简化版3新型联合循环热力计算
热力循环系统计算介绍
火力发电厂的主要生产流程
能量守恒 效率η=有效利用热量/供给热量
发电厂的主组： 全厂热效率=发电机输出功率/全厂热耗量
热电联产机组：热电厂热效率(%)= (发电量(千瓦时)*3600(/ 千焦/千瓦时)+供热量(千焦))/全厂热耗量
（1）综合厂用电率（%）＝［（全厂发电量－上网电量） ÷全厂发电量］×100% （2）发电标煤耗=发电用标煤量÷全厂发电量 （3）供电标煤耗=发电用标煤量÷（全厂发电量-厂用电量） （4）供热标煤耗=供热用标准煤耗÷全厂供热量
• 129为蒸汽压力，12.9MPa • 535为蒸汽温度，535℃ • 3431.3为对应蒸汽压力和温度下的焓值，即蒸汽温度为535℃，压力为12.9MPa时，其焓值
为3431.3kJ/kg • 160为蒸汽流量，160t/h
能量守恒方程：D3H3=D1H1+D2H2 质量守恒方程：D3=D2+D1
（5）供热比（%）=供热量÷机组热耗量 （6）供热用标煤量=发电供热用标煤量×供热比 （7）发电供热用标煤量=发电供热用原煤量×原煤热值 (J/g)÷标煤热值 注：标煤热值=29271( J/g)=7000大卡/千克 机组热耗量=主蒸汽流量×主蒸汽焓-主给水流量×主给水焓+ 补水量×补给水焓值
汽轮机热平衡图
• D表示质量，H表示对应温度和压力下的焓值
答题：根据提供的热平衡图计算以下数值
• （1）请根据质量守恒定律计算汽轮机的排 汽量
• （2）请根据能量与质量守恒定律计算除盐 水补水量
• （3）请计算汽轮机的实际做功Wi
热平衡计算图
清华大学《联合循环》课件第4章
第二节 燃气蒸汽联合循环电站的 基本热力学分析
热量损失与有传热温差带来的损失比较 传热温差带来的损失：质上的损失，导致下位循 环新蒸汽参数降低 热量损失带来的损失：量上面的损失
第二节 燃气蒸汽联合循环电站的 基本热力学分析
热量损失与有传热温差带来的损失比较 传热温差带来的损失：质上的损失，导致下位循 环新蒸汽参数降低 热量损失带来的损失：量上面的损失
H L H L
H L H L UN L
热量损失
第二节 燃气蒸汽联合循环电站的 基本热力学分析
1、串接电站（有热量损失模型） 余热锅炉效率
B
QL Q QUN 1 UN 1 1 UN Q QHR QHR 1 H QB HR QB
第一节 联合循环电站的方案与基 本概念
补燃，若空气系数不够，还要补充空气，不补空 气叫完全燃烧技术——补燃燃料有限制 ，非完 全燃烧技术循环燃机、汽机可单独工作
第一节 联合循环电站的方案与基 本概念
增压锅炉内工作压力为压 气机排气压力
炉内压力高，换热系数大， 面积小 炉体材料是价格比较昂贵 的金属材料
CPSP 0 H 0 L 0 H 0 L 0 H
UN (1 B )(1 H SH )
0 L S
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) [1 ( ) ] 串并行电站的效率比串行电站的效率小，减小
H (1 L ) S
补燃的成分越多，效率下降的越多
第一节 联合循环电站的方案与基 本概念
1、常规的燃气蒸汽联合循环 常规——指以液体燃料和气体燃料（主要） 不补燃的余热锅炉型方案 (最广泛)。 有补燃的余热锅炉型方案。 增压锅炉型方案。
燃气轮机组热力计算指标
燃气轮机组热力计算指标体系1.电站燃气轮机热力循环的主要参数及性能指标1.1.燃气轮机热力循环主要参数1C—压气机；B—燃烧室；T—透平；G—发电机；1—压气机进口；2—压气机出口亦即燃烧室进口；3—燃烧室出口亦即透平进口；4—透平出口图1为常用的燃气轮机热力系统组成方式，燃气轮机的热力循环参数主要有两个：压缩比和温度比。
1）压缩比（简称压比）：压气机出口压力与进气口压力之比，用π表示，计算公式为：π=P2∗ (1)P1∗式中，P1∗——燃气轮机进气道后，压气机进口导叶前的滞止压力（上角标“*”表示“滞止”状态），Pa或MPa，P2∗——压气机出口处的滞止压力，Pa或MPa，P1∗，P2∗可通过参数测点读出数值。
2）温度比（简称温比）：透平进口处的温度与压气机进口处的温度之比，若用τ表示，计算公式为：τ=T3∗T1∗ (2)式中，T1∗——压气机进口处的滞止温度（在开式燃气轮机循环中，即为环境温度T e），T3∗——透平进口处滞止温度，K，T1∗=T e可通过参数测点读出数值。
1.2.燃气轮机性能指标描述燃气轮机热力的主要性能指标有两个：比功和循环热效率。
1）比功：指单位质量的空气流过装置时，燃气轮机向外界输出的净功，记为W n，忽略燃气和空气在流量上的差异，则W n=W T−W C=C p(T3∗−T4∗)−C p(T2∗−T1∗) (3)式中，W T——透平的比功，J/kg或kJ/kg；W C——压气机的比功，J/kg或kJ/kg；C p——工质的定压比热（在知道压力、温度时，可查表得出）。
