热力系统的热平衡分析法循环函数法
初中化学知识点归纳热化学计算
初中化学知识点归纳热化学计算初中化学知识点归纳——热化学计算热化学计算是热化学的重要内容之一，它通过计算反应焓变、热量转化等参数，来研究化学反应的热力学性质。
在初中化学中，我们主要掌握了热化学计算的基本方法和相关的计算公式。
本文将对初中化学中的热化学知识点进行归纳总结，帮助大家更好地掌握这一部分内容。
一、反应焓变的计算反应焓变是指化学反应过程中系统的焓变化量。
在热化学计算中，常用的计算方法有两种：利用热量平衡计算法和利用物质的焓变计算法。
1. 利用热量平衡计算法：化学反应在恒压下进行，根据热量平衡可得到反应物和生成物的热量关系式，使用以下公式进行计算：反应物A + 反应物B → 生成物C + 生成物D反应焓变ΔH = Σ(生成物的热量) - Σ(反应物的热量)2. 利用物质的焓变计算法：根据物质的焓变数据表，直接从中查找反应物和生成物的焓变值，使用以下公式进行计算：反应焓变ΔH = Σ(生成物的焓变) - Σ(反应物的焓变)二、热量转化的计算在热化学计算中，我们经常需要计算热量转化的问题，包括：1. 燃烧热：燃烧热是燃料完全燃烧生成单位质量水的热量，通常以单位质量（克或千克）的燃料燃烧时释放的热量来表示。
计算方法为：燃烧热 = 释放的热量 / 燃料质量2. 溶解热：溶解热是溶剂与溶质在溶液形成过程中释放或吸收的热量，计算方法为：溶解热 = 溶解过程中释放或吸收的热量 / 溶质质量三、热化学方程式的计算在热化学方程式的计算中，我们需要根据已知条件和公式，计算未知物质的相关参数，如反应物物质的质量、反应焓变等。
1. 反应物质的质量计算：根据已知物质比例和反应物质量关系，可以通过以下公式计算反应物质的质量：反应物质质量 = 已知物质质量 * (未知物质的摩尔质量 / 已知物质的摩尔质量)2. 反应焓变的计算：根据已知条件和反应焓变的公式，可以计算反应焓变的值：反应焓变ΔH = Σ(生成物的焓变) - Σ(反应物的焓变)四、热化学计算的应用热化学计算在实际应用中有着广泛的用途，比如：1. 燃料的选择：通过计算不同燃料的燃烧热，可以选择能量释放量大的燃料。
工程热力学知识点总结
工程热力学知识点总结1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化与传递规律的一门科学。
在工程领域中，热力学是非常重要的基础学科。
以下我们将总结一些工程热力学的基本概念。
1.1 系统与界面热力学中的系统是指被研究的对象，可以是一个物体、一组物体或者是一个区域。
系统的边界叫做界面，界面可以是真实的物理界面，也可以是我们人为规定的虚拟界面。
1.2 态函数热力学中用态函数描述系统的状态，态函数不仅仅与系统的当前状态有关，还与系统的历史路径无关。
常见的态函数有温度、压力、体积等。
1.3 热平衡和热平衡态当一个系统与外界没有能量交换和物质交换时，即系统处于热平衡态。
在热平衡态下，系统的各个部分之间没有温度、压力等的差异。
1.4 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表达形式。
它表明能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会在不同形态之间转化。
2. 理想气体的热力学性质理想气体是工程热力学中经常用到的模型之一，下面我们将总结一些理想气体的热力学性质。
2.1 理想气体定律理想气体定律是描述理想气体性质的基本关系式，通常表示为PV = nRT，其中P为气体压力，V为气体体积，n为气体物质的物质量，R为气体常数，T为气体温度。
2.2 理想气体的内能与焓理想气体的内能只与温度有关，与体积和压力无关。
而理想气体的焓等于内能加上压力乘以体积。
2.3 理想气体的热容理想气体的热容表示单位物质量气体温度变化一个单位时吸收或释放的热量。
常用的有定压热容和定容热容两种。
3. 热力学循环热力学循环是工程热力学中常用的分析工具，下面我们将介绍一些常见的热力学循环。
3.1 卡诺循环卡诺循环是一个理想的热力学循环，它采用两个等温过程和两个绝热过程，能够以最高效率转化热量为功的循环。
3.2 朗肯循环朗肯循环是内燃机中常用的循环，由一个等容过程和两个绝热过程组成。
朗肯循环可以描述内燃机的工作原理和性能。
3.3 布雷顿循环布雷顿循环是蒸汽机中常用的循环，由一个等压过程和两个等熵过程组成。
火电厂能耗诊断技术及节能评估
大唐华中电力试验研究院 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院
1.3 能耗诊断内容
汽轮机技术研究所
运行控制管理是运行管理内容之一，通过运行优化控制，使基本运行参数与目 标值保持最小的差距，是节能降耗的最经济途径。其包括燃烧优化调整，汽机 进汽端和冷端运行优化，脱硫系统运行优化、除灰、除尘系统优化等。
1.3 能耗诊断内容
汽轮机技术研究所
能耗诊断围绕影响机组供电煤耗的因素开展。这些因素一般包括：客观环境因 素、管理因素、设备因素、运行控制因素等。
客观环境因素可控性较差，或基本不可控；其包括机组负荷率、机组调峰启停、 供热比、环境温度、燃料特性等。它们是由市场或自然环境决定，人为干预难 度较大。
4
一段抽汽温度（℃）
5
一段抽汽压损（%）
6
二段抽汽压力（MPa）
7
二段抽汽温度（℃）
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二段抽汽压损（%）
9
三段抽汽压力（MPa）
10 三段抽汽温度（℃）
目标值的确定
