7-8 再热循环与回热循环
工程热力学蒸汽动力循环
4 3 2
h4=h3=h2′
则朗肯循环的热效率可近似地表示为：
0
s
h
p1
1
w12 h1 h2 h1 h2 t ' q1 h1 h3 h1 h2
式中，h1、h2及h2′由p1、t1及p2在水蒸气 图表中查取。 2
t1
p2 x=1
s
2.汽耗率：表示每产生1kw· h(即3600kJ)的功所
33
供 热
热用户
能量利用系数: K w q 被利用的能量 0 2 工质从热源得到的热量 q1
2、调节抽汽式热电机组
优点：
供电
调节阀
①可同时满足供热、供 电的需要； ②供热可满足不同压力 的需要； ③热效率比背压式高。
供 热
热用户
缺点：
①系统及运行较复杂； ②其能量利用系数比背 压式低。
朗肯循环的装置图、T-s图及蒸汽参数对循环热 效率的影响； 再热的定义，采用再热的目的，再热循环的装 置图及T-s图； 抽汽回热的定义，回热循环的装置图及T-s图， 采用回热循环的意义； 热电合供循环的类型及经济性指标； 提高火电厂实际蒸汽动力循环热经济性的途径
7
二、朗肯循环的热经济指标： 1.循环热效率：
在锅炉定压吸热： 在凝汽器定压放热：
T 1
q1 h1 h4
q2 h2 h3
4 3 2
在汽轮机绝热膨胀作功： w12 h1 h2 在水泵绝热压缩耗功：
w34 h4 h3
0
s
循环净功： w0 w12 w34 (h1 h2 ) (h4 h3 )
15
新课引入
工程热力学基础——第七章蒸汽动力循环
第四节 回热循环
一、回热循环的装置系统图和T-S 图 分析朗肯循环，导致平均吸热温度不高的原 因是水的预热过程温度较低，故设法使吸热过程 的预热热量降低，提出了回热循环。 回热是指从汽轮机的适当部位抽出尚未完全 膨胀的压力、温度相对较高的少量蒸汽，去回热 加热器中加热低温冷凝水。这部分抽汽未经凝汽 器，因而没有向冷源放热，但是加热了冷凝水， 达到了回热的目的，这种循环称为抽汽回热循环。
b
5
a
6
（4）
A
图8 再热循环的T-S图
二、再热循环工作原理
从图可以看出，再热部分实际上相当于在原来 的郎肯循环1A3561的基础上增加了一个附加的循环 ab2Aa。一般而言，采用再热循环可以提高3%左右的 热效率。
三、再热循环经济性指标的计算
1、热效率
t
w0 q1
(h1 ha ) (hb h2 )
第七章 蒸汽动力循环
本章重点
水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循 环、热电循环的组成、热效率计算及提高 热效率的方法和途径
第一节 朗肯循环
一、水蒸汽的卡诺循环
1、水蒸汽的卡诺循环的组成，如图1 2、水蒸汽的卡诺循环在蒸汽动力装置中不被应用
原因：
T
（1）、T1不高（最高
不超 374 0 C ），T2不低
(h1
h2
)
(hb
h a
)
2、汽耗率
d 3600
3600
w0 (h1 ha ) (hb h2 )
四、再热循环分析
1、采用再热循环后，可明显提高汽轮机排 汽干度，增强了汽轮机工作的安全性； 2、正确选择再热循环，不仅可提高汽轮机 排汽干度，还可明显提高循环热效率； 3、采用再热循环后，可降低汽耗率； 4、因要增设再热管道、阀门等设备，采用 再热循环要增加电厂的投资，故我国规定 单机容量在125MW及以上的机组才采用此循 环。 [例7-2] 注意，再热后，各经济指标的变化
清华大学工程热力学期末习题讲评
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后 ， 首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿 ， 温度降为 首先被冷却盘管冷却和冷凝除湿， t2=10℃；然后被电加热器加热到t3=20℃(参看图910℃ 20℃ 参看图9 14)，试确定：(1) 各过程中湿空气的初、终态参数； 14) 试确定： 各过程中湿空气的初、终态参数； (2) 相对于单位质量干空气的湿空气在空调机中除 去的水分mω；(3) 相对于单位质量干空气的湿空气 被冷却而带走的热量Q12和从电加热器吸入的热量 Q23(用h-d图计算)。 图计算)
间冷+再热+ 间冷+再热+回热示意图
间冷器 回热器 燃烧室1 燃烧室 2R 燃烧室2 燃烧室
2a 3
4R 4a
压气机 1
燃气轮机
第七次作业 （5-19） 19）
2—3中间冷却过程 3点的温度计算: 点的温度计算:
T3 = T2 a − 0.8(T2 a − T1 )
中间冷却使空气温度下降 中间冷却使空气温度下降 为低压级压缩机温升的 80%
思考题 : ∂T ( )u = ? ∂v
主要内容
剩余习题讲解
典型重点提示
分析循环的一般方法
1. 2.