2）循环热效率：当工质完成一个循环时，输入的热量功转化为输出功的部分所占的百分数，记为ηgt，计算公式为：ηgt=W nfH u =W nq B=C p(T3∗−T4∗)−C p(T2∗−T1∗)C p(T3∗−T2∗)=1−T4∗−T1∗T3∗−T2∗=1−1πk−1k (4)式中，f——燃料的质量流量与空气的质量流量之比，称为燃料空气比；f=G fG ckg燃料/kg空气；k为绝热指数；G f指燃料流量，kg/s；G c指进入压气机的空气流量kg/s；有效功率：q n=W n G cH u——燃料的热值，J/kg或kJ/kg，通常指低热值；q B——单位质量空气在燃烧室中吸取的热量，J/kg或kJ/kg；3）耗气率：产生单位有效功率时的燃料消耗量，kg/（kW⋅h）g e=Bq n =3600G fq n=3600ηgt H u；式中B为气耗量4）热耗率：产生单位有效功率所耗的燃料热量，kJ/（kW⋅h）q e=BH uq n =3600ηgt2.联合循环机组的主要参数及性能指标2.1.联合循环热效率和功比率热效率和功比率是联合循环的两个基本特性参数，以常规的余热锅炉型联合循环（一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台汽轮机，电动机可以一台，也可以两台，也称“一拖一”方案）为例，介绍这两个参数。
车用发动机余热回收的新型联合热力循环
提出的一种新型的以氨一水混合物为工质的动力循 环［１ ２。．因为氨一水混合物临界温度较低，故Ｋａｌｉｎａ循 环可以应用于低温热源，如地热能ｒ１３］及各种工业废 热『Ｊ ４］的回收与利用． 鉴于在车用发动机所产生的３种余热中，冷却 水余热的温度最低，故采用一种适合回收１００℃左 右冷卸水余热的Ｋａｌｉｎａ循环构型，作为新构建的车 用发动机余热回收热力循环系统的低温循环部分， 用于回收车用发动机的冷却水余热． １．３一种新的车用发动机余热利用热力循环构型 本文提出的新型车用发动机余热利用热力循环 构型及其Ｔ－ｓ图如图１和图２所示．
车用发动机余热回收热力循环系统
研究表明，在车用发动机中，燃料转变为有效功
的部分仅为２５％＂－－３５％，另有５５Ｙｏ～６５％左右的能 量以冷却水余热、润滑油余热和排气余热的形式排 人大气中．在这部分能量中，由于排气温度较高，故 其热能品质较好，冷却水余热虽然热能品质较差，但 能量量值很高，而润滑油余热虽然温度较高，却在发 动机总体余热中所占的比例很小［５］．因此，如果能够 根据这３部分余热能量的自身特点来加以回收利 用，构建适当的车用发动机余热回收热力循环，必将 会很大程度提高车用发动机的能量利用率． 国外各大汽车公司２０世纪８０年代就已开始围 绕着发动机余热利用动力循环的构型设计进行了大 量的新技术开发工作，但均还停留在概念构型的阶 段Ｌ６－１０３，未设计制造出原型样机．
１．２
ＯＲＣ）耦合来同收车用发动机余热．其中，前者用于 回收温度较低的发动机冷却水余热，后者用于回收 温度较高的发动机排气余热及润滑油余热．利用本 热力循环系统，可以同时回收发动机的排气余热、冷 却水余热和润滑油余热，显著提高车用发动机余热 的回收效率． １
Ｋａｌｉｎａ循环简介 Ｋａｌｉｎａ循环的原型是美籍苏裔科学家Ｋａｌｉｎａ
冷热电三联供计算分析
冷热电三联供计算分析第一篇：冷热电三联供计算分析冷热电三联供计算分析国家发改委、财政部、住房城乡建设部、能源局在2011年10月发了“关于发展天然气分布式能源的指导意见”。
其中有段：“天然气分布式能源是指利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上，并在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式，是天然气高效利用的重要方式。
”根据这个精神做冷热电联产实际运行的计算分析。
（实例）以热定电，使能源利用率，经济效益最大化。
例一、赣州锦秀新天地功用实施范围：一座三层综合商场，七幢连体别墅（14套）。
先确定热耗量根据当地空调期常年平均气候，按舒适性空调条件计算。
综合商场空调制冷需总冷量2925kw/h。
空调制热需总热量1380kw/h。
七幢连体别墅空调制冷需总冷量1130kw/h。
空调制热需总热量790kw/h。
每小时出65℃热水3m³需热量195 kw/h。
这里以吸收式制冷机形式生产空调冷原；以板式热交换器形式转换生产空调热源；以水—水容积式热交换器形式生产65℃生活热水。
λ综合商场和七幢别墅制冷空调同时运行时，需总制冷量4055 kw/h。
采用单效热水型溴化锂吸收式制冷机组生产此冷量，需耗热能（循环热水）5068 kw/h。
（能效比0.8）λ综合商场和七幢别墅制热空调同时运行时，需总制热量2170 kw/h。
采用板式换热器转换生产此热量，需耗热能（循环热水）2214 kw/h（能效比0.98）λ采用容积式换热器转换生产生活热水，需耗热能（循环热水）200 kw/h（能效比0.98）当制冷空调运行和生产生活热水时，热负荷为5068kw/h+200kw/h=5268 kw/h，为此系统的最大热负荷。
再确定选择发电机组根据曼海姆燃气发电机组TCG2020 V20样本所列技术数据。
电功率为2000KW；热输出为1990KW。
总效率87%。
其中热输出中，缸套水热量1006KW；排气热量972KW可以搜集再利用。
多种形式的联合循环