取对应负荷设计值，并考虑背压、过热器减温水及供热 的修正。 根据主汽流量通过制造厂提供的图（表）查取，或通过 内插法计算 根据主汽流量通过制造厂提供的图（表）查取，或通过 弗留格尔公式计算 取滑压优化试验值，通过内插计算；定压运行取设计值 设计值 根据主汽流量通过制造厂提供的图（表）查取，或通过 弗留格尔公式计算 取滑压优化试验值，通过内插计算；定压运行取设计值 设计值 根据主汽流量通过制造厂提供的图（表）查取，或通过 弗留格尔公式计算 取滑压优化试验值，通过内插计算；定压运行取设计值
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1.2 能耗诊断所需准备资料和数据
热力学系统的稳定性了解热力学系统中的热平衡与热不平衡
热力学系统的稳定性了解热力学系统中的热平衡与热不平衡热力学系统的稳定性：了解热力学系统中的热平衡与热不平衡热力学是研究能量转移和宏观系统状态变化的物理学分支，在热力学系统中，稳定性是一个重要的概念。
稳定性描述了系统在受到扰动后能否返回到原来的状态，并确定系统是否处于热平衡状态。
本文将介绍热平衡和热不平衡的概念，以及热力学系统的稳定性与稳定性判据。
一、热平衡与热不平衡1. 热平衡热平衡是指在没有能量交换的情况下，系统中各部分之间不存在温度差异。
换句话说，热平衡意味着系统内各个部分具有相同的温度。
当系统达到热平衡时，不再发生任何的宏观变化。
2. 热不平衡热不平衡是指系统中存在温度差异，使得能量在系统的不同部分之间传递。
在热不平衡状态下，系统会发生宏观的变化，例如温度梯度的形成、热量传导等。
二、热力学系统的稳定性热力学系统的稳定性描述了系统在受到微小扰动后是否能恢复到原来的状态。
稳定性是判断系统是否能够达到热平衡的重要条件。
下面将介绍两种经典的稳定性判据。
1. 热力学平衡态的稳定性判据热力学平衡态的稳定性判据是通过判断系统的焓、熵和自由能的变化来确定。
对于一个孤立系统，焓H和熵S的变化量可以用下式表示：△H = △U + P△V△S = △S系统 + △S周围其中，△U表示内能的变化量，P表示系统的压力，△V表示体积的变化量，△S系统和△S周围分别表示系统和周围环境的熵变。
根据稳定性判据，当焓和熵的变化满足以下条件时，系统处于热力学平衡态且稳定：若焓的变化量△H小于零，熵的变化量△S大于零，则系统是稳定的。
若焓的变化量△H大于零，熵的变化量△S小于零，则系统是不稳定的。
2. 热力学系统的平衡态与稳定性根据热力学第一定律，内能U是系统的一个状态函数，而熵S是一个过程函数。
在稳定的热力学平衡态中，体系的内能和熵都达到了一个极小值或极大值。
具体地说，对于准静态过程而言，在演化方向上，内能和熵都呈现一个最小值或最大值，这种平衡态被称为稳定平衡态。
热平衡方程
热平衡方程
热平衡方程是描述物体之间热量交换规律的数学表达式。
在热力学中，我们通
过热平衡方程来分析物体之间的热量转移情况，从而更好地理解热力学系统的性质。
理论基础
热平衡方程基于热动力学定律，即热量会从高温区传递到低温区，直至两者达
到热平衡。
热平衡方程通常用来描述热力学系统中各个部分之间的热量传递过程，以及系统整体的热平衡状态。
热平衡方程的一般形式
设两个物体之间的热传导面积为A，温度差为ΔT，热传导系数为k，则热平衡
方程可以表示为：
Q = k * A * ΔT
其中，Q表示单位时间内从一个物体传递到另一个物体的热量，k是热传导系数，A是热传导面积，ΔT是温度差。
实际应用
热平衡方程在工程领域有着广泛的应用。
例如，热平衡方程可用来计算建筑物
之间的热传导，帮助设计合理的供暖或制冷系统；还可以用于分析电子设备的散热效果，优化设备的工作性能。
结论
热平衡方程是热力学中一个重要的概念，它帮助我们理解热量在物体之间如何
传递，为解决工程和科学问题提供了有力的工具。
通过研究和应用热平衡方程，我们可以更好地控制和优化热力学系统，提高系统的效率和稳定性。
热力学与热平衡
热力学与热平衡热力学是研究物体热现象与能量转化规律的科学，它与自然界中的热平衡密切相关。
热平衡是指当物体间无能量交换或能量交换达到平衡时，物体间的温度保持恒定的状态。
本文将从热力学的概念、热力学定律以及热平衡的含义和应用等方面进行论述。
一、热力学概述热力学是研究热现象与能量转化规律的一门学科，它研究物质的热力现象、热力平衡以及能量转化等规律。
热力学是一门极其重要的学科，对于了解自然界中的能量变换和守恒至关重要。
二、热力学定律热力学定律是热力学研究中的基础定律，它们对于分析热平衡状态以及能量转化具有重要的指导意义。
热力学定律主要包括以下几条：1. 热力学第一定律：能量守恒定律热力学第一定律表明能量在物体间的转换是按照一定的规律进行的。
能量可以从一个物体转移到另一个物体，但总能量守恒。
这个定律在能量转移与热平衡中起着重要的作用。
2. 热力学第二定律：熵增定律热力学第二定律是热力学中一个重要的定律，也称为熵增定律。
它说明自然界中的某些现象是不可逆的，系统的熵会不断增加。
熵是系统无序程度的度量，热力学第二定律对于研究能量转化的方向和过程具有重要的指导作用。
三、热平衡的含义和应用热平衡是指物体间无能量交换或能量交换达到平衡时，物体间的温度保持恒定的状态。
热平衡是热力学的重要概念，它在科学研究和实际应用中有着广泛的应用。
热平衡的含义：在一个封闭系统中，当物体间无能量交换或能量交换达到平衡时，物体间的温度保持恒定，称为热平衡。
在热平衡状态下，物体内部的能量转换和交换均达到平衡状态。
热平衡的应用：1. 热力学实验设计在进行热力学实验时，热平衡是一个重要的考虑因素。
为了确保实验的准确性和可重复性，需要将系统中各个物体达到热平衡状态，以消除外界干扰和温度梯度对实验结果的影响。
2. 工业生产与能源利用在工业生产和能源利用过程中，热平衡的控制对于提高能量利用效率和降低能量损失具有重要意义。
通过优化热平衡状态，可以减少系统的能量损耗，提高生产效率。
第1章 热力学系统的平衡态及状态方程
对于 mol理想气体
pV RT
V Vmol
理想气体的状态方程
M
