工程热力学(蒸汽动力装置及循环)

wT qH
h1 h2 h1 h2
(h1 h2 )ηT h1 h2
ηt T
工程热力学 Thermodynamics
例1.我国生产的300MW 汽轮发电机组，其新蒸汽压力和温度分别 为 t1 550 oC 、p1 17 MPa ，汽轮机排汽压力 p2 5 kPa 。若按郎肯循环 运行，求（1）汽轮机所产生的功 wT ；（2）水泵功 wP ；（3）循
wρ h4 h3 v3(p4 p3) v2 (p1 p2)
w0 wT wP (h1 h2) (h4 h3) qH qL q0
ηt
w0 qH
(h1 h2) (h4 h1 h4
h3)
h1 h2 v2 (p1 p2) h1 h3 (h4 h3)
h1 h2 v2 (p1 p2) h1 h3 v2 (p1 p2)
3、背压 p的2 影响： p1 const, t1 const
p2 TL (TH ] )
t x2]
工程热力学 Thermodynamics
四、有摩阻的实际循环
wT h1 h2
相对内效率
T
wT wT
h1 h2 h1 h2
h2 h1 ηT (h1 h2 )
ηi
w0,act qH
叶片 叶轮
轴
排汽管
图12-4 单机汽轮机示意图
图12-5 多级冲击式汽轮机剖视图
工程热力学 Thermodynamics 第二节 朗肯循环
一. 设备与流程
简单蒸气动力装置流程示意图
流程图
工程热力学 Thermodynamics 二、能量计算与分析
qH h1 h4
qL h2 h3
wT h1 h2
环热效率 t 。
解：根据 p1 17 MPa ，t1 550 oC ，在h-s图上，定出 的新蒸汽状态点1，h1 3426 kJ kg[s1 6.4。416kg/(kggK)]
理想情况下蒸汽在汽轮机中作可逆绝热膨胀，过 程1-2为定熵过程。在h-s图上从点1作定熵线与 的等压线 p2 5 kPa 相交，得点2 h2 1963.5 kJ kg (x2 0.75) 。查饱和水蒸气表得∶
→h4
工程热力学 Thermodynamics
三、蒸汽参数对热效率的影响
1、初温 t1的影响： ( p1 const, p2 const )
t1 TH t
工程热力学 Thermodynamics
2、初压 p1的影响： t1 const, p2 const
p1 TH t
x2
工程热力学 Thermodynamics
i
w0 qH
w0 h1 h4
1299.14 0.3491 3721.22
工程热力学 Thermodynamics 第三节 再热循环
一、 设备与流程 二、 能量分析计算
qH (h1 h4) (hb ha ) (h1 h2) (hb ha )
w0 wT (h1 ha ) (hb h2 )
p2 5 kPa
h 137.72kJ kg
v 0.0010053 m3 kg
于是求得
工程热力学 Thermodynamics
wT h1 h2 3426 1963.5 1462.5 kJ kg
wP h4 h3 ( p4 p3)v2 ( p1 p2 )v2 (17106 5103) 0.0010053 17.06103 J kg
p2 3
p1 4
Q23
2 1
wenku.baidu.com
Qfa
ns
工程热力学 Thermodynamics
Q23 2 1
Qfa
t
1 Qfa Q23
t
1
Qfa Q51 Q23
wp
0
h1 h2 h1 - h3(h2 )
工程热力学 Thermodynamics
ηt
h1 h1
h2 h3
如何求各点的焓值？
点1：锅炉出口（汽轮机进口） 设计参数，已知：p1，T1→h1
点2： p2设计参数，1-2定熵， s1=s2→h2
点3： p2对应的饱和水的焓，h3=h2´
点4： 3-4定熵，s4=s3→s2´ 4-1定压，p4=p1(已知)
二 、能量分析计算
qH h1 h01 qL (1 α)(h2 h3)
w0 wT (h1 h01 ) (1 α)(h01 h2 )
t,R
w0 qH
(h1 h01 ) (1 )(h01
h1 h01
h01 )
? h01 (1 )h2 h01
h01 h2
h01 h2
T
h4 h3 wP 137 .72 17.06 154 .78 kJ kg
qH h1 h4 3426 154 .78 3721 .22 kJ kg
t
w0 qH
wT wp qH
1462.5 17.06 3721.22
0.3884
若略去水泵功，则
t
w0 qH
h1 h2 h1 h2
工程热力学 Thermodynamics 第十二章 蒸汽动力循环及装置
第一节蒸汽动力循环及装置及专业设备
图12-1 热力发电厂示意图
工程热力学 Thermodynamics
图12-2 锅炉本体示意图
图12-3 锅炉工作过程示意图
工程热力学 Thermodynamics
喷管 机壳
工程热力学 Thermodynamics
3426 1963.5 0.393 3426 137.72
工程热力学 Thermodynamics
例2. 按照例1参数，若汽轮机相对内效率 T 0.90 ，试求（1）
汽轮机产生的功 wT ，水泵功 wP 和循环净功 w0 ；（2）循环循
环（内部）效率 i 。
解（1）蒸汽在汽轮机中的膨胀过程为 1 2act ， 且由
5 01 4 3(2) O
1 6
01
2
s
工程热力学 Thermodynamics
一、概述
第五节 热电联产循环
二、热电联产循环的两种典型方式
1.背压式
2、抽汽式
三、能量分析
能量利用系数
已利用的热量 工质从热源吸收的热量
w0
qL,u qH
已利用的热量
燃料的总释放量
T 2 1
Om
工程热力学 Thermodynamics 第六节燃气—蒸汽联合循环
T
wT wT
h1 h2 h1 h2
得
h2 h1 T (h1 h2 )
=3426 0.9 (3426 1963.5)
=2109.8kJ/kg
工程热力学 Thermodynamics
wT h1 h2 3426 2109.8 1316.2 kJ kg w0 wT wp 1316.2 17.06 1299.14 kJ kg （2）循环热效率
ηt
w0 qH
(h1 ha ) (hb (h1 h2 ) (hb
h2 ) ha )
工程热力学 Thermodynamics
T
O
s
工程热力学 Thermodynamics
T
T
1
5 01
4 3(2)
6 01
2
O
sO
s
工程热力学 Thermodynamics 第四节 抽气回热循环
一、设备与流程