3. 4.
将实际循环抽象和简化为理想循环； 将简化好的理想循环表示在p 将简化好的理想循环表示在p－v和T－s图 上； 对理想循环进行分析和计算； 定性分析各主要参数对理想循环的吸热量， 放热量及净功量的影响； 对理想循环的计算结果引入必要的修正； 对实际循环进行热力学第二定律分析。
第六章—热力循环
● 实际生产中并不采用蒸汽卡诺循环
◆ 卡诺循环的4个过程，前3个过程可近似实现，但绝热 压缩（c－5）过程较难实现，因为这一过程中工质为
汽液混合物，缺少合适的设备；
◆ 定熵膨胀末期，蒸汽湿度较大，对汽轮机工作不利； ◆ 蒸汽的比体积比水大上千倍，压缩时体积变化大—— 设备庞大，功耗大； ◆ 蒸汽卡诺循环仅限于湿蒸汽区，上限温度受限于临界 温度（374.15℃），因此热效率不高，每循环完成的 功也不大。
低参数 中参数 高参数 超高参数 亚临界参数
汽轮机 进汽压力 （MPa）
汽轮机进 汽温度℃ 发电功率 kW
1.3
3.5
9.0
13.5
16.5
340 1500～ 3000
435 6000～ 25000
535
550，535
550，535
5～10万
12.5万， 20万，30万， 20万 60万
6.1.2.4 实际循环
朗肯循环中有两个定压非定温吸热过程：
4-5 定压下将过冷水加热至沸腾的饱和水；
6-1 定压下将饱和水蒸汽加热至过热状态。 这两个过程都存在较大的传热温差，是造成循 环效率低的主要原因。为了提高效率，工程实际中 常对朗肯循环进行改进，采用回热循环和再热循环。
6.1.3.1 回热循环
上述理想的回热循环是难以实现的。首先锅 炉给水在汽轮机中被加热到沸腾很难控制（4～ 5）；其次，膨胀终点 d 的干度太小，对汽轮机工 作不利。实际上采用抽汽回热循环。
● 乏汽压力
p2
◆ 在p1，t1不变的前提下， 降低p2，效率提高 ◆ p2降低，干度下降 ◆ 乏汽压力取决于冷凝器的冷凝温度，受环境温 度限制，现在大型机组p2为0.0035~0.005MPa，相 应的饱和温度约为27~ 33℃ ，已接近事实上可能 达到的最低限度。
工程热力学-第十章-蒸汽动力装置循环.讲课教案
■汽轮机的相对内部效率 T 实际作功与理论作功之比，
T
h1 h2act h1 h2
一般为0.85～0.92。
■耗汽率(steam rate)
输出单位功量的耗汽量称为耗汽率，单位为 k g / J
工程上常用 kg/(kWh) 。
●理想耗汽率：d 0 D /P 0 1 /w T 1 /( h 1 h 2 ) ●实际耗汽率：d i D /P i 1 /w T ,a c t 1 /( h 1 h 2 a c t)
（2）吸热量不变，热效率： iw net,act/q10.3972
实际耗汽率：d i 1 /( h 1 h 2 a c t) 7 .5 9 7 1 0 7 k g /J
（3）作功能力损失
查水和水蒸汽图表，得到：
新蒸汽状态点1：s16.442kJ/(kgK )，h13426kJ/kg
乏汽状态点
胀到状态2，然后进入冷凝器，定压放热变为饱和水2
再经水泵绝热压缩变为过冷水4，也进入回热器。
在回热器中， kg的水蒸汽 0 1 和（1 ）kg的过
冷水4混合，变为1kg的饱和水 0 1 。然后经水泵绝热压
缩进入锅炉，定压吸热变为过热蒸汽，开始新的循
环。
2、回热循环分析
■抽汽量
能量方程（吸热量=放热量）：
说明：质量不同，因此不能直接从T-s图上判断热量的 变化。
●热效率（提高）：
t wnet / q1
锅炉给水的起始加热
温度由 2 提高到 0 1 ，平均
吸热温度提高，平均放热 温度不变，热效率提高。
吸热量：
q 1 h 1 h 4 h 1 ( h 3 w p ) h 1 ( h 2 w p ) 3 2 7 1 . 2 2 k J / k g
工程热力学第11讲-第6章热力循环
2
2'
s
乏汽压力对朗肯循环热效率的影响
t1 , p1不变，p2 ↓
T
1
优点： •T2 ↓ ηt ↑ 4
5
6
缺点： 3 •p2↓ 受环境限制 •现在大型机组p2为3.5~5kPa， 相应的饱和 温度约为27~ 33℃ ，已接近可能达到的最低 限度。 •冬天热效率高