：摩尔质量，分子量
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p
V
RT
R N Ak B
p n
N A
V
k BT nk BT
气体的分子数密度
N A
V
p nk BT
理想气体的状态方程
R kB 1.380658 1023 J K NA
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稳定平衡
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理解：
分子被假设为半径为r0的刚性小球 分子的大小：0.1 nm = 10-10 m = 105 fm 分子不接触时，r>>r0，其间无相互作用； 分子接触时，rr0，分子间碰撞为弹性碰撞。 (r ) 12 6 r r
Lennard-Jones Potential Model
p p0 (1 a pT )
(4) 阿伏伽德罗定律 在相同的温度和压强下，摩尔数相同的 各种气体所占的体积相同。
T0 273.16 K, p0 1 atm V0 22.4144 L/mol
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标准状况下
3．理想气体的状态方程
由玻意耳定律
pV C(T )
由温度决定的常数
热 学
第1章 热力学系统的平衡态及状态方程 第2章 热平衡态的统计分布律 第3章 近平衡态中的输运过程
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1
绪言
热学：研究物质的热运动、热运动对物质 宏观性质的影响及其与物质的其他运动形 式之间转换规律的物理学分支。
▲ 研究对象: 宏观物体（大量分子原子系统） 或物体系 — 热力学系统 。 ▲ 研究内容:与热现象有关的性质和规律。
热力发电厂动力循环和热经济性分析
热力发电厂动力循环和热经济性分析作者：郭华波朱九喜来源：《城市建设理论研究》2013年第17期【摘要】在我国，伴随着能源的需求日益增长，开发新能源的可能性比较小，提升能源的利用率才是最根本的方式。
就此，通过在热力发电厂中采取先进的动力循环系统，可以很大程度的改善现阶段我国能源使用情况。
【关键词】热力系统；热经济性分析方法；发展方向中图分类号：O414文献标识码：A 文章编号：前言电厂热力系统热经济性分析是电厂节能降耗的理论分析基础,它既是热力系统设计、改造的理论依据,又是热力设备经济运行在线分析、监测的实用技术,其分析和研究具有十分重要的理论和现实意义。
我国科学技术人员在这方面做了大量工作,也取得了很大的成果。
二、热力发电厂动力循环系统热力发电厂动力循环系统是根据能源在燃烧使用时的梯级原理，首先将煤炭和天然气等在锅炉中充分燃烧，第一次产生热能进行发电，再将发电后产生的余热用于发电厂的动力循环装置中，再次发出相应的电能。
使用这种动力循环系统相比以往的发电系统有很大的优势。
主要表现在：能源使用上相比过去大大降低，而且可以将资源再次利用；增加了电力的供应，在原有的基础上电能的输出有了本质的提升；循环系统的建造可以节省发电厂的用地面积，在最小的范围内，完成发电的任务；集中收集尾气，将尾气的热量再次利用，有效地保护了环境，减少了有害气体的排放量；发电的效率和质量有所提高；有利于企业对发电厂的综合治理，在很大程度上减低了事故发生的概率，保障了生产的安全。
三、热力系统热经济性分析方法的概况电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上,种类较多,见诸文献的有:常规热平衡法、循环函数法、等效热降法、常规热平衡简捷算法、热耗变换系数法、热量品位系统法、质量单元矩阵分析法、火用分析法及人工神经网络等,其中前三种分析方法较为成熟,广泛的应用于实际生产领域。
大体上述各分析方法可以分为以下两类:第一类分析方法是以手工计算为主,主要包括常规热平衡法、等效热降法、循环函数法等。
化学反应中的热力学与热平衡
化学反应中的热力学与热平衡热力学研究了能量转化和传递过程，维持系统的平衡状态。
在化学反应中，热力学起着至关重要的作用。
本文将重点讨论化学反应中的热力学概念和热平衡，以及如何通过热力学变量来描述和预测反应的方向和程度。
1. 热力学基本概念热力学研究物质和能量之间的关系，并通过热力学定律和关系来描述这些关系。
其中，熵（entropy）和焓（enthalpy）是热力学中基本的变量。
1.1 熵熵是描述系统无序度的物理量，用符号S表示。
熵增表示系统的混乱程度增加，而熵减表示系统的有序性增加。
根据熵变的正负可以判断反应的方向。
1.2 焓焓是系统的热能和对外界做功的总和。
它用符号H表示，可以通过测量热量变化和压强变化来计算。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的应用。
它表明能量可以从一个形式转化为另一个形式，但总能量保持不变。
3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量转化的方向和过程中的熵变化。
它包括熵的增加不可逆定律和熵的平均值不减小定律。
4. 热平衡和化学反应在化学反应中，热平衡是指反应物和生成物之间的转化达到一个稳定状态。
达到热平衡后，反应物和生成物的浓度、温度和压强保持不变。
4.1 反应的方向根据热力学第二定律，自发发生的反应方向使系统总的熵增加。
因此，化学反应会朝着熵增加的方向进行。
4.2 化学反应的平衡常数反应的平衡常数（K）可以通过研究热力学变量来确定。
平衡常数描述了反应物和生成物之间的浓度关系。
根据热力学原理，当反应到达平衡时，K达到一个稳定值。
5. 热力学变量的预测和优化热力学变量可以通过实验测量和计算来确定。