三 、燃煤联合循环（CFCC）
同时解决高效和低污染问题。
PFBC-CC (Pressurized fluidized bed combustion-Combined Cycle) AFBC-CC (Atmospheric fluidized bed combustion-Combined Cycle ) IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle)
SOFC(solid oxide fuel cell) 工作温度为 750 ℃ -1000℃
图4-10 燃料电池联合循环
6.化学链燃烧的动力循环
氧化反应 还原反应
燃料侧反应是燃料与固体金属氧化物（MO）反应， 生成二氧化碳、水和固体金属（M）； CH4+4NiO→CO2+2H2O+4Ni
空气侧是前一个反应中生成的固体金属与空气中的氧反应， 回复到固体金属氧化物（MO）。
最常用的一种联合循环方式,汽轮机与燃气轮机功率比 Rsg=Pst/Pgt 约为1∶2 联合循环效率对相应的简单循环燃气轮机效率的效率 比（Rη=ηcc/ηgt）比较大，为1.45-1.77 余热锅炉性能受燃气轮机排烟温度限制
2.补燃的余热锅炉型联合循环
图4-2 补燃的余热锅炉型联合循环 1-余热锅炉（HRSG）；2-压气机；3-燃烧室；4-透平； 5-负荷；6-汽轮机；7-燃料；8-凝汽器
《电厂燃气轮机概论》
第6章 多种形式的联合循环
1
第6章 多种形式的燃气-蒸汽联合循环
一、常规联合循环类型 二、若干新型联合循环 三、燃煤联合循环（CFCC） 四、热、电、冷联供系统
热学热力学循环与热效率计算
热学热力学循环与热效率计算热学热力学循环是研究能量转换和能量传递的过程，通过热力学循环可以实现能源的转换和利用。
而热效率则是评价能源转换过程中能量损失的程度，是衡量能源利用效率的重要指标之一。
本文将介绍几种常见的热力学循环以及计算热效率的方法。
1. 卡诺循环卡诺循环是一种理想的热力学循环，它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在卡诺循环中，工作物质在两个等温过程中与热源和冷源交换热量，在两个绝热过程中由于没有热量交换，因此没有能量损失。
卡诺循环的热效率由以下公式计算：热效率 = 1 - Tc/Th其中，Tc和Th分别表示冷源和热源的温度。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种由等温过程和绝热过程组成的循环。
斯特林循环的工作物质通过与热源交换热量进行膨胀和与冷源进行压缩，从而实现能量转换。
斯特林循环的热效率可以通过以下公式计算：热效率 = 1 - (Tc/Th)^(γ-1)其中，γ表示斯特林循环中工作物质的比热容比，Tc和Th分别表示冷源和热源的温度。
3. 奥托循环奥托循环是内燃机中常用的循环方式，也是汽油机和柴油机的工作原理。
奥托循环由四个过程组成：进气、压缩、燃烧和排气。
在奥托循环中，工作物质通过气缸的压缩和燃烧过程将热能转化为机械能。
奥托循环的热效率可以通过以下公式计算：热效率 = 1 - (Vd/Vc)^(γ-1)其中，Vd和Vc分别表示缸容与死点容积的比值，γ表示奥托循环中工作物质的比热容比。
通过以上三个热力学循环的介绍，我们可以看到不同循环方式的热效率计算公式不同。
在实际应用中，为了提高能源利用效率，我们可以优化循环参数，如提高热源温度、降低冷源温度等，以获得更高的热效率。
总结：热学热力学循环是能源转换和利用的重要方式之一，通过评估热效率可以衡量能源利用的效率。
本文介绍了卡诺循环、斯特林循环和奥托循环三种常见的热力学循环，并给出了计算热效率的公式。
通过优化循环参数，可以提高热效率，实现能源的高效利用。
求解热循环效率的简单方法
求解热循环效率的简单方法作者：顾怀斌（08物理2班 学号:200802050220）摘要：当在P —V 图上给出一循环过程求其效率时。
一般必须找出吸（放）热部分，并且计算热量Q 时，常涉及到温度T 的变化，然而P —V 图上给出的过程往往只是体积V 或压强P 的变化，因而计算过程比较繁杂，本文给出的方法，不需先找出吸（放）热部分，并且可以知根据题给出的某个参量（如V 或P 或T ）的变化直接计算Q 得出正值（吸热）或负值（放热），从而使求效率过程大大简化。
关键词：热循环；效率；简单方法引言：热循环是学习热学，热力学等课程的中非常重要的部分。
可以证明，以任何工作物质作热循环，其效率都一致；还可以证明，所有实际循环的效率都低于同样条件下卡诺循环的效率，也就是说，如果高温热源和低温热源的温度确定之后卡诺循环的效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。
因此，提高热机的效率，应努力提高高温热源的温度和降低低温热源的温度，低温热源通常是周围环境，降低环境的温度难度大、成本高，是不足取的办法。
现代热电厂尽量提高水蒸气的温度，使用过热蒸汽推动汽轮机，正是基于这个道理，当我们要计算热循环的效率时，我们可以避开以往繁杂的计算，本文将给读者带来求解热循环效率的简单方法。