4'
2
3'
2'
s
提高循环热效率的途径
' 2
' h2 h2
t,RG t
物理意义： kg工质100%利用,1- kg工质效率未变。
蒸汽抽汽回热循环的特点
优点： 提高热效率 减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短 减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面 可兼作除氧器 缺点： 循环比功减小，汽耗率增加 增加设备复杂性 回热器投资 小型火力发电厂回热级数一般为1～3级，中大型火力发电厂 一般为 4～8级。
蒸汽回热循环热效率计算
T 吸热量： 1
1kg
6 kg a
q1,RG h1 h5 h1 ha'
放热量：
4
3
5
(1- )kg 2
q2,RG 1 h2 h2'
净功： s
wRG h1 ha 1 ha h2
热效率：
整体煤气化联合循环发电（IGCC）
IGCC技术把高效的燃气-蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤 气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好环保性能， 是一种有发展前景的洁净煤发电技术。
整体煤气化联合循环发电（IGCC）
整体煤气化联合循环发电（IGCC）
第八章 回热和再热-小课时
《工程热力学》
第七章
完
End of Chapter Seven
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…...
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《工程热力学》
§8-2 蒸汽再热循环(reheat)
提高p1可以增加热效率， 但导致乏汽干度减小。
1
T 5 6
1a
b
4
再 热 b a 2
4
3
2
s
3
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《工程热力学》
蒸汽再热循环的实践
再热压力 pb=pa0.2~0.3p1 p1<10MPa，一般不采用再热
我国常见机组，10、12.5、20、30万机 组，p1>13.5MPa，一次再热
超临界机组， t1>600℃，p1>25MPa， 二次再热
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《工程热力学》
蒸汽再热循环的热效率
T
5 4 3 2 6
1a
b
再热循环本身不一 定提高循环热效率 与再热压力有关 x2降低,给提高初 压创造了条件，选 取再热压力合适， 一般采用一次再热 可使热效率提高2 s ％～3.5％。
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《工程热力学》
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《工程热力学》
热力循环比较 (2)
斯特林循环Stirling cycle所热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19 世纪苏格兰人提出，因此得名。
图[斯特林循环的-R.斯特林和-图 ]- 和 - 图" class=image> 为斯特林循环在压 -容( - ) 图和温 -熵 (T-S)图上的表示。
它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程构成的可逆循环，并且定容放热过程放出的热量恰巧为定容吸热过程所汲取。
热机在定温 (T1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温 (T2)压缩过程中向低温热源放热。
斯特林循环的热效率为[0727-01] 式中W 为输出的净功； Q 1 为输入的热量。