通过热力学数据，我们可以预测反应的方向和程度，并进行反应过程的优化。
5.1 热力学数据的获取热力学数据可以通过实验测量和计算获得。
热化学计量法可以测量压强随温度变化的斜率来获得焓变。
通过定压热容、压强和温度之间的关系，可以计算出熵变。
5.2 热力学数据的应用通过热力学数据，可以预测反应的平衡常数和反应的方向。
热力学系统的平衡态和物态方程
热⼒学系统的平衡态和物态⽅程⽬录第⼀章热⼒学系统的平衡态和物态⽅程 (1)第⼆章热⼒学第⼀定律 (3)第三章热⼒学第⼆定律与熵 (7)第四章均匀物质的热⼒学性质 (10)第五章相变 (14)第六章近独⽴粒⼦的最概然分布 (17)第七章玻⽿兹曼统计 (21)第⼋章玻⾊统计和费⽶统计 (22)第⼀章热⼒学系统的平衡态和物态⽅程基本要求1.掌握平衡态、温度等基本概念;2.理解热⼒学第零定律;3.了解建⽴温标的三要素;4.熟练应⽤⽓体的物态⽅程。
主要内容⼀、平衡态及其状态参量1.平衡态在不受外界条件影响下，系统各部分的宏观性质长时间不发⽣变化的状态称为平衡态。
注意:(1) 区分平衡态和稳定态.稳定态的宏观性质虽然不随时间变化,但它是靠外界影响来维持的.(2) 热⼒学系统处于平衡态的本质是在系统的内部不存在热流和粒⼦流。
意味着系统内部不再有任何宏观过程.(3) 热⼒学平衡态是⼀种动态平衡，常称为热动平衡。
2.状态参量⽤来描述系统平衡态的相互独⽴的物理量称之为状态参量。
其他的宏观物理量则可以表达为状态参量的函数，称为状态函数。
在热⼒学中需要⽤⼏何参量、⼒学参量、化学参量和电磁参量等四类参量来描述热⼒学系统的平衡态。
简单系统只需要两个独⽴参量就能完全确定其平衡态.⼆、温度与温标1.热⼒学第零定律与第三个物体处于热平衡的两个物体，彼此也⼀定处于热平衡。
这个实验规律称为热⼒学第零定律。
由该定律可以得出温度的概念,也可以证明温度是态函数.2.温标温标是温度的数值表⽰法分为经验温标(摄⽒温标、华⽒温标、理想⽓体温标等)和热⼒学温标两类.三、物态⽅程物态⽅程就是给出温度与状态参量之间的函数关系。
具有n 个独⽴参量的系统的物态⽅程是 ()12,,,0n f x x x T = 或 ()12,,n T T x x x =简单系统（均匀物质）物态⽅程为()0,,=T V p f 或 (),T T p V = 物态⽅程有关的反映系统属性的物理量（1）等压体胀系数pT V V ??? ????=1α（2）等体压强系数VT p p ??? ????=1β（3）等温压缩系数TT p V V-=1κ由于p 、V 、T 三个变量之间存在函数关系，其偏导数之间将存在偏微分循环关系式1-=??? ??? ????p V T V T T p p V因此α、β、κT 满⾜p T βκα=解题指导本章题⽬主要有四类：⼀、有关温度计量的计算；⼆、⽓体物态⽅程的运⽤；三、已知物态⽅程，求α、β、κT .可以由物态⽅程求偏微分，利⽤偏微分循环关系式会使问题容易；四、已知α、β、κT 中的两个，求物态⽅程。
电厂热力系统分析方法概述
非平衡态热力学理论， 主要根据一套相互作用的已知参数的实际物理 过程的或是假定参数的虚拟物理过程推断其动态行为。 网络热力学 所建立的电网络模型必须时刻伴随着热力学第一定律和第二定律的 约束 条件 ， 从而 保证 了模 型的 精确 性 ， 而且它 以矩 阵形式 进行 处 理的 电网络模型， 方便计算机程序化求解。 因此， 网络热力学方法顺应了 目前热力系统分析精确性与通用性兼顾的目 标要求。 ３ ． ７ 联 合分析 方法 。 联 合 分析 法一 热 耗 变换 系数 和抽 汽 系数 相结 合 的方 法 ， 具 有 以下 特点 ： ｌ 、 它 将热 力学第 一定 律实 用化 ， 将 热 力系 统划分为主、 辅系统的叠加， 划分主、 辅系统的优点在于可将原本混 成一团的能耗偏差分成几个分指标偏差之和， 给 出各个影响因素都 对 煤耗 降 低做 了什么贡 献 。 ２ 、 可用于局 部定 量分 析， 但摒 弃 了常规 计 算的缺点， 不需要全盘重新计算就能查明系统变化后的热经济性 ， 即 可用简捷的局部计算代替整个系统的繁杂计算。 ３ 、 当系统局部改变 后， 机组实际循环热效率可用以公式方便地求出。 ４ ． 热力系统分析方法的发展趋势 在手工计算时期， 衡量热经济性计算方法的优劣的一个标准就 是计算量的大小。 为了减少计算工作量往往对复杂的热力系统进行一 定程度的假设或简化， 使之尽量简单， 便于手工计算， 但却以牺牲一定 的精确性为代价。 在当前重视节能工作的大环境下 ， 常规分析方法 的通用性和精确度低的不足表现得也 日 益明显 随着计算数学和计 算机技术的飞速发展， 机组热力系统分析计算方法中计算工作量的大 小已不能再作为衡量某一种方法优劣的尺度。 相反， 在计算机计算时， 我们使 热力系统 尽量的 复杂 ， 以保 证计 算 的精 确性 。 因此 通用性 、 智能 化、 精确度高， 适于计算机编程计算成为热力系统分析计算方法发展 的新 趋势 ： （ １ ） 通用性 ： 通 用性 主要 体现 在两 个方面 ， 一是 要求分析 方法 能够 适应 火电机 组各种 类型 的热 力系统 定量 分析 ； 二是 要求分析 方法 的计算形式具有普适性， 以利于开发计算机通用程序。 （ ２ ） 智能化： 智 能化 主要 体现 在热 力系统 的定量 分析上 ， 使 用者不 需要 具有 很深 的专 业理论知识， 只需要根据分析方法所确定的规则， 对计算形式做简单 修 改 即可完 成 热经 济 性 的定 量分 析 ， 即傻 瓜化 。 （ ３ ） 精 确度 ： 火 电机 组 单 机 容量 和总 装机 容量 的 日益增 大客 观 上要求 提 高分 析方 法的 精 确 性， 而计 算数学 和计 算机 技 术 的发展 使这 种要 求成 为可能 。 （ ４ ） 适于计 算机编程计算 ： 分析方法中计算手段可以复杂， 但是要适合于计算 机 编程。 近年来适于计算机计算和编程的热力系统分析方法（ 主要是矩 阵分 析法 ） 研 究较 为活跃 ， 也取得 了 ＿ 一 定 的成果 。