1.计算热量Q 的公式下面从热力学第一定律及理想气体状态方程出发导出适用于任何静态过程的，仅由一个参量的变化即可直接计算Q 的公式。
为方便起见。
取一摩尔理想气体为研究对象，社系统处于循环过程中任意一点A （P 、V ）所对应的状态，过A 点的过程方程为P=P(V 、T)，该过程曲线在A 点斜率为i i dVdP K )(={i 表示任一过程}，过A 点绝热线斜率为()Q Q dP P K dV V γ==- 其中P V C C γ=，在A 点等温线斜率为()T T dP P K dV V ==-.在任一过程中系统（1M μ=）满足热力学第一定律及状态方程；Q V d dE dA C dT PdV =+=+ (1)PdV VdP RdT += (2)把式（2）代入式（1）并利用P V C C R =+和P V C C γ=;Q=()VC d PdV VdP PdVR ++即 Q=VP C C d PdV VdPR R +(3) 今把式（3)分别做如下变换；I ：Q=VP C C d PdV VdPR R +=()V C V dP PdVR P dV γ+()=iV P dP C V dV PdVP R V γ+即 Q Q=iV T K K C d PdVR K -（4）II ：Q=VP CC d PdV VdPR R +=(1)VPC V VdPdP R dV γ+()=()i V i dPPC dV VVdPdPR dV γ+ 即QQ=i V i K K C d VdPR K -（5）III ：Q=V P C C d PdV VdP R R +=V C PdV VdP dT R dT γ+ =C V PdV VdP dT PdV VdP γ++=V P dP V dV C dT P dP V dV γ++ 即Q=i Q V i T K K d C dT K K -- （6）式（4）、（5）、（6）就分别用参量V 、P 、T 的变化来表示的适用任意静态过程的dQ 计算公式，易见在任一点A （P 、V ）只要i Q K K ≠即()i dP P dV V γ≠-则A 点附近元过程是吸热还是放热，由公式本身反映出来，若在P —V 图上表示（4）——（6）的物理意义便一目了然对其积分就可以得任意宏观过程中的吸（Q>0）放(Q<0)热；当i Q K K =时，0dQ =此时A 点为吸热，放热的转折点。
第5章热力循环-资料
.. .. 4 5 p1 6 1
..
3
2
.p1
1
.4. .5
.6 .
3
2
30
(3)朗肯循环的热效率
t
wnet q1
1 q2 q1
wnet wt,Twt,P
w t,T h 1 h 2? cpT 1 T 2
ห้องสมุดไป่ตู้
wt,P h4 h3
w n e t h 1 h 2 h 4 h 3
c) ,i, i m ax
增大τ是提高燃气轮机装置性能（wnet，ηi）的方向。
A474299
26
5.3.4 气体动力循环热效率分析归纳：
基础：
t
wnet q1
1q2 q1
1T2 T1
方法：
在T-s图上叠加、拆分等； 在T-s图上与同温限卡诺循环比较；
利用ηt= f (x, y, z ···)的数学特性。
2
1
22
*5.3.3 燃气轮机装置定压加热的实际循环
1-2 不可逆绝热压缩； 2-3 定压吸热； 3-4 不可逆绝热膨胀； 4-1 定压放热。
23
1. 压气机绝热效率和燃气轮机相对内效率
C,s
wC,s wC
h2s h1 h2 h1
wC
1
C,s
h2s h1
1
p3 p2
q1cVT3T2
t 1qq12
1T4T1 T3T2
q2cVT4T1
1 t 1 1 1 1 1 1 1 1
15
讨论： a) t
b ) ; t不 变 ， 但 w n et
10
热力学循环和效率计算
热力学循环和效率计算热力学循环是指在热力学原理的基础上进行的能量转化循环过程。
通过设计和优化热力学循环可以实现能源的高效利用。
本文将介绍热力学循环的基本原理和常见的计算方法。
一、热力学循环的基本原理热力学循环是指由一系列的热力学过程组成的循环，能量从一种形式转化为另一种形式，并回到原始状态。
热力学循环通常包括四个基本过程：绝热过程、等温过程、等压过程和等熵过程。
在循环过程中，系统从一个状态经过一系列过程回到原始状态，完成对外界做功或从外界获得热量的交换。
二、常见的热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是热力学循环中最常见和最基本的循环之一。
它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
卡诺循环是一个理想循环，可以实现最高效率。
卡诺循环的效率由两个热源的温度决定，即热量高温和热量低温。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种由等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程组成的循环。
斯特林循环适用于高温源和低温源温度较接近的情况下，能够实现较高的效率。
