第10章 動力循環(huán)及制冷循環(huán)
本章基本要求
熟練掌握水蒸氣朗肯循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)以及熱電循環(huán)的組成、熱效率計(jì)算及提高熱效率的方法和途徑。
熱機(jī)：將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備叫做熱力原動機(jī)。熱機(jī)的工作循環(huán)稱為動力循環(huán)。
動力循環(huán)可分：蒸汽動力循環(huán)和燃?xì)鈩恿ρh(huán)兩大類。
10．1蒸汽動力基本循環(huán)一朗肯循環(huán)
朗肯循環(huán)是最簡單的蒸汽動力理想循環(huán)，熱力發(fā)電廠的各種較復(fù)雜的蒸汽動力循環(huán)都是在朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上予以改進(jìn)而得到的。
一、裝置與流程
蒸汽動力裝置：鍋爐、汽輪機(jī)、凝汽器和給水泵等四部分主要設(shè)備。
工作原理：p-v、T-s和h-s。
朗肯循環(huán)可理想化為：兩個(gè)定壓過程和兩個(gè)定熵過程。
3’-4-5-1水在蒸汽鍋爐中定壓加熱變?yōu)檫^熱水蒸氣，
1-2過熱水蒸氣在汽輪機(jī)內(nèi)定煽膨脹，
2-3濕蒸氣在凝汽器內(nèi)定壓(也定溫)冷卻凝結(jié)放熱，
3-3’凝結(jié)水在水泵中的定情壓縮。
二、朗肯循環(huán)的能量分析及熱效率
三、提高朗肯循環(huán)熱效率的基本途徑
依據(jù)：卡諾循環(huán)熱效率
1．提高平均吸熱溫度
直接方法式提高蒸汽壓力和溫度。
2．降低排氣溫度
10．2 回?zé)嵫h(huán)與再熱循環(huán)
目的：提高等效卡諾循環(huán)的平均吸熱溫度
一、回?zé)嵫h(huán)
抽氣回?zé)嵫h(huán)：用分級抽汽來加熱給水的實(shí)際回?zé)嵫h(huán)。
設(shè)有1kg過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹作功。當(dāng)壓力降低至 時(shí)，由汽輪機(jī)內(nèi)抽取α1kg蒸汽送入一號回?zé)崞?，其余?1-α1) kg蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)繼續(xù)膨脹，到壓力降至 時(shí)再抽出α2kg蒸汽送入二號回?zé)崞?，汽輪機(jī)內(nèi)剩余的(1-α1-α2) kg蒸汽則繼續(xù)膨脹，直到壓力降至 時(shí)進(jìn)入凝汽器。凝結(jié)水離開凝汽器后，依次通過二號、一號回?zé)崞?，在回?zé)崞鲀?nèi)先后與兩次抽汽混合加熱，每次加熱終了水溫可達(dá)到相應(yīng)抽汽壓力下的飽和溫度。
注意：電廠都采用表面式回?zé)崞?即蒸汽不與凝結(jié)水相混合),其抽汽回?zé)岬淖饔孟嗤?br />
二、再熱循環(huán)
再熱的目的：克服汽輪機(jī)尾部蒸汽濕度太大造成的危害。
再熱循環(huán)：將汽輪機(jī)高壓段中膨脹到一定壓力的蒸汽重新引到鍋爐的中間加熱器(稱為再熱器)加熱升溫， 然后再送入汽輪機(jī)使之繼續(xù)膨脹作功。
10．3 熱電循環(huán)
一、背壓式熱電循環(huán)
優(yōu)點(diǎn)：熱能利用率高
缺點(diǎn)：熱負(fù)荷和電負(fù)荷不能調(diào)節(jié)
二、調(diào)節(jié)抽氣式熱電循環(huán)
實(shí)質(zhì)：利用氣輪機(jī)中間抽氣來供熱。
作業(yè)： 10-3、10-6、10-7
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