电厂热力节能系统分析
电厂热力节能系统分析摘要：众所周知，我国是一个能源消耗大国，随着经济不断发展，人民生活水平的提高，能源相对短缺的现象越来越严重。
目前，能源短缺问题已经成为世界各国共同关注的一个话题。
因此，我国电站热力系统的节能是关系到今后可持续发展的一件大事。
关键词：电厂；热力；节能众所周知，能源问题已经成为世界各国共同关注的问题，在我国这一现象更加凸显。
由于我国粗放型经济增长方式，又处在消费结构升级加快的历史阶段，能源消耗过大，因此节能降耗将是一项长远而艰巨的任务。
因此，在热力系的环境下，揭示各种节能理论内在的联系，深入地研究和发展节能要的理论和现实意义，对电厂的节能降耗工作具有很强的指导性。
1、热力系统经济指标我国火力发电厂常用的热经济型指标主要有效率和能耗率两种。
1.全场热效率ηcp：其中，Nj为净上网功率，B为燃煤量，Ql为燃煤低位发热量。
全厂热效率指标是电厂运行的综合指标，在进行系统分析是，常将这一综合指标进行分解，以区分各厂家的责任和主攻方向，因此可以改写为：其中，ηb：锅炉效率，锅炉有效吸热量与燃煤低位发热量之比；ηp：管道效率，汽轮机循环吸热量与锅炉有效吸热量之比；ηi：汽轮机循环装置效率，汽轮机内部功与循环吸热量之比；ηm：机械效率，汽轮机输出功率与内部功率之比；ηg：发电机效率，发电机上网功率与前端功率之比；∑ξi：厂用电率，电厂所有辅机消耗电功率之和与发电机上网功率之比。
2、热力系统计算方法我们对热力系统进行计算的最终目的是为了明确机组内的各项热经济性指标，因此，如果我们要对机组的热经济性进行分析，首先要选择适合的热力系统计算方法。
2.1常规热平衡法热力系统计算的方法是发电厂系统改进中常见的一项工作，而所谓的常规热平衡法是在结合质量与能量平衡的基础上，对实际操作中的热力系统进行数值计算的方法。
在计算时我们需要对热力系统进行变工况的运算，以此来确定汽轮机各项设备的相应参数，其运算的实质是确定汽轮机膨胀过程线和系统参数。
化学体系的能量平衡分析
化学体系的能量平衡分析能量平衡分析是化学研究中的重要内容之一，它可以帮助我们了解化学反应中能量的转化和守恒规律。
通过能量平衡分析，我们可以计算出化学反应的热效应、热力学参数等重要信息，对于理解和控制化学反应过程具有重要意义。
一、能量平衡的基本原理能量平衡是基于能量守恒定律的基本原理。
根据能量守恒定律，一个封闭系统中的能量总量在任何时刻都保持不变。
在化学反应中，反应物的能量转化为产物的能量，反应前后的能量总量应保持不变。
因此，我们可以通过能量平衡来分析化学反应中的能量转化过程。
二、能量平衡的计算方法能量平衡的计算方法主要包括热量平衡和焓变计算两种。
1. 热量平衡热量平衡是通过测量反应过程中释放或吸收的热量来进行能量平衡分析的方法。
在实验中，我们可以使用热量计等仪器来测量反应过程中的热量变化。
根据热量守恒定律，反应过程中释放的热量等于吸收的热量，即反应前后的热量总量保持不变。
通过测量反应过程中的热量变化，我们可以计算出反应的热效应。
2. 焓变计算焓变计算是通过计算反应物和产物之间的焓变来进行能量平衡分析的方法。
焓是热力学中的一个重要概念，表示物质在恒压条件下的能量。
在化学反应中，反应物和产物之间的焓变可以通过测量反应物和产物的温度变化来计算。
根据焓守恒定律，反应物和产物之间的焓变等于反应过程中释放或吸收的热量。
通过计算反应物和产物之间的焓变，我们可以得到反应的热效应和热力学参数。
三、能量平衡分析的应用能量平衡分析在化学研究和工业生产中具有广泛的应用。
它可以帮助我们了解化学反应的能量转化过程，优化反应条件，提高反应效率。
以下是能量平衡分析的几个应用示例：1. 燃烧反应燃烧反应是一种常见的化学反应，通过能量平衡分析可以计算出燃烧反应的热效应和燃烧热。
这对于燃料的选择和利用具有重要意义。
2. 合成反应合成反应是一种将多个反应物合成为一个产物的化学反应，通过能量平衡分析可以计算出合成反应的热效应和焓变。
这对于合成反应的优化和控制具有重要意义。
计算方法
2.热力系统热经济性分析方法的概况电厂热力系统热经济性分析方法大都建立在热力学第一和第二定律的基础上,种类较多,广泛的应用于实际生产领域。
分析方法分为两类:一类是以手工计算为主,评价其他分析方法的精确性通常以此方法作为校验基准,经常为减少繁重的计算而对实际热力系统做近似处理,工作量小,但却以牺牲一定的精确性为代价；另一类是以计算机计算为主,大多采用矩阵形式,属于并联解法。
3.1 常规热平衡法常规热平衡法是随着热力发电工程的出现而采用的最基本的热力系统分析方法,是一种单纯的汽水流量平衡和能量平衡方法,是发电厂设计、热力系统分析、汽轮机设计最基本的方法,它以单个的加热器为研究对象计算出各级加热器抽汽系数,并利用系统的功率方程和吸热量方程最终求得系统的热经济指标。
理论上各种分析方法都可以由它推导出来。
该方法概念清晰,上世纪50年代从前苏联引入,应用广泛。
但由于其在定量分析计算中工作量很大,在以手工计算为主要计算形式的时代,该方法存在着先天的不足。
特别是当热系统较复杂或者是进行热力系统不同方案比较时,直接应用该方法会非常繁琐。
故在70年代后逐渐受到等效热降法和循环函数法的挑战,但该方法一直广泛用于各高校“热力发电厂”的课堂教学。
随着计算机技术的发展,对于任何复杂的热力系统只要编制合适的计算程序,计算机都可以很快得到计算结果。
但是计算机程序化对计算方法的通用性要求较高,对于不同的热力系统或者同一热力系统的局部定量分析,主体的计算程序都需要重编或者做大量改动,这样虽然计算工作量减少了但程序设计的工作量却大大增加了。
因此通用性不足这一缺陷是常规热平衡方法在计算机计算形势下新的不足。
