圖 57）在較低溫度下預熱的不利影響 ，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 工程上實際采用的蒸汽回熱循環(huán)是 分級抽汽吸熱循環(huán) 。即在不同壓力下，從汽輪機中抽出部分已經(jīng)在一定程度上作過功的蒸汽，分別在不同的回熱器中加熱給水，以提高給水溫度，減少水在低溫時從高溫熱源的吸熱量?，F(xiàn)代蒸汽動力循環(huán)中普遍采用了回熱循環(huán)。 2021/11/10 圖 512所示為 一級抽汽蒸汽回熱循環(huán) 的原理圖和理論循環(huán)的 Ts圖。 1kg壓力為 p1的過熱蒸汽進入汽輪機膨脹作功，當其壓力降到 p6時，從汽輪機中抽出 ?kg（ ?＜ 1）蒸汽引入回熱加熱器，凝結(jié)放熱；其余 （ 1??） kg蒸汽在汽輪機中繼續(xù)膨脹作功直至乏汽壓力 p2，然后進入凝汽器被冷凝成水，經(jīng)凝結(jié)水泵升壓進入回熱加熱器，接受 ?kg抽汽凝結(jié)時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，從而完成一個循環(huán)。 2021/11/10 一級抽汽回熱循環(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化圖形。應當注意的是，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示。 2021/11/10 回熱循環(huán)中的 回熱器 ，是完成抽汽加熱給水的換熱設備。一般有兩種類型： 表面式和混合式 。在表面式回熱器中，蒸汽和水互不接觸，通過傳熱壁面交換熱量；在混合式回熱器中，蒸汽與水直接接觸、相互混合加熱。圖 512中所示的回熱器為混合式。 2021/11/10 ?稱為 回熱抽汽系數(shù) ，可根據(jù)回熱器的能量方程平衡關系求出。由圖 513，可列出能量平衡關系式為 。 2021/11/10 圖 513 混合式回熱器 736 )1( hhh ??? ??3637hhhh????若忽略水泵消耗的功，一級抽汽回熱循環(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，過高或過低都達不到提高循環(huán)熱效率的目的。理論和實踐表明，對于 一級抽汽回熱循環(huán)，給水回熱溫度以選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)（回熱級數(shù)）越多，給水回熱溫度和熱效率越高，但設備投資費用將相應增加。因此， 小型火力發(fā)電廠回熱級數(shù)一般為 1～ 3級，中大型火力發(fā)電廠一般為 4～ 8級 。 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。蒸汽動力裝置即使采用了高參數(shù)蒸汽和回熱、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），很難利用來進一步轉(zhuǎn)化為機械能，但是適當提高乏汽溫度就可以進行熱利用。因此， 熱電合供循環(huán)就成為蒸汽動力循環(huán)中很有價值的一種循環(huán) 。 2021/11/10 熱電合供循環(huán)實際上是在 適當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，對背壓式汽輪機來說必須解決好電熱負荷的匹配。同時又由于熱用戶要求不同，加上生產(chǎn)不均衡，用熱負荷變化較多。故常常不采用背壓式汽輪機而使用抽汽式汽輪機來供熱。現(xiàn)在常用把抽氣與背壓結(jié)合的抽氣背壓式汽輪機，使基本熱負荷用背壓汽解決，而用抽氣進行調(diào)節(jié)。 2021/11/10 對熱電合供循環(huán)來講，除了仍可用循環(huán)熱效率來衡量其經(jīng)濟性外，還必須采用 能量利用系數(shù) 來考核其經(jīng)濟性，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可達到 1，但實際上由于各種損失以及熱電負荷之間的不協(xié)調(diào)，一般 K值約為 ～ 。