依据这个公式，只取决于 T1 和 T2，T1 越高、 T 2 越低时，则越高，并且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。
所以，斯特林发动机是一种很有前程的热力发动机。
斯特林循环也能够反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。
卡诺热机循环的效率让我们剖析以理想气体为工作物质的卡诺热机循环并求其效率。
以v 表示理想气体的摩尔数，以 T1和2分别表示高平和低温热库的温度。
气体的循环过T程如图 10.12 所示。
它分为以下几个阶段，两个定平和两个绝热过程。
1→2：使温度为 T1的高温热库随和缸接触，气缸内的气体吸热作等温膨胀。
体积由 V1增大到2。
因为气体内能不变，它汲取的热量就等于它对外界做的功。
利用公式 (10.3)V 可得2→3：将高温热库移开，气缸内的气体作绝热膨胀，体积变为V3，温度降到T2。
3→4：使温度为 T2的低温热库随和缸接触，缸内的气体等温地被压缩到体积V4，使状态4和状态1位于同一条绝热线上，在这一过程中，气体向低温热库放出的热量为4→1：将低温热库移开，缸内的气体绝热地被压缩到开端状态 1，达成一次循环。
在一次循环中，气体对外做的净功为W=Q1-Q2卡诺循环中的能量互换与转变关系可用图10.13 那样的能流图表示。
依据热机效率的定义公式(10.23) ，可得理想气体卡诺热机循环的效率为依据理想气体的绝热过程方程，对两条绝热线应分别有两式对比，可得从而有(10.25)这就是说，以理想气体为工作物质的卡诺循环的效率只由两热库的温度决定。
蒸汽动力循环及制冷循环
却水）冷凝温度由供热温度决定，QL得以利用； ② 排气压力受供热温度影响，较郎肯循环排气压力高,不小
于大气压力；
③ 热电循环效率 =循环热效率+提供热顾客旳热量/输入旳总 热量。
QL
QH
（2） 抽气式汽轮机联合供电供热循环
J
P P 0 cp
这阐明了理想气体在 节流过程中温度不发 生变化
② 真实气 体
有三种可能旳情况，由定义式知
J
T P H
当μJ>0时，表达节流后压力下降，温度也下降
V T V 0
致冷
T P
当μJ=0时，表达节流后压力下降，温度不变化
V T V 0 不产生温度效应 T P
这就阐明了在相同条件下等熵膨胀系数不小于节 流膨胀系数,所以由等熵膨胀可取得比节流膨胀更加 好旳致冷效果.
(3) 积分等熵温度效应
等熵膨胀时，压力变化为有限值所引起旳温度变化，
称之。
p2
Ts T2 T1 s dp
p1
计算积分等熵温度效应旳措施有4种：
① 利用积分等熵温度效应
Ts
p2
s dp
（1）工质进汽轮机状态不同
卡诺循环：湿蒸汽 郎肯循环：干蒸汽
（2）膨胀过程不同
卡诺循环：等熵过程 郎肯循环：不可逆绝热过程
（3）工质出冷凝器状态不同 卡诺循环：气液共存
（4）压缩过程不同 （5）工作介质吸热过程不同
郎肯循环：饱和水
卡诺循环：等熵过程 郎肯循环：不可逆绝热过程，若忽 视掉工作介质水旳摩擦与散热，可 简化为可逆过程。
6.2 节流膨胀与作外功旳绝热膨胀
一. 节流膨胀过程
热力循环
3
2 2 ' • v2' 汽机出口
尺寸大
s
3.乏汽压力对郎肯循环热效率的影响
p1 ，t1不变，p2
优点：
• T2
t
T
5 4 4' 3 3'
1 6
2 2'
s
缺点： •受环境温度限制，现 在大型机组p2为 0.003~0.005MPa，相应 的饱和温度约为24~ 33℃ ，已接近事实上 可能达到的最低限度。
2.冷却水由泵泵入锅炉简化了设备，但降低了平均 吸热温度，从而使热效率降低：
3.增加了过热器，提高了平均吸热温度，而且提高 了乏汽的干度提高了循环效率，也改善了汽轮机 的工作条件：
6.2.2朗肯循环的热效率 T
汽轮机作功：
1
ws,12 h1 h2
5
6
凝汽器中的定压放热量： 4
q2 h2 h3
膨胀机 4
冷藏室
压缩机 1
4.空气压缩制冷循环过程
冷却水
3
2
冷却器
1 2 绝热压缩 p T 膨胀机