近来,国家对环保和节能越来越重视,客观上对火电机组热力系统热经济性分析方法的计算精度也有更高要求。
特别是随着机组单机和总体装机容量的不断增大,由于热经济分析方法误差带来的煤耗计算偏差不容忽视,因此常规热平衡方法计算精确度最高的特点成为一种适时的优势,以常规热平衡法为基础,结合矩阵思想逐渐成为研究的新热点。
热力学中的热平衡和热力学循环
热力学中的热平衡和热力学循环热力学作为一门重要的自然科学，主要研究能量转化和传递的规律。
在热力学中，热平衡和热力学循环是两个重要的概念，它们在研究能量转化过程中起着至关重要的作用。
热平衡是指两个系统之间没有温度差，即二者处于相同的温度状态下。
在热平衡状态下，系统之间不会发生能量的净传递，而是会达到一个稳定的状态，使得系统内部的能量分布达到均衡。
热平衡是热力学中的基本概念，它不仅涉及到温度的定义，还关系到热力学第零定律的成立。
热平衡可以通过热接触来实现。
当两个系统处于热接触状态时，它们之间会发生能量的传递，直到两个系统达到热平衡。
这种能量的传递即为热传递，它是热力学中重要的能量转化过程之一。
在热传递过程中，能量从温度较高的系统传递到温度较低的系统，直到两者的温度相等为止。
热平衡的实现可以通过各种方式，如热导、热辐射等。
值得一提的是，热平衡还与热力学第零定律的建立密切相关。
热力学第零定律指出，如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么前两个系统之间也处于热平衡状态。
这意味着热平衡具有传递性，可以通过多个系统之间的热平衡来构建一个更大的热平衡系统。
热力学第零定律在热力学循环中起着至关重要的作用。
热力学循环是指在一定条件下，系统经历一系列热力学过程从而绕回到起始状态的过程。
热力学循环广泛应用于工程实践中，如热力机械、制冷系统等。
热力学循环分为开放循环和闭合循环两种。
开放循环是指系统与外界有物质的交换，如内燃机等。
在开放循环中，工质通过一系列的过程进行能量转换，并且排出废物。
这种循环在实际应用中具有广泛的代表性，如汽车引擎的工作原理就是一个开放循环。
开放循环的过程中，系统与外界之间存在物质的流动，因此需要不断地补充和排出物质。
闭合循环是指系统与外界没有物质的交换，如蒸汽动力机等。
在闭合循环中，工质在一系列的过程中进行能量转换，但不与外界物质交换。
这种循环在压力容器中进行，如电站发电过程中使用的蒸汽动力机。
热力学中的热平衡问题解析
热力学中的热平衡问题解析热力学是研究物质的能量转化和能量传递规律的科学，而热平衡则是热力学中的一个重要概念。
在这篇文章中，我们将对热平衡问题进行详细的解析。
1. 热平衡的定义热平衡是指系统中不同部分之间或者不同系统之间不存在热量的净流动，即温度相等时的状态。
在热平衡状态下，系统处于一个稳定的状态，系统内部以及系统与外界之间的能量交换相互平衡。
2. 热平衡与热传导在热平衡条件下，系统内部的温度是均匀的，各部分之间不存在温度差异。
这也意味着系统之间不存在热传导的净流动。
热传导是热能通过物质中的分子传递的过程，当存在温度差时，热能会自热量高的区域传递到热量低的区域，直到达到热平衡。
3. 热平衡与热力学平衡热平衡是热力学平衡的一种特殊情况。
热力学平衡是指系统处于一种稳定状态，在这种状态下，系统的宏观性质保持不变，不随时间演化。
而在热平衡条件下，系统不仅满足宏观性质不变的条件，还要求温度相等，热量净流动为零。
4. 热平衡的实际应用热平衡在日常生活和工业生产中具有重要的应用价值。
例如，在制冷和空调系统中，通过维持冷却剂和室外环境之间的热平衡，可以实现对室内温度的控制。
此外，在热电站中，通过维持燃料和冷却剂之间的热平衡，可以高效地转化燃料的热能为电能。
5. 热平衡的研究方法研究热平衡问题的方法包括理论分析和实验研究两种途径。
理论分析可以通过建立适当的数学模型，运用热力学基本原理和方程进行推导和计算。
实验研究则是通过设计实验来观察和验证热平衡的条件，通过测量温度、热量传递等物理量来确定热平衡的状态。
在研究热平衡问题时，我们需要考虑系统的封闭性、外界环境和各部分之间的热交换等因素，以满足热平衡条件。
了解热平衡及其相关问题对于理解物质的能量转化和热传递规律具有重要意义，也为我们应对实际问题提供了基础和指导。
总结起来，热平衡是热力学中一个重要的概念，指系统内部或者不同系统之间不存在热量净流动的状态。
热平衡是热力学平衡的一种特殊情况，要求系统不仅满足宏观性质不变的条件，还要求温度相等、热量净流动为零。
热力学中的热平衡和热力学循环
热力学中的热平衡和热力学循环热力学是研究能量转换和能量传递的科学。
在热力学中，热平衡和热力学循环是两个重要的概念。
本文将分别介绍热平衡和热力学循环的概念、特点以及在实际应用中的重要性。
一、热平衡热平衡是指物体间的温度相等，且没有净热量传递的状态。
在热平衡状态下，温度的分布是均匀的，不存在温度梯度。
热平衡的特点有以下几点：1. 温度相等：热平衡状态下，不同物体之间的温度是相等的。
这是因为热平衡是一个热力学均衡状态，物体间的能量交换已经达到最稳定的状态。
2. 无净热量传递：在热平衡状态下，物体之间没有净热量的传递。
虽然存在分子间的热运动，但是总的热量转移为零，热平衡的物体之间不再有热量的净流动。
3. 无内部可逆功：在热平衡状态下，任何系统都不会做内部可逆的功。
这是因为只有在温度差存在的情况下，系统才能进行内部可逆的功。
热平衡在实际应用中具有重要的意义。
例如，在热力学实验中，为了进行温度的测量和控制，需要将物体达到热平衡状态。
在热力学计算中，热平衡是很多热力学定律和关系的基础。
二、热力学循环热力学循环是指在一定的条件下，系统经过一系列状态变化后回到初始状态的过程。
在热力学循环中，系统经历一系列的热量传递、功的转化和熵的变化。
