6
3
表面式回热器
5
4
(1-α)kg
抽汽
给水
冷凝水
抽汽式回热
混合式回热器
蒸汽抽汽回热循环
T
1
1kg 6 kg
a
4 5 (1- )kg
3
2
1 1kg
a2
αkg
6
3
5
4
(1-α)kg
由于T-s图上各点质 量不同，面积不再 直接代表热和功
s 1kg
5
a kg (1- )kg
4
抽汽回热循环的抽汽量计算
放热量：
q2,RG 1 h2 h2'
3
2
净功：wRG h1 ha
热效率：t,RG
h1
ha
s 1
h1 ha'
1 ha ha h2
h2
为什么抽汽回热热效率提高？
T t,RG t 1
教材推导
6
1kg kg
t,RGa 1
4 5 (1- )kg
h1 h2'
h2 h2'
p1 , p2不变，t1
优点：
• T1
t
T
1' • x2' ，有利于汽轮
1
机安全。
缺点：
5
6
• 对耐热及强度要
4
求高，目前初温
3
一般在550℃左右
2 2' • v2' 汽轮机出
口尺寸大
s
➢ 提高蒸汽初压p1
t1 , p2不变，p1
T
5'
5
4'
4 3
1' 1 6'
6
2' 2
s
优点：
• T1
t
• v2' ，汽轮机出口
10－2 再热循环
T
5 4 3
1a 6b
2 s
1
再 热
4
b 2
a
3
蒸汽再热循环的热效率
T
5 4 3
1a 6b
2
• 与再热压力有关
• x2增加,给提高初 压创造了条件，选 取再热压力合适， 一般采用一次再热 可使热效率提高2 s ％～3.5％。
蒸汽再热循环的定量计算
吸热量：
T 5
4
1a 6b
q1 h1 h4 ha hb
T
1
1kg 6 kg
a
4 5 (1- )kg
3
2
以混合式回热器为例 热一律
ha 1 h4 1 h5
h5 h4
ha h4
a kgsBiblioteka 1kg(1- )kg
5
4
忽略泵功
h5 h3
ha h3
抽汽回热循环热效率的计算
T
1
1kg 6 kg
a
4 5 (1- )kg
吸热量：
q1,RG h1 h5 h1 ha'
水蒸气动力循环系统的简化
简化（理想化）：
1 汽轮机 12 汽轮机 s 膨胀
锅
23 凝汽器 p 放热
炉
发电机 34 给水泵 s 压缩
4
2
41 锅炉 p 吸热
凝汽器
3 给水泵
郎肯循环
郎肯循环pv图和TS图
p
T
1
4
1
3
2
v 12 汽轮机 s 膨胀 23 凝汽器 p 放热
4
3
2
s
34 给水泵 s 压缩 41 锅炉 p 吸热
➢ 朗肯循环
q1 h1 h4 q2 h2 h3
汽轮机对外作功：
wT h1 h2
水泵消耗功：
wP h4 h3
循环热效率：
t
wnet q1
q1 q2 q1
wT wP q1
(h1 h2 ) (h4 h3） h1 h4
郎肯循环热效率的计算
t
wnet q1
ws,12 ws,34 q1
放热量：
q2 h2 h3
净功（忽略泵功）：
3
2 wnet h1 hb ha h2
热效率： t,RH
wqns1et
(h1 hb ) (ha (h1 h4 ) (ha
h2 ) hb )
§10-3 蒸汽回热循环(regenerative)
1 1kg
抽汽 冷凝水
a2
去凝汽器
αkg
h 一般很小，
占0.8~1%，
忽略泵功
t
h1 h1
h2 h3
4 3
1 2
s
二、提高蒸汽动力循环热效率 的途径与方法
1. 提高蒸汽压p1，初温T1 ，降低终参数p2 2. 再热循环 3. 回热循环 4. 高初参数与再热、回热的联合应用 5. 减少循环中的不可逆损失 6. 热电联产循环及其他措施
➢ 提高蒸汽初温T1
尺寸小
缺点： • 对强度要求高
•轮机x2'安不全利。于一汽般
要求出口干度大 于0.85~ 0.88
➢ 降低背压p2
p1 , t1不变，p2
T
5 4
4' 3 3'
1 6
2
2'
s
优点：
• T2 t
缺点： •受环境温度限制， 现在大型机组p2为 0.0035~0.005MPa， 相应的饱和温度约为 27~ 33℃ ，已接近事 实上可能达到的最低 限度。冬天热效率高
1
h1
ha
3
2
简单朗肯循环：
s 物理意义： kg工质100%利用
1- kg工质效率未变
t
1
h2 h1
h2' h2'
1
h1
ha
0
蒸汽抽汽回热循环的特点
•优点 >缺点 提高热效率 减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短 减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面
•缺点 循环比功减小，汽耗率增加 增加设备复杂性 回热器投资 小型火力发电厂回热级数一般为1～3级 中大型火力发电厂一般为 4～8级。
第十章 蒸汽动力循环装置
动力机最早的工质为水蒸气 蒸汽工质的动力循环在循环中存在相变
§10-1 简单蒸汽动力装置循环 —郎肯循环(Rankine cycle)
一.简介
二.朗肯循环 1.水蒸气的卡诺循环
水蒸气卡诺循环有可能实现，但： 1）温限小； 2）膨胀末端x太小； 3）压缩两相物质的困难； 所以，实际并不实行卡诺循环。