1.朗肯循環(huán)提出問題火力發(fā)電廠實際使用的基本熱力循環(huán)是什么呢？010203掌握朗肯循環(huán)的組成掌握蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響理解汽耗率和熱耗率課程要求卡諾循環(huán)卡諾循環(huán)的組成卡諾循環(huán)是由兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程組成，以理想氣體為工質的卡諾熱機循環(huán)?？ㄖZ循環(huán)

a-b可逆定溫吸熱過程工質在溫度T1下從相同溫度的高溫熱源吸取熱量q1；工質在溫度T2下向相同溫度的低溫熱源放出熱量q2；

c-d可逆定溫放熱過程工質溫度從T1降低至T2；

b-c可逆絕熱膨脹過程工質溫度從T2升高至T1。d-a可逆絕熱壓縮過程p-v圖T-s圖pvTs卡諾循環(huán)蒸汽在濕飽和蒸汽區(qū)可實現(xiàn)定溫加熱4-1和定溫放熱2-3,絕熱膨脹1-2，絕熱壓縮3-4?？梢詫崿F(xiàn)卡諾循環(huán)，如圖所示。朗肯循環(huán)及熱效率1水蒸氣卡諾循環(huán)的局限性①溫差（T1-T2）不大，熱效率不高①朗肯循環(huán)及熱效率1水蒸氣卡諾循環(huán)的局限性①溫差（T1-T2）不大，熱效率不高②膨脹終點蒸汽的濕度很大，對汽輪機末幾級的葉片侵蝕嚴重，影響汽輪機工作的安全性。②朗肯循環(huán)及熱效率1水蒸氣卡諾循環(huán)的局限性①溫差（T1-T2）不大，熱效率不高②膨脹終點蒸汽的濕度很大，對汽輪機末幾級的葉片侵蝕嚴重，影響汽輪機工作的安全性。③濕飽和蒸汽的絕熱壓縮過程壓縮機尺寸龐大，耗功巨大，同時壓縮汽水混合物設備工作極不穩(wěn)定。③由以上三方面可見，此循環(huán)效率不高，且不利于汽輪機的安全運行，故實際中不采用。課堂練習【多選題】水蒸氣卡諾循環(huán)存在以下哪些局限性導致電廠實際不使用該循環(huán)？A

循環(huán)熱效率低B

排氣濕度大C

實現(xiàn)壓縮過程不易D

溫差過高ABC朗肯循環(huán)及熱效率火力發(fā)電廠實際使用的基本熱力循環(huán)是什么呢？朗肯循環(huán)及熱效率2朗肯循環(huán)的組成主要設備:鍋爐、汽輪機、冷凝器、給水泵。循環(huán)組成:由兩個可逆定壓過程和兩個可逆絕熱過程組成的理想循環(huán)。該循環(huán)稱為朗肯循環(huán)，也稱簡單蒸汽動力裝置循環(huán)。朗肯循環(huán)及熱效率2朗肯循環(huán)的組成2②Tos①1③34卡諾循環(huán)定溫過程溫差不大——轉至過熱蒸汽區(qū)升溫排汽濕度大——提高干度實現(xiàn)壓縮過程不易——轉至未飽和水區(qū)壓縮朗肯循環(huán)及熱效率2朗肯循環(huán)的組成3214Tos在鍋爐中的吸熱過程；在汽輪機中絕熱膨脹；在冷凝器中的放熱過程；在給水泵中的絕熱壓縮。注意朗肯循環(huán)及熱效率2朗肯循環(huán)的組成4-1—鍋爐定壓吸熱過程1-2—汽輪機絕熱膨脹過程2-3—冷凝器定壓放熱過程3-4—給水泵絕熱壓縮過程。朗肯循環(huán)及熱效率2朗肯循環(huán)的組成3214Tos4-1：在鍋爐中的吸熱1-2：在汽輪機中膨脹作功2-3：在冷凝器中的放熱3-4：在給水泵中壓縮耗功循環(huán)熱效率朗肯循環(huán)及熱效率3朗肯循環(huán)的經濟指標3214Tos水泵耗功很少，約占汽輪機軸功的2%，可忽略