热力学循环的特点有以下几点：1. 回归初始状态：热力学循环是一个循环的过程，系统最终回到初始状态。
这意味着经历一段时间的能量转换和传递后，系统的状态重新回到了原来的状态。
2. 热量传递和功转化：热力学循环中，系统会与外界进行热量的交换和功的转化。
通过热量传递和功转化，系统能够完成一定的能量转换。
3. 熵的变化：在热力学循环中，系统的熵可能会发生变化。
熵是描述系统无序程度的物理量，热力学循环中的能量转换可能会导致系统的熵增加或减少。
热力学循环在实际应用中有广泛的应用。
例如，蒸汽汽车发动机、蒸汽轮机和制冷循环都是通过热力学循环实现能量转换的。
结论热平衡和热力学循环是热力学中两个重要的概念。
热力学平衡热平衡和热力学循环的条件
热力学平衡热平衡和热力学循环的条件热力学平衡、热平衡和热力学循环的条件热力学是研究能量转化的科学，而热力学平衡、热平衡和热力学循环是热力学中重要的概念。
本文将讨论热力学平衡、热平衡和热力学循环的条件。
一、热力学平衡的条件热力学平衡是指一个系统处于一种稳定状态，不会发生任何改变。
在热力学中，有三个条件需要满足，才能达到热力学平衡。
1. 系统内部各部分之间达到平衡一个系统由不同的部分组成，这些部分之间的能量交换需达到平衡。
例如，在一个关闭的容器内，气体分子的热运动会导致容器内部压力的均匀分布，从而实现了系统内部的平衡。
2. 系统与外界达到平衡系统与外界之间的能量交换也需要达到平衡。
例如，在一个绝热箱中的物体与外界的热交换完全被隔绝，系统与外界的热交换为零，而达到热平衡。
3. 系统的热力学性质达到平衡系统内部的宏观性质，如压力、温度、密度等也需要达到平衡状态，才能达到热力学平衡。
例如，在一个恒温恒压的系统中，温度和压力都保持不变，系统内部的热力学性质达到了平衡。
二、热平衡的条件热平衡是指一个系统与外界不再发生热量的交换，温度相等且保持稳定的状态。
在热力学中，有两个条件需要满足，才能达到热平衡。
1. 温度相等在热平衡状态下，系统与外界的温度相等。
当两个物体温度不同时，它们会通过热传导，热对流或者热辐射进行热交换，直到温度相等为止。
2. 稳定状态在热平衡状态下，系统中的温度保持稳定。
即使系统与外界有微小的热交换，也不会对系统的温度产生显著的影响，系统能够保持稳定的温度。
三、热力学循环的条件热力学循环是指一系列热力学过程的重复进行，以达到特定的目的。
在热力学循环中，有一些条件需要满足。
1. 系统回到初始状态热力学循环要求系统在经历一系列过程后回到初始状态。
这意味着系统的性质，包括压力、温度等，需要回到初始的数值。
2. 永远保持循环在热力学循环中，过程需要连续重复，系统需要永远保持循环。
这需要确保每个过程的条件都能够满足，并且过程之间能够无限重复。
热力学的热力学函数
热力学的热力学函数热力学是探究能量转化和宏观系统的物理性质的学科，其中最重要的概念之一就是热力学函数。
热力学函数是描述系统热力学性质的数学表达式，它们对于分析和研究系统的能量变化和相变过程具有重要作用。
本文将介绍几种常见的热力学函数，并探讨它们的特点和应用。
1. 内能（U）：热力学中最基本的函数之一是内能。
内能是系统中所有微观粒子的总能量，包括它们的动能和相互作用能。
它是一个状态函数，表示系统的热平衡状态下的能量。
内能可以通过测量系统的温度、压强和体积的变化来计算。
当系统处于恒温恒容的条件下，内能的变化等于系统从外界吸收的热量。
2. 焓（H）：焓是热力学函数中的另一个重要概念。
它定义为内能和外界对系统施加的压力乘积。
焓可以表示为H = U + PV，其中P表示压强，V表示体积。
焓是一个状态函数，表示系统在不同热力学过程中的能量变化。
对于恒压过程，焓的变化等于系统从外界吸收的热量。
3. 自由能（F）：自由能是描述系统平衡状态的函数。
它是内能和系统的熵的组合。
自由能可以用来预测系统在不同条件下的稳定性和相变。
对于恒温恒容过程，系统的自由能变化等于从外界吸收的最大做功量。
自由能的极小值对应着系统的平衡状态。
4. 吉布斯自由能（G）：吉布斯自由能是描述系统在恒温恒压条件下的平衡状态的函数。
它是焓和系统的熵的差值。
吉布斯自由能可以用来判断系统是否能进行某种化学变化或相变。
对于恒温恒压过程，吉布斯自由能的变化等于系统从外界吸收的最大非做功量。
除了这些常见的热力学函数，还有一些其他的热力学函数也在特定条件下发挥重要作用，如熵（S）、化学势（μ）等。
这些函数可以根据系统的特性和研究的问题来选择合适的函数进行描述。
总结来说，热力学函数提供了描述系统热力学性质的定量方法。
它们通过数学表达式将系统的能量转化和相变过程具体化，使我们能够更深入地理解和研究热力学系统的行为。
不同的热力学函数在不同的条件和问题下有不同的应用价值，科学家们通过研究和分析这些函数来推动科学的发展和技术的进步。
热力学过程与循环
热力学过程与循环热力学是研究物质能量转化和能量交换规律的科学，而热力学过程和循环则是其中重要的概念。
热力学过程是指系统在一定条件下由一个平衡状态变为另一个平衡状态的过程，而热力学循环则是指系统在经历一系列过程后返回到初始状态的过程。
本文将简要介绍热力学过程和循环的基本概念、特性及应用。
1. 热力学过程热力学过程是指一个物理系统在一定条件下由一个热平衡态变为另一个热平衡态的过程。
根据能量的交换方式和温度变化情况，常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
1.1 等温过程等温过程是指在恒定温度下进行的过程，系统与外界之间的热量交换保持恒定。
在等温过程中，系统内部能量的改变主要体现为对外做功。
1.2 绝热过程绝热过程是指在无热交换的情况下进行的过程，系统与外界之间没有热量的传递。
在绝热过程中，系统内部的能量变化主要以对外做功的形式表现。
1.3 等容过程等容过程是指在恒定容积下进行的过程，系统内部体积保持不变。