3. 朗肯循环朗肯循环是一种由绝热压缩、等温膨胀、绝热膨胀和等温压缩四个过程组成的循环。
朗肯循环是内燃机的理论基础，应用广泛。
朗肯循环适用于工作质量需求较高的场合，但效率相对较低。
三、热力学循环的效率计算热力学循环的效率可以通过热机效率公式来计算。
热机效率定义为理论上能够实现的输出功和输入热量之比，即η = W/Q_in，其中η为热机效率，W为循环中的净功输出，Q_in为输入系统的热量。
在卡诺循环中，热机效率可以通过两个热源温度的比值来计算。
卡诺循环的效率是所有循环中最高的，即η_carnot = 1 - T_cold/T_hot，其中T_cold为热源的低温，T_hot为热源的高温。
对于其他热力学循环如斯特林循环和朗肯循环，可以通过对热力学循环各过程的计算来求得效率。
具体的计算方法需要根据循环的特点和参数进行推导和计算。
四、热力学循环的应用热力学循环广泛应用于能源领域。
常见的热力学循环如汽车发动机、蒸汽发电机等都是基于热力学循环原理设计的。
热力学循环和能量转换的效率
热力学循环和能量转换的效率热力学循环是一种能够将热能转化为有用功的过程。
在热力学循环中，能量转换的效率是一个重要的指标，衡量了系统能够将输入的热能转化为有用功的比例。
本文将探讨热力学循环的基本原理以及如何提高能量转换的效率。
第一部分：热力学循环概述热力学循环是指一系列热能转化为机械功的过程，常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。
这些循环过程以不同的方式完成能量转换，并有各自的优缺点。
以最为经典的卡诺循环为例，该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在等温过程中，系统与热源保持恒温接触，从热源吸收热量；在绝热过程中，系统与外界没有热量交换。
通过这个过程，系统可以完成热能到机械功的转换。
第二部分：能量转换效率的计算能量转换的效率可以通过工作输出与吸热量的比值来计算。
对于任何热力学循环，其效率都不可能高于卡诺循环。
卡诺循环效率的计算公式为：η = 1 - Tc/Th其中，η表示效率，Tc表示冷源的温度，Th表示热源的温度。
这个公式表明，要提高能量转换的效率，可以采取两个途径：提高热源温度，降低冷源温度。
然而，在实际应用中，提高热源温度是非常困难的，因此降低冷源温度成为提高效率的主要途径。
第三部分：提高能量转换效率的方法为了提高热力学循环的能量转换效率，我们可以采取以下几种方法：1. 使用高效的循环过程：选择适当的循环过程可以提高能量转换的效率。
例如，卡诺循环是理论上最为高效的循环过程，因此在实际应用中可以尽量接近卡诺循环。
2. 优化系统的工作流程：通过改进循环系统的设计，并减少能量损失，可以提高能量转换的效率。
例如，采用高效的热交换设备可以增加热能传递效率，减少能量损失。
3. 使用适当的工作介质：选择适合特定应用的工作介质也是提高能量转换效率的重要因素。
不同的工作介质具有不同的热力学性质和传热特性，选择合适的工作介质可以提高系统的能量转换效率。
4. 应用热力学循环的新技术：随着科技的不断发展，新的热力学循环技术不断涌现。
热力循环正循环的热效率
热力循环正循环的热效率一、热力循环的基本概念热力循环是指将热能转化为机械能或电能的过程，其基本形式包括蒸汽动力循环、气体动力循环和燃气轮机循环等。
其中，蒸汽动力循环是最常见的一种，其基本构成包括锅炉、汽轮机、凝汽器和泵等设备。
二、正循环的特点正循环是指从一个高温源吸收热量，然后通过工作物质的膨胀和收缩来产生功，最后将余下的低温热量排放到一个低温源中的一种热力循环方式。
它具有以下特点：1. 由于正循环中工作物质在经过膨胀和收缩时都是自发进行的，因此其效率较高。
2. 正循环中所使用的工作物质通常为理想气体或蒸汽等可逆过程，这也有助于提高其效率。
3. 正循环中所使用的设备较为简单，结构紧凑且易于维护。
三、正循环的热效率计算公式正循环的热效率是指从高温源中吸收的热量与产生的功之比，其计算公式为：η = W/Q1其中，W为正循环所产生的功，Q1为从高温源中吸收的热量。
四、正循环的热效率影响因素正循环的热效率受多种因素影响，主要包括以下几个方面：1. 工作物质的选择：对于同一工作条件下，不同工作物质的性质和特性不同，其热效率也会有所差异。
2. 循环过程中温度和压力变化：温度和压力是影响正循环热效率的重要因素。
在保证安全运行前提下，尽可能提高工作物质在膨胀和收缩过程中的温度和压力可以有效提高正循环的热效率。
3. 设备性能：设备性能直接影响到正循环运行时能否达到最佳状态。
如果设备存在漏气、泄漏等问题，则会降低正循环的热效率。
4. 运行方式：不同运行方式对于正循环热效率也会有所影响。
例如，在汽轮机组中采用再生器可以有效提高正循环的热效率。
五、正循环的优缺点正循环具有以下优点：1. 热效率高：由于正循环中工作物质在经过膨胀和收缩时都是自发进行的，因此其效率较高。
2. 设备简单：正循环中所使用的设备较为简单，结构紧凑且易于维护。
3. 适用范围广：正循环可以应用于多种热能转换场合，如汽轮机、燃气轮机等。