压缩机
4 冷藏室 1
2 3 等压冷却 向环境放热，T
3 4 绝热膨胀 T <Tc （冷库）
4 1 等压吸热 T
Tc
理想化处理：①理气； ②定比热; ③ 可逆；
1 2 绝热压缩 s 2 3 等压冷却 p 3 4 绝热膨胀 s 4 1 等压吸热 p
一般很小，占
0.8~1%，忽略
泵功
汽耗率(Steam Rate) 工程上常用汽耗率, 反映装置经济性，设备尺寸
汽耗率：蒸汽动力装置每输出1kW.h 功量所消耗的蒸汽量kg
3600 3600
d
发电厂汽机运行基础知识技术问答题
发电厂汽机运行基础知识技术问答题1．什么叫工质？火力发电厂采用什么作为工质？工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质（如燃气、蒸汽等），依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功。
为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。
在热机的不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好的流动性。
因此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想的工质。
目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。
2. 何谓工质的状态参数？常用的状态参数有几个？基本状态参数有几个？描述工质状态特性的物理量称为状态参数。
常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓熵、内能等，基本状态参数有温度、压力、比容。
3．什么叫绝对压力、表压力？容器内工质本身的实际压力称为绝对压力用符号Pa表示。
工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力，用符号Pg表示。
因此，表压力就是我们用表计测量所得的压力，大气压力用符号P atm表示。
绝对压力与表压力之间的关系为：Pa＝Pg+P atm 或Pg＝Pa－P atm4. 什么叫真空和真空度？当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。
用符号“Pv”表示。
其关系式为：Pv＝P atm－Pa发电厂有时用百分数表示真空值的大小，称为真空度。
真空度是真空值和大气压力比值的百分数，即：完全真空时真空度为100％，若工质的绝对压力与大气压力相等时，真空度为零。
5．什么叫比容和密度？单位质量的物质所占有的容积称为比容。
比容的倒数，即单位容积所具有的质量，称为密度。
6．什么叫比热容？影响比热容的主要因素有哪些？单位数量（质量或容积）的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，称为气体的单位热容量，简称为气体的比热容。
比热容表示单位数量的物质容纳或贮存热量的能力。
物质的质量比热容符号为C，单位为KJ／（Kg·℃）。
影响比热容的主要因素有温度和加热条件，一般说来，随着温度的升高，物质比热容的数值也增大；定压加热的比热容大于定容加热的比热容。
工程热力学(第7章--蒸汽动力循环)
1
T2 T1
从理论上确定了通过热机循环 实现热能转变为机械能的条件 及给定温度范围内循环热效率 的最高极限值，并指出了提高 热机效率的方向和途径，为度 量实际热机循环的热力学完善
s 程度提供了标准。
对于任意复杂循环，可利用相 应的等效卡诺循环（即平均温 度法）来分析其热经济性。
3
任意循环ηt 的分析方法——平均温度法
1
p1
h
1 t1
T1
p2
4
T2 3
2
2 x=1
s
0
s
t
h1 h2 h1 h2
f
( p1,t1,
p2 )
1 T2 T1
t1
p1
p2
12
一、蒸汽初温对热效率的 影响：
设 初 压 p1＝const， 排 汽 压力p2＝const.
