汽轮机的热力循环讲解.ppt(2)

热能与动力工程 */107 小结（2.1-2.2）： 1. 热力学第一定律： 2. 热力学第二定律： 3. 卡诺循环： 4. 郎肯循环： 2.2 朗肯循环及其效率 2.2 朗肯循环及其效率 能量守恒； 能量转化方向； 理想气体的理想循环； 理想的蒸汽动力循环； 热能与动力工程 */107 一、初温t0的影响 1、假设保持p0和pk不变，只改变t0，则原循环a'abcdea'吸热平均温度为Tn，t0升高后，循环变为a'abcd'e'a'，平均吸热温度为T'n，已知T'm>Tm，又因为循环放热温度同为Tk，根据热工原理，朗肯循环可等效化为“相当卡诺循环”。 2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 其热效率可表示为： 原循环 初温上升后 结论：①提高汽轮机初温可以提高循环热效率 ②同时也提高了末级次末级的干度，减少湿气冲蚀 2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 2、初温t0的限制条件 金属材料耐高温性能的限制，目前t0≤566℃。

（1）高温引起金属材料蠕变速度增加； （2）目前高温材料性能差（导电性能工艺性能）价格高:普通碳素钢：1珠光体铬钼不锈钢： 1.8~3.7奥氏体镉镍不锈钢： 12.8~18 （3）工程实践表明t0不能太高 2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 二、蒸汽初压p0对循环效率的影响 1、假设t0=const，pk=const 循环 原循环a''abcdea'' p0↑循环a''a'b'c'd'e'a'' 压力 p0 p'0 放热温度 Tk Tk 吸热平均温度 Tn T'n 循环效率 ηt=1-Tk/Tn η't=1-Tk/T'n ∵Tn <T'n→ηt<η't 2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 2、例：t0=400℃，pk=0.039bar时 p0=40ata→ηt=0.34 p0=80ata→ηt=0.405 Δηt=6.5% p0=120ata→ηt=0.417 p0=160ata→ηt=0.422 Δηt=0.5% 2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 3、结论： （1）提高蒸汽初压能够提高循环热效率； （2）压力越高，效率提高幅度越小（由于bc两点逐渐接近），但平均吸热温度Tn中的汽化潜热越来越小（液相变汽相过程中，温度保持不变）； （3）随着P0↑，汽轮机后的蒸汽 湿度↑，则ηt↓（湿汽损失↑）， 同时冲蚀叶片，为了安全，限定 湿度≤12~14%，因此提高P0时一 般同时提高t0以减小蒸汽湿度。

2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 例如： 1）早期汽轮机： 13ata/340℃→29/400→35/435→90/455 →135/535→165/565 2）300、600mW机组： 亚临界机组：170ata/535~575℃(再热) 超临界机组：242ata/566/566 3）其他国际先进机组： 德国985mW超超临界机组： 30MPa/580/600 45.2% 丹麦400mW超超临界机组： 29MPa/582/582/58249% 2.4 蒸汽参数对循环效率的影响 热能与动力工程 */107 循环 原循环 a'abcdea' pk↓循环a'''a''bcde'a''' 吸热量 q1=Sabcde21 q'1=Sa''bcde'2'1' 放热量 q2=Sa'e21 q'2=Sa'''e'2'1' 吸热温度 TnT'n ∵：Tn≈T'n Tk>T'k 三、排汽压力pk对循环效率的影响 1、假设p0=const，t0=const，排汽压力pk下降到p'k 2.3 蒸汽参数对循环效率的影响 1-Tn/Tk<1-T'n/T'k ηt<η't 放热温度 TkT'k 热能与动力工程 */107 2、结论1）降低排汽压力pk可以提高循环效率。

制冷工质（即制冷剂）在蒸发器内吸收被冷却物的热量并汽化成蒸汽卡诺循环 回热，压缩机不断地将产生的蒸汽从蒸发器中抽出，并进行压缩，经压缩后的高温、高压蒸汽被送到冷凝器后向冷却介质（如水、空气等）放热冷凝成高压液体，在经节流机构降压后进入蒸发器，再次汽化，吸收被冷却物体的热量，如此周而复始地循环。冷却构件采用汽化冷却强制循环系统，工作流程：汽包中的欠饱和水→汽包的下降总管→热水循环泵升压→下降总管→分配联箱→下降支管→固定梁及立柱冷却构件，吸收加热炉传给的热量变为饱和的汽水混合物→分配联箱→上升母管→回到汽包，汽水混合物在汽包中被分离为水及蒸汽，蒸汽送至分汽缸后引至用户，汽包中的水与补入的给水混合后成欠饱和水再重复上述循环。故凡允许流体相互混合的场合，都可以采用混合式热交换器，例如气体的洗涤与冷却、循环水的冷却、汽-水之间的混合加热、蒸汽的冷凝等等。

、热态滑参数启动：主蒸汽压力 3.6 mpa、温度 430-450 再热蒸汽度 410 。答：蒸汽在管道内最大流速可按下表选取： 单位：（ m/s ）蒸汽性质公称直径 200公称直径≤200过热蒸汽8060饱和蒸汽6035 蒸汽管径应根据流量、允许流速、压力、温度、允许压降等查表计算选取。dcs部分阀门逻辑清单 自动开 关允许 自动关 中压通风管道疏水罐过热度<13.9℃，延时 0s 无 aps关指令 中压通风管道疏水罐过热度>22.6℃，延时5s 无 再热减温器出口蒸汽过热度>13.9℃ 且热再热蒸汽过热度>13.9℃ 自动开 且高压主蒸汽流量>80t，延时0s 且燃机未跳闸 且mcv阀位>20%，延时0s 35 关允许 无 aps关指令 非再热减温器出口蒸汽过热度>13.9℃ 自动关 非热再热蒸汽过热度>13.9℃ 非高压主蒸汽流量>80t，延时0s 燃机跳闸 非mcv阀位>20%，延时0s 保护关 开允许 36 自动开 关允许 自动关 开允许 燃机跳闸 无 中压旁路蒸汽调节阀阀位>5% 无 aps关指令 无 温/热态启动，延时10s 中压旁路减温水电动门（lce22aa001）。

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