但同时也存在以下缺点：1. 受温度限制：由于正循环中需要从高温源中吸收热量，因此其可应用范围受到一定限制。
热力学循环卡诺循环的效率与热机的工作原理
热力学循环卡诺循环的效率与热机的工作原理热力学循环是热机运行的基础原理之一，而卡诺循环则是最高效率的理想热力学循环。
本文将介绍热力学循环、卡诺循环的工作原理，并讨论卡诺循环的效率。
同时，我们还会探讨热机的工程实现中存在的限制和改善方法。
1. 热力学循环的定义热力学循环是指通过热交换和做功两个过程的连续循环，将热能转化为机械能或其他可使用形式的能量。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环等。
2. 卡诺循环的工作原理卡诺循环是一种理想化的热力学循环，它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在卡诺循环中，工质在等温过程中从高温热源吸热，绝热过程中进行绝热膨胀或绝热压缩，等温过程中向低温热源放热，最后绝热过程中再次进行绝热膨胀或绝热压缩。
卡诺循环的工质可以是气体、蒸汽或其他形式。
3. 卡诺循环的效率卡诺循环是所有热力学循环中效率最高的循环，其效率由以下公式计算：η = 1 - T2 / T1其中，η为卡诺循环的效率，T1为高温热源的温度，T2为低温热源的温度。
可见，卡诺循环的效率与热源的温度有关，当温差越大时，效率越高。
4. 热机的工程实现中的限制尽管卡诺循环具有最高效率，但在实际的热机工程实现中，存在一些限制。
首先，热机内部存在损耗，如摩擦损耗、热传导损耗等，这些损耗会降低热机的效率。
其次，热机的工质在实际循环过程中会发生一定的温度变化，与卡诺循环的等温过程有所偏差，从而降低热机的实际效率。
5. 改善热机效率的方法为了提高热机的效率，可以采取一些改进措施。
一种常见的方法是增加热机的压缩比和膨胀比，以提高燃烧效率和发电效率。
此外，改善热机内部的传热、传质和流体动力学特性，减小损耗，也可以提高热机的效率。
同时，利用余热回收、联合循环等技术手段，可以最大程度地利用废热，提高能量利用效率。
综上所述，热力学循环是实现能量转换的关键，而卡诺循环则以其最高效率成为理想化的热力学循环。
卡诺循环的效率受到热源温度的影响，温差越大，效率越高。
制冷循环系统的热力计算
Cp—空气平均温度下的比定压热容，J/(kg.K)
λ—空气在平均温度下的热导率，W/(m.K)
d—当量直径，m
δf—翅带厚度，m
C
0.1758
0.5057
0.3333
0.3133
1.9908
0.5268
管带式换热器的形式如图：
b—椭圆扁管宽度 Sf—翅片间距
单位压缩功为66.67kJ/kg,制冷剂循环量为0.018kg/s,所以压缩功为66.67*0.018=1.2kW,取输气系数为0.7，从而压缩机排量可得：
3.3膨胀阀选型：
系统制冷量为2.8kW,即2800/3300=0.84冷吨，故选用容量为1冷吨的膨胀阀。
3.4连接管的选型：
由于换热器为扁椭圆形截面，而压缩机接口为圆形，所以选择橡胶管为连接管，耐压胶管。
δf
0.0002
0.0002
n5
-0.5268
s1
0.035
0.045
λ
0.026
n
11
5
Pr
0.7
l
0.55
0.55
<0.6
u
1.82E-05
H
0.385
0.225
<0.4
de
0.0055072463768
0.0063865546218
F
0.7865
Δt1
2.49
Δt2
21.3
Δt3
38.9
Δt4
由压缩机指示效率ηi=0.75，得h2=(h2s-h1)/ηi+h1=520.67kJ/kg.
各点参数
t0
℃
燃气_蒸汽联合循环机组热力性能验收试验计算方法
Qm (w ) QN (w )
#
( 1-
VH2O )
=
C 1-
B4
E1
式中
Pd 2 4
2$1 Q1(w ) #
1 QN (w )
#
( 1-
VH2O )
QV( d ) ) ) ) 燃气容积流量 (干度基准 ), m3 / s;
QV(w ) ) ) ) 燃气容积流量 (湿度基准 ), m3 / s;
Qm(w ) ) ) ) 燃气质量流量 (湿度基准 ), kg / s;
准 ), kg /m3。
(湿度基
g. 燃料水蒸气含量
VH 2O
=
P vap p in
=
Psat ( p in
tin
)
式中 pin ) ) ) 压气机入口压力, P a;
Pvap ) ) ) 对应 / tin 0 的饱和蒸汽压力, Pa;
tin ) ) ) 压气机入口温度, e 。
h. 燃气流量计算
QV( d ) = QV( w ) # ( 1- VH 2O ) =
3 计算方法
311 燃气密度计算
a. 混合气体压缩因子来自NZm ix ( t,
p)
=
E
j=
1xj
#
Zj
式中 xj ) ) ) 干混合气体中组分 j 的摩尔分数;
Z j ) ) ) 组分 j 在 计 量参 比 条件 下的 压 缩因
子;
N ) ) ) 混合气体的组分数量;
计量参比条件 ) ) ) 1011325 kP a, 0 e 。
H
0 j
(
t1
)
)
)
)
混合气体中组分
新型热力循环..