提高t1对ηt的影响：
（1）提高初温使平均加热温度升高，而放热温度不变， 则朗肯循环的热效率得到提高； （2）排汽干度增加，即x2′>x2，这有利于改善汽轮机叶 片的工作条件。
受到的限制：排汽压力的降低主要受汽轮机排汽干度下降及环 境温度的限制。目前火电厂的排汽压力最低在0.004MPa左右
15
新课引入
p1
t
x2
为解决二者间的矛盾，可对循环方式 加以改进：采用再热循环。
7-3 再热循环
➢采用再热的目的：提高汽轮机排汽干度，为
初压的提高创造条件；同时提高循环热效率。
➢再热的概念：当蒸汽在汽轮机中膨胀作功而
0
则朗肯循环的热效率可近似地表示为： h
t
w12 q1
h1 h2 h1 h3
h1 h2 h1 h2'
《工程热力学与传热学》——期末复习题_77791458609821975
中国石油大学（北京)远程教育学院期末复习题《工程热力学与传热学》一。
选择题1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×）2。
孤立系统就是绝热闭口系统；（× )3. 气体吸热后热力学能一定升高；（× )4。
只有加热,才能使气体的温度升高;( ×）5. 气体被压缩时一定消耗外功；(√ ）6。
封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；( √ ）7。
流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关;（√ )8。
在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成.( × )9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。
( ×）10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。
（×）11. 一切可逆热机的热效率均相同；（× )12。
不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；( ×）13。
如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程,一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变;（√ ）14。
如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变;( ×）15. 不可逆过程的熵变无法计算；( ×）16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小;（×）17. 封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。
（×）18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（× )19。
知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×）20。
水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W;（×）21。
对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度.(√)二。
问答题1. 说明什么是准平衡过程？什么是可逆过程？指出准平衡过程和可逆过程的关系.答：(1）准平衡过程：是假设过程中系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程,（2)可逆过程：是指如果系统完成了某一过程之后,再沿着原路逆行，恢复到原来的状态，外界也随之回复到原来的状态的过程。
工程热力学第10章蒸汽动力装置循环
本章学习目标
1. 描述水蒸气朗肯循环的构成，画出水蒸气朗肯循环p-v图 和T-s 图，计算循环参数、耗气率和热效率。
2. 指出摩阻对水蒸气朗肯循环的影响并进行计算； 3. 描述蒸汽动力装置再热循环的构成、画出循环p-v图
和T-s 图，分析再热对循环的影响；
4. 说明并分析计算蒸汽动力装置抽汽回热循环的实施及 构成，画出循环p-v图和T-s 图，计算抽汽量和抽汽回 热循环其它参数；
4
6. 蒸汽动力装置工作流程和简化 蒸汽电厂示意图
二、朗肯循环 (Rankine cycle) 1. 水蒸气的卡诺循环
. . 4 p1 1
. . s
s
3 p2 2
p1
1
p2
.. .. 4
3
2
水蒸气卡诺循环有可能实现，但：
1）温限小 2）膨胀末端x太小 3）压缩两相物质的困难
实际并不实行卡诺循环
6
约850K（580℃） 约500K（227℃）随π变
不能如燃气轮 机装置般回热
约36℃（6kPa）
蒸汽动力装置循环回热的两种方式 混合式
.
. .. 01’
αkg
1kg
. . .01 .1-αkg
1-αkg
20
间壁式
工程多采用间壁式，热力学分析两者相似。
21
四、回热循环计算
1. 抽汽量
? 能量方程：
1 T2S2 1 T2 1 s2 s2'
T1S1
T1 s1 s01'
1 T2 T1
24
3）回热器中过程不可逆，为什么循环ηt 上升？ 4）回热器是间壁式，α怎么求？
例A466266
热力学第六章
s3 s 0.4763kJ/(kg.K)
4点对应的是未饱和水，
p4 p1 5MPa h4 h3 137.72 kJ kg