在等容过程中，系统内部的能量变化主要以对外做功和内能的变化形式呈现。
1.4 等压过程等压过程是指在恒定压力下进行的过程，系统内部压力保持不变。
在等压过程中，系统内部的能量变化主要以对外做功和热量的变化形式表现。
2. 热力学循环热力学循环是指由一系列热力学过程组成的循环过程，即系统在经历一系列过程后重新回到初始状态。
热力学循环在能量转化和能量交换中扮演着重要的角色，广泛应用于热能发电、冷热能交换等领域。
2.1 卡诺循环卡诺循环是指一个理想的热力学循环，由等温过程和绝热过程组成。
卡诺循环具有高效率的特点，在热能转化和能量利用方面具有重要的应用价值。
2.2 斯特林循环斯特林循环是一种常用于发电机和制冷机的热力学循环，由等温过程和等容过程组成。
斯特林循环以其高效率、低排放和环保的特点，在能源领域得到广泛应用。
2.3 朗肯循环朗肯循环是一种由等压过程和绝热过程组成的热力学循环，常用于内燃机中。
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• 抽气回热循环的排气系数与各个加热单元进水 系数之间的关系：
k gf,1gf,2gf,3
循环函数法
循环函数法
• 循环函数法将任一复杂的热力系统划分为 主循环和若干并列的辅助循环。主循环是 指不考虑任何附加成分（轴封、阀杆漏气、 抽气器用汽等）的回热系统，而将每一附 加成分以及对外供热、补充水、减压减温 器、蒸汽发生器排污、工质泄漏等逐一作 为辅助循环来处理，分别计算主、辅循环 的热经济指标，最后综合成实际的整个热 力循环热经济指标。
第一单元
g e ,1 1 g e ,2 2 g e ,3 3
g d ,1 0 g d ,2 g e ,1 g d ,3 g e ,1 g e ,2
g f ,3 f ,3
其 中 f ,3 1 1 2 3
第二单元
g e ,4
4 f ,3
g e ,5
5 f ,3
加热单元划分原则2
• 混合式加热器或带疏水泵加热器，在没有 其他加热器向其放流疏水的情况下，独自 构成一个加热单元
• 由单独一级加热器组成加热单元，成为一 级单元；由两级加热器组成的加热单元称 为二级单元，以此类推。
第一单元
第二单元 第三单元
单元抽气系数、单元疏水系数、单 元进水系数
当一个加热单元的出水量为1kg时，该 加热单元各级的抽气量称为单元抽气系 数 g e , i ，汇集的疏水量称为单元疏水系数 ， 进水g d 量, i 称为单元进水系数 。 g f , i
各级加热器的单元抽气系数为：
ge,4
4 f ,3
4
qh,4
ge,5
5 f ,3
f ,5 f ,3
5
qh,5
ge,4
5
qh,5
单元疏水系数为：
g d ,4 0
g d ,5
g e,4
4
qh,4
• 第二加热单元的进水系数为
gf
,5
qh,5
gd,5(qh,5
qh,55
5)
• 第三加热单元中各级加热 器的热平衡方程：
1
qh,1
gd ,3
g e ,1
ge,2
2
qh,2
ge,1 (1
2
qh,2
)
• 第一加热单元的进水系数为
gf,3 f,3qh,3q ghd,,33(qh3 ,33)
• 第二加热单元中各级加热 器的热平衡方程：
4 qh,4 f ,3 4 5qh,5 4 5 f ,5 5 f ,5 f ,3 ( 4 5 )
抽气回热循环的热效率
t
1q2 q1
1 kqc
h1hfw
q 1 工质从热源吸收的热量
q 2 排向冷源的热量
h 1 新蒸汽焓值
h f w 第w级加热器出口给水焓值 k 抽气回热循环的排气系数
加热单元
• 加热单元是抽气回热循环的基本组成部分。 • 给水回热系统中任何一个汇集疏水的加热器（混
合式加热器或带疏水泵的表面式加热器），连同 向其放流疏水的各级表面式加热器，组成一个加 热单元。
1qh,1 1 2qh,2 12 2 3qh,3 (1 2)3 f ,3 3
各级加热器的单元抽气系数为：
g e,1
1
1 q h ,1
g e,2
2
2 qh,2
g e,1
2 qh,2
g e,3
3
3 3 qh,3
( g e,1
ge,2 )
3 qh,3
单元疏水系数为：
gd ,1 0
gd ,2
g e ,1
f ,6 6 6qh,6 f ,6 f ,5 6
各级加热器的单元抽气系数为：
ge,6
6 f ,5
f ,6 6 qh,6 f ,5
单元疏水系数为：
g d ,6 0
• 第三加热单元的进水系数为
gf,6qh,q 6h ,6 6qh,6q gh d,,6 6( qh6 ,66)
由此可得混合式加热器组成单元的单元进水系数的通用式
gf ,i
qh,i
gd,i(qh,i
qh,i i
i)
单元抽气系数和单元疏水系数的通式为
m 1
ge,mqh m ,mgd,mqh m ,mqh m ,mqh m ,h m ,m 1 1 1 q h m ,m 1 1 g d ,m 1 q h m ,m 1 1 1 q h m ,m 1 1 i 1g e ,i
• 除了进入、离开加热单元的凝给水之外，加热单 元是封闭的，不向单元以外较低压力的加热单元 放流疏水，加热单元汇集的全部疏水与流进单元 的凝给水混合后由水泵送入较高压力的加热单元。
加热单元划分原则1
• 放流疏水的加热器，不论是单独一级还是 几级串联（逐级放流疏水），都不能构成 一个加热单元
• 向凝汽器放流疏水的加热器，不论是单独 一级还是几级串联，连同凝汽器组成一个 加热单元，放流到凝汽器的疏水与汽轮机 排气的凝结水混合在一起由凝水泵送进较 高压力的加热单元。
g d ,4 0 g d ,5 g e ,4
g
f ,5
f ,5 f ,3
其 中 f ,5 1 1 2 3 4 5
g e,6
6 f ,5
g d ,6 0
第三单元
g
f ,6
f ,6 f ,5
其 中 f ,6 1 1 2 3 4 5 6
第一加热单元中各级加热器的 热平衡方程：