“1-4-5-6”面积的有效功，这种膨胀比大于压 缩比的工作循环称为充分膨胀循环。
但是，Miller 循环的进气“反流 ”降低了 进气量，使内燃机低速转矩表现很差； Miller 循环内燃机为了获得较大的膨胀比， 活塞行程较长，这一点不利于高转速运行。 工质移缸技术可以通过改变前后气缸容积 的方式来实现充分膨胀循环，可避免上述 Miller 循环内燃机的缺点。
——内燃机工质移缸和喷水做功
热力学循环
热力学循环 （thermodyna mical cycle）是 指工作物质经过 一系列状态 的变 化后回到它的初 始状态这种周而 复始的全过程， 又称循环过程， 简称循环。
热力学循环
例如热机工作时， 其中的工作物质（如 蒸汽机中的蒸汽）即 通过一系列的状态变 化，把从高温热源吸 取热量的一部分转变 为机械功，将一部分 废热排放到低温热源， 而工作物质本身又回 复到原来的状态。
喷水做功内燃机节能技术
由于基于工质移缸技术的内燃机燃烧废气
能量回收技术不太适用于低速工况，为了 能够回收更多的余热能，很多研究人员提 出了基于喷水做功的内燃机燃烧废气能量 回收技术。这类技术大都是利用水吸收内 燃机高温排气热量，蒸发膨胀而再次做功。 根据技术特点，可以将喷水做功内燃机节 能技术分成两种类型： （一）气体中直接喷水； （二）热交换器加热。
内燃机用的朗肯循环热交换器是循环用的液体工 质与排气交换能量的装置，它将决定工质能够从 排气中带走多少能量，因此，它是一个直接关系 到排气能量回收效率的关键技术。王天友等人在 研究中采用了一种比较典型的热交换器，其结构 如图 所示。它被安装在内燃机排气管上，工质 通过密集的细管与排气进行热交换增大了换热面 积，从而获得更高热交换效率。
热力循环的逐点计算方法
3 热力循环的逐点推算方法循环原始数据的一般范围见表5.2-3。
表5.2-3循环原始数据的一般范围在对热力循环方案进行比较时，可利用图5.2-10的C p曲线和κ公式，采用各个过程分段的平均温度时的比热容进行计算。
空气燃料比f 可从图5.2-11查取。
为了了解燃气轮机循环各过程的热力参数，通常使用逐点推算法计算。
典型的简单循环逐点推算法见表5.2-4。
对于其他循环或多轴方案，原则上也类似，只需加列相应的热力过程方程和功率平衡方程。
例如对分轴机组应考虑透平焓降的分配，以满足压气机与其驱动透平的功率平衡，其余则供动力透平的输出。
表5.2-4简单循环逐点推算法如在详细设计计算时要求更精确的计算结果，则应用详细的燃气热力性质表数据进行计算，可参照有关专著，例如参考文献[9]。
已编有不少通用的燃气轮机循环热力计算的计算机程序，可以应用于不同参数的各类燃气轮机循环，见参考文献[10] [11]。
参考文献[9] 吴仲华. 燃气热力性质表. 北京: 科学出版社，1957[10] G T Pro. Design and Simulation Software for Combined Cycle & Cogeneration Plants.Thermoflav Inc. Wayland MA, USA, 1990[11] World-Wide Installations Industrial & Marine Gas Turbine (Computer Listing Data), ForecastAsso Inc. Danbury CT, USA, 1991（《机械工程手册》（第2版）·第5篇燃气轮机·第2章燃气轮机的热力循环）。
联合循环热电联供中的快速计算热电比的方法-居民供热和工业供热综合版
之前小编曾经提供过热电计算的方法，有朋友问了，说那个只是适用于工业供热，对于冬季供暖的没有验证过，小编这里再次提供供热下的简单公式。
其实供暖下，供汽压力更低了，所以热电转化系数也就更大了。
国家对联合循环热电联供电厂的热电比做出严格要求：•工业抽汽机组不小于４０％（广东要求５０％）•供暖机组在供暖季节不小于６０％为了计算各个工况下的热电比，需要在计算软件里算大量抽汽下的热平衡，有兄弟就问了，有没有比较简单的估算办法呢。
小编也比较懒，还真琢磨出一个简单公式：热电比＝（抽汽热量－补水热）／（纯凝发电－抽气热量／热电系数）热电系数是指每少发单位电所能对外供的热量，一般为３～４，主要和抽汽参数有关，也和汽机效率，凝汽器背压有一点关系，这个小编后面会慢慢解释。
为了验证这个公式，小编用大家常用的软件算了大量工况，首先看一下下工业抽汽的结果，为了方便，小编做成下面的图：从这张热电联供的热电关系图，大家有没有发现热电关系逼近线形，而这个直线的斜率就是热电转化系数。
小编进一步算了不同供汽参数下的热点转化系数，得到下面的结果：大。
我们来看计算结果，同样在居民供热下，热电关系也逼近线形，而这个直线的斜率就是热电转化系数。
小编进一步算了不同供汽参数下的热点转化系数，得到下面的结果：从上面不管是工业抽汽还是居民供热，大家有没有发现这个神奇的系数和压力的关系比较大，而和温度的关系较小，这是为啥呢。
相对于纯凝工况，供热工况从汽轮机抽汽导致抽走的蒸汽没有发电，我们可以简单计算：少发的电= （汽机抽汽焓- 汽机排汽焓）*抽汽流量*汽机效率对外供热= （汽机抽汽焓-补水/回水焓）*抽汽流量热电转化系数=对外供热/少发的电= （汽机抽汽焓-补水/回水焓）/（（汽机抽汽焓- 汽机排汽焓）*汽机效率））当抽汽流量变化时，汽机排汽焓和汽机效率变化不大，补水焓不变，所以热电转化系数主要和汽机抽汽焓有关了。
注意，这里指的是抽汽焓，不是供汽焓（有可能抽汽温度太高，需要喷水减温），汽机的抽汽焓主要和汽机进汽参数，汽机效率和抽汽压力有关，而对于固定的热电联供系统，进汽参数和汽机效率是确定的，所以就出现了上文表格中热电转化系数和抽汽压力关系比较大的结果。
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压气机压缩比ε101214低压气机压缩比εlc5.13 4.65 4.29燃气透平前燃气初温t 3( ℃)110011001100燃料热值/kJ/kg431004310043100燃料理论燃烧空气量L 014.7614.7614.76空气流量q（Kg/s)111燃料消耗率/kg/s0.022030620.021056770.02019284燃气轮机输出功/MW 0.503425150.488670810.47385864每千克空气涡轮比功W gt (KJ/Kg)503.42515488.67081473.85864燃气轮机效率（即机组的发电效率）53.019%53.845%54.447%透平出口燃气温度/℃578.57082545.18628518.015168燃气流量/kg/s 1.02203062 1.02105677 1.02019284摩尔燃料系数β0.32517190.310797970.29804636低压气机消耗的轴功P lc (MW)0.199940230.184925130.17293737蒸汽系统输出功率P st (MW)0.200085360.185221770.17320526每千克空气低压压气机消耗的轴功W lc (KJ/Kg)199.940225184.925135172.937369每千克空气蒸汽系统输出的的轴功W st (KJ/Kg)200.085358185.221772173.20526燃气摩尔质量kg/kmol 28.949335328.95021828.9510026A 0.65980.67450.6876B0.34020.32550.3124数据分析t=1100t=1150ε＝10Wgt503.4251544.8577ηe10.5301890.534217ε＝12Wgt488.6708531.0475ηe10.5384520.543246ε＝14Wgt473.8586516.8847ηe10.544470.549905ε＝16Wgt459.3176502.6129ηe10.5489530.554736ε＝18Wgt444.5746488.5102ηe10.5516090.558299ε＝20Wgt430.5097474.9112ηe10.55370.561166ε＝22Wgt 