s4 s3 0.4763kJ/(kg.K)
3.增加了过热器，蒸汽在过热器 中的吸热过程(6→1)也是定压 过程，提高了平均吸热温度， 从而提高了乏气的干度x，提高 了循环效率，也改善了汽轮机 的工作条件。
p 4 5 6 3
1
2 v
郎肯循环热效率的计算
1. 锅炉中的定压吸热过程(4→5→6→1)吸入的热量：
q1 h1 h4
2. 定熵膨胀过程(1→2)中工质(或汽轮机)做功：
制热
动力
T2 环境温度
T0
制冷
T2
s
热力循环其它分类
气体动力循环：空气为主的燃气 1. 按工质 如燃气轮机等，按理想气体处理 蒸汽动力循环：以水蒸气为主 如蒸汽轮机等，按实际气体处理 2. 按燃料燃 烧方式分 内燃式：燃料在内部燃烧，燃气即工质，
如内燃机、燃气轮机等。
外燃式：燃料在外部燃烧，燃烧放出的热
为克服蒸汽卡诺 循环的缺陷，工 程实际中学常用 朗肯循环
朗肯循环
朗肯循环(Rankine Cycle)
朗肯循环系统工作原理
蒸汽过 热器 锅 炉 汽轮机 四个主要装置： 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 凝汽器
给水泵
蒸汽电厂示意图
朗肯循环(Rankine Cycle)
二、蒸汽动力循环系统的简化(理想化)
h2 h x h h 137 kJ kg
例1：朗肯循环，蒸汽进入汽轮机初压 p1=5MPa,初温 t1=500℃， 乏汽压力 p2=5kPa，不计水泵功耗。要求：将朗肯循环表示在Ts图上，并求循环净功、加热量、循环热效率及汽耗率。
第6章动力循环
– 提高热效率 – 减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短 – 减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面 – 可兼作除氧器
使用
– 小型火力发电厂回热级数一般为1～3级，中大型火 力发电厂一般为 4～8级。
三、热电联供循环
过热器
1 汽轮机
锅炉
4
给水泵
3
2' 热用户
背压式热电联产循环简图 背压>0.1MPa
尽管采用了高参数、再 热、回热等措施，循环 热效率仍低于50％，大 部分被排放于冷却水或 大气中，这部分热能数 量虽大，但因温度接近 于环境温度，故不能用 来转换为机械能。为了 充分利用热能，自然地 联想到用发电厂作了功 的蒸汽的余热来满足热 用户的需要，这种作法 称为热电联供。
汽轮机作功：
ws,12 h1 h2
水泵绝热压缩耗功：
ws,34 h4 h3
循环净功：
wnet (h1 h2 ) (h4 h3)
锅炉中的定压吸热量：
朗肯循环
q1 h1 h4
凝汽器中的定压放热量：
热效率：
q2 h2 h3
t
wnet q1
ws,12 ws,34 q1
1 q2 q1
我国已成批生产功率分别为200MW、300MW、 600MW的锅炉、汽轮机和发电机组；
热力发电厂这样以水蒸气为工质的蒸汽动力装 置工作循环称为蒸汽动力循环。
Gas Cooled Reactors (GCR)
Uses carbon dioxide used as coolant. Graphite moderators allow use of natural
热电联供循环的评价
只采用热效率不够全面，能量利用系数
已被利用的能量 K 工质从热源得到的能量
西南科技大学热工基础题库复习题
西南科技大学制造科学与工程学院热工基础试题库一、判断题（正确的在扩号内填“√”，错误的在扩号内填“×”）1、比体积v 是广延状态参数。
( )2、工质的状态在参数坐标图上是一个点；过程在参数坐标图上是一条线段；循环在参数坐标图上是一条封闭曲线。
( )3、饱和湿空气的干球温度总是等于湿球温度。
( )4、采用中间加热循环可以利市循环的热效率，但排汽干度变小了。
( )5、绝热加湿过程可以近似地看成是湿空气焓值不变的过程。
( )6、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增。
( )7、总热力学能U 是强度状态参数。
( )8、材料的导热系数用λ表示，导热的热阻就是λ1。
( ) 9、未饱和湿空气的干球温度总是高于湿球温度。
( )10、在s T -图中，凝结水送给水泵约热压缩的升压过程，在低压低温条件下可以用一状态点表示。
( )11、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。
( )12、状态方程是描述状态参数之间关系的方程。
( )13、大气压力b p 是随时间、地点而变化的，所以工质的表压力是不变的，而绝对压力要随p 的变化而变化。
( )14、因为是等温过程，工质在状态变化中要对外做功是不可能的。
( )15、温度是指物质的冷热程度，热量是指人依靠温差而传递的能量，所以它们的含义是不同的。
( )16、工质的定压比热容比定容比热容大。
( )17、工质的压力、温度、比容积三者关系中，当温度不变时，压力与比容积成反比。
( )18、可逆循环和不可逆循环的熵变都等于零。
( )19、在v p -图上，工质做功的大小，可用过程线下面积大小来识别。
( )20、工质在状态变化中若无摩擦和理想的情况下，熵值增大表示工质能量的损耗。
( )21、等溶过程中，工质的状态变化在v p -图上是一条对数曲线，在s T -图上是一条垂直于横坐标的线段。
( )22、绝热过程是熵等于零的过程。
( )23、工质熵的变化量s ∆若是增加的，表明工质吸热，反之为放热。