課堂練習【填空題】火電廠蒸汽動力裝置的基本循環(huán)是_____循環(huán)，它由___個熱力過程組成。朗肯【填空題】_____循環(huán)的四大主要設備是_____、_______、______、______。朗肯四鍋爐汽輪機凝汽器給水泵蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響p2p1t11234hsh1＝f（p1，t1）h2＝f（p1，t1，p2）h3＝f（p2）結論朗肯循環(huán)熱效率取決于蒸汽初終參數蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響1進汽溫度t1對循環(huán)熱效率的影響T1’3421T1sT蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響1進汽溫度t1對循環(huán)熱效率的影響結論①增大進汽溫度，循環(huán)熱效率提高；②增大進汽溫度，排汽干度提高0300350400450500550ηt%353637383940初溫

t℃限制溫度的提高受金屬材料耐熱性的限制蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響2進汽壓力p1對循環(huán)熱效率的影響結論①增大進汽壓力，循環(huán)熱效率提高；②增大進汽壓力，排汽干度減小限制壓力的提高最終受溫度（材料耐熱性）的制約550℃500℃400℃350℃0.480.440.400.36036912151821初壓p1MPaηT％蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響3排汽壓力（背壓）p2對循環(huán)熱效率的影響結論①降低排汽壓力，循環(huán)熱效率提高；②降低排汽壓力，排汽干度減小限制排汽壓力的降低受環(huán)境溫度的限制24681012141618200.400.410.420.430.440.450.460.470.48p2

kPaηt蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響4工程中的應用①提高蒸汽初參數p1，t1，可以提高循環(huán)熱效率（蒸汽溫度提高50℃，循環(huán)效率提高2個百分點）,故現(xiàn)代蒸汽動力循環(huán)朝著高參數方向發(fā)展。②降低排汽壓力p2可以提高循環(huán)熱效率(排汽壓力每降低2kPa，循環(huán)效率提高1個百分點)。但排汽壓力受環(huán)境溫度限制。目前火力發(fā)電廠一般在0.004MPa-0.005MPa的排汽壓力下運行。課堂練習【單選題】朗肯循環(huán)熱效率的大小完全取決于()A

p1、h1、t1B

p1、p2、t2C

p1、t1、p2D

p1、t1、t2C蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響4工程中的應用(1）汽耗率:表示每產生1kW·h(即3600KJ)的功所消耗的蒸汽量(kg)