416.4815461.1439由β计算出焓值表中的A 、B燃气轮机核算后性能参数燃气轮机排气参数新型联合循环校核ηe10.5545680.562688ε＝24Wgt403.0382447.8637ηe10.5550440.5637361618202224101214164.01 3.77 3.58 3.41 3.275.62 5.09 4.69 4.37110011001100110011001150115011501150 43100431004310043100431004310043100431004310014.7614.7614.7614.7614.7614.7614.7614.7614.76111111111 0.019413350.018699760.018039770.017424640.016847730.023664020.022680880.021808660.0210218 0.459317560.444574580.430509660.416481490.403038250.544857710.531047470.516884690.50261286 459.31756444.57458430.50966416.48149403.03825544.85771531.04747516.88469502.6128654.895%55.161%55.370%55.457%55.504%53.422%54.325%54.990%55.474%495.240193475.715379458.706405443.678275430.263798610.103349575.51342547.350006523.728524 1.01941335 1.01869976 1.01803977 1.01742464 1.01684773 1.02366402 1.02268088 1.02180866 1.0210218 0.286541090.276008430.266267030.257187650.248672490.349280890.334769810.321895780.310281750.163133390.154352960.147106930.140410310.134709760.214286650.19872710.186204360.17565703 0.163200230.154669190.147274680.140760510.134980520.214399240.198864010.186304260.17583561 163.133391154.352955147.106934140.410312134.709762214.28665198.727098186.204362175.657028 163.200228154.669189147.274677140.760506134.980525214.399242198.864008186.304261175.83560528.951711728.952361828.952963928.953525828.954053428.947858628.948746828.949536328.95024980.69940.71030.72030.72970.73850.63520.65000.66320.67510.30060.28970.27970.27030.26150.36480.35000.33680.3249 t=1200t=1250t=1300t=1350t=1400t=1450t=1500586.5022628.8018671.1787714.1684757.3802800.90820.5373950.5402260.5423120.5441750.5455690.546629573.6957616.6415660.0686703.6549747.8801792.1571836.88690.5471020.5501990.552810.5547690.5565340.5577320.558705560.0336603.8109647.6615692.0528736.8962781.939827.52830.5541290.5578120.5605760.5629470.5649220.566390.567656546.4172590.691635.3267680.0729725.3751771.1577817.17920.5596080.5636840.5670110.5695080.5716610.573470.574822532.7144577.435622.6292667.9498713.6576759.9042806.42690.5636590.5681770.5719650.5748520.5772040.5792260.58078519.2497564.5205610.016655.7014701.8388748.3318795.39560.5667820.5719180.5759860.5791470.5817770.5838950.585733506.1432551.4823597.4051643.5849690.2085737.0024784.18540.5692540.5745690.5791140.5827240.5857250.5880110.589855 493.4202538.9879585.2038631.69678.4403725.6431773.29 0.5712050.5768990.5818170.5857410.5888460.5914350.593581820222410121416184.11 3.9 3.71 3.55 6.145.56 5.11 4.76 4.47115011501150115012001200120012001200 43100431004310043100431004310043100431004310014.7614.7614.7614.7614.7614.7614.7614.7614.76111111111 0.020301580.019635580.019014770.018432880.025322060.024329660.02344910.022654950.0219281 0.488510160.474911210.461143880.447863670.586502210.573695680.56003360.546417220.53271438 488.51016474.91121461.14388447.86367586.50221573.69568560.0336546.41722532.7143855.830%56.117%56.269%56.374%53.739%54.710%55.413%55.961%56.366%503.479334485.828356470.22116456.280219641.656491605.868206576.714909552.264008531.292179 1.02030158 1.01963558 1.01901477 1.01843288 1.02532206 1.02432966 1.0234491 1.02265495 1.0219281 0.29965130.289821090.280658070.272069250.373753670.359105730.346108770.334387130.323658750.166686190.159154970.152093440.145946960.228630060.212573460.199334510.188449470.17901686 0.166913640.159167160.152354030.146291250.228865280.212654710.199541850.188614620.17929366 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