(2）熱耗率:表示每產生1kW·h(即3600KJ)的功所消耗的熱量(kJ)wt——汽輪機中工質對外所做的功

蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響4工程中的應用現(xiàn)代蒸汽動力循環(huán)朝著超（超）臨界參數方向發(fā)展。我國目前采用的配套機組參數如下表。中參數高參數超高參數亞臨界超臨界初壓/MPa3.59.013.516.724.2及以上初溫/℃435535535,550540,540566及以上功率/MW6-2550-100125,200300-600600及以上蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響4工程中的應用現(xiàn)代蒸汽動力循環(huán)朝著超（超）臨界參數方向發(fā)展。我國目前采用的配套機組參數如下表。蒸汽參數對朗肯循環(huán)熱效率的影響5實際蒸汽動力循環(huán)分析蒸汽動力循環(huán)課后鞏固作業(yè)：蒸汽動力循環(huán)的基本循環(huán)為什么不是卡諾循環(huán)而是朗肯循環(huán)？并寫出朗肯循環(huán)的組成和對應的主要設備。課外科普發(fā)電廠鍋爐長啥樣一個瓶子一些石頭一些沙子就能講出一個人生道理2.再熱循環(huán)與回熱循環(huán)再熱循環(huán)如何提高朗肯循環(huán)的熱效率？蒸汽動力循環(huán)010203掌握再熱循環(huán)的組成與分析掌握回熱循環(huán)的組成與分析了解熱電聯(lián)產循環(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)的基礎上進行改進，新蒸汽在汽輪機中膨脹做功到某一中間壓力后引出汽輪機，到鍋爐再熱器中吸熱，溫度提高后再引入汽輪機繼續(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初溫也隨之提高，為使排汽干度不致過低，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)的經濟指標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的排汽干度。乏汽的干度顯著的提高，增加了汽輪機工作的安全性;并為提高初壓創(chuàng)造了條件;現(xiàn)代蒸汽動力裝置中，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）過高，會提高熱效率,但對提高排汽干度較小。(2）過低,會使熱效率下降，但對提高排汽干度有利。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，管路復雜，投資增加，低參數機組不采用再熱，高參數機組通常只采用一級再熱。100MW以下機組沒有再熱，125MW、200MW、300MW、600MW、1000MW機組都是一級再熱。4.由于再熱，1kg工質在汽輪機中的做功量增大，故采用再熱使汽耗率減小。再熱循環(huán)4國產再熱機組蒸汽參數規(guī)范再熱循環(huán)4國產再熱機組蒸汽參數規(guī)范提升發(fā)電效率降低煤耗世界首個630℃二次再熱火電工程開建再熱循環(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回熱循環(huán)32Ts吸熱過程的三個階段4預熱階段5汽化階段1過熱階段溫度最低思考如何提高預熱階段的平均吸熱溫度？1回熱循環(huán)的組成回熱循環(huán)利用汽輪機抽汽加熱給水，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回熱循環(huán)的組成回熱循環(huán)2回熱循環(huán)的組成回熱把本來要放給冷源的熱量利用來加熱工質，以減少工質從熱源的吸熱量。工程上采用的回熱方式是從汽輪機的適當部位抽出尚未完全膨脹的壓力、溫度相對較高的少量蒸汽去加熱低溫凝結水。這部分抽汽沒有經過冷凝器，因而沒有向冷源放熱，但是加熱了凝結水，達到了回熱的目的，這種循環(huán)稱為抽汽回熱循環(huán)?；責嵫h(huán)2回熱循環(huán)的組成回熱把本來要放給冷源的熱量利用來加熱工質，以減少工質從熱源的吸熱量。蒸汽動力循環(huán)采用從汽輪機各段中抽出若干股部分在汽輪機中作過部分功的蒸汽，逐級加熱鍋爐給水，這種循環(huán)方式稱為分級抽汽回熱循環(huán)。循環(huán)中從進入汽輪機的1kg新蒸汽中抽出的蒸汽份額稱為抽汽率，用α表示?，F(xiàn)代大中型蒸汽動力裝置全都采用了回熱循環(huán)，抽汽的級數從2、3級到7、8級，參數越高、容量越大的機組，回熱級數越多。再熱循環(huán)【單選題】抽汽回熱循環(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回熱循環(huán)2回熱循環(huán)的分析計算A

3(4)2TsA’12-3：排汽在凝汽器中的放熱1-A：1kg蒸汽在汽輪機中作功A-A’：抽汽在回熱加熱器中放熱A-2：其余蒸汽在汽輪機中作功回熱循環(huán)2回熱循環(huán)的分析計算A

3(4)2TsA’13-A’：凝結水在加熱器中吸熱A’-1：1kg蒸汽在鍋爐中吸熱回熱熱循環(huán)熱效率回熱循環(huán)2回熱循環(huán)的分析計算與什么有關？如何確定？結論抽汽率的大小不是可以任意選取的，而是由回熱加熱器的熱平衡限定的。運行中其值由加熱器運行狀態(tài)決定?；責嵫h(huán)2回熱循環(huán)的分析計算一級抽汽回熱循環(huán)同參數朗肯循環(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)的對應量小。但由于工質平均吸熱溫度提高，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】回熱循環(huán)與同參數的朗肯循環(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回熱循環(huán)3回熱循環(huán)的主要優(yōu)點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，這樣有利于汽輪機通流部分的設計難題，提高單機效率；3、進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?；責嵫h(huán)3回熱循環(huán)的主要優(yōu)點6、抽汽率的大小不是可以任意選取的，而是由回熱器的熱平衡所規(guī)定的。如果抽汽率大，則在回熱器中有一部分蒸汽不能凝結；如果抽汽率小，則回熱器內的未飽和水不可能稱為飽和水。這樣都將會使循環(huán)熱效率下降。4、采用抽汽回熱，能顯著提高循環(huán)熱效率。5、現(xiàn)代大中型蒸汽動力裝置都采用回熱循環(huán)。且回熱的級數在8級左右。回熱循環(huán)4回熱