朗肯循环图ppt课件
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朗肯循环图
③ ⑥
①
来自高压缸
①省煤器
②炉膛
③低温过热器
④屏式过热器 ⑤末级过热器
⑥低温再热器
⑦高温再热器
⑧汽水分离器
⑨储水罐
5
2、风烟系统流程图
A
空
预
省器 煤
电 除 尘
器
B
空
预
器
引风机
＃1炉 ＃2炉
6
火电厂基本工作过程
1
火电厂基本生产流程
煤场
输煤系统 制粉系统
汽轮 机
锅 炉
发电
机
至
变压器 电
力
Байду номын сангаас
系
统
水
2
T-S图上典型热力过程
水和水蒸汽的性质、水和水蒸汽的状态参数、朗肯循环、朗肯循环效率
实际电厂循环及热经济性、超临界概念及对电厂经济性的影响
3
4
去中压缸 去高压缸
⑧ ⑨ 来自高压加热器
④
⑤
⑦
②
朗肯循环热效率PPT课件
第30页/共59页
现代蒸汽动力厂循环，即使采用超高蒸汽参数、回热、 再热等措施，其热效率仍不超过50%。 为了能有效的利用火力发电厂的“废热”
热电循环
第31页/共59页
1、定义
§11.3 热电循环
为了供热，热电厂需装设背压式或调节抽汽式汽轮机。 背压式热电循环 调节抽汽式热电循环
第32页/共59页
第15页/共59页
§10.2 回热循环与再热循环
1、抽汽回热循环
第16页/共59页
第17页/共59页
第18页/共59页
第19页/共59页
第20页/共59页
第21页/共59页
第22页/共59页
第23页/共59页
2、再热循环
①工作原理
高压汽轮机
低压汽轮机
再热后的蒸汽称为再热蒸汽，它 的温度和压力分别称为再热温度 和再热压力。 再热温度往往与初温相同。
塞尔（Diesel）循环
第44页/共59页
2、定压加热循环
实际工作原理图
⑴实际循环工作原理
➢吸气冲程0-1；
➢压缩冲程1-2；（空气被绝热压缩 到燃料的着火点以上）
➢燃烧过程2-3；
由装在气缸顶部的喷嘴将燃料喷入汽缸，燃 料的微粒遇到空气着火燃烧。随着活塞的移 动，燃料不断喷入、不断燃烧，这一燃烧过 程2-3的压力基本保持不变。
温度直接将燃料点着燃烧。
（3）从热力过程的角度来分：
第36页/共59页
1、定容加热循环
（吸气过程中，气阀节流， 略低于大气压力）
（由于排气阀的阻力，排气压力略高于大气压力）
第37页/共59页
（1）
（2）
（3）
定熵膨胀做功
第38页/共59页
现代蒸汽动力厂循环，即使采用超高蒸汽参数、回热、 再热等措施，其热效率仍不超过50%。 为了能有效的利用火力发电厂的“废热”
热电循环
第31页/共59页
1、定义
§11.3 热电循环
为了供热，热电厂需装设背压式或调节抽汽式汽轮机。 背压式热电循环 调节抽汽式热电循环
第32页/共59页
第15页/共59页
§10.2 回热循环与再热循环
1、抽汽回热循环
第16页/共59页
第17页/共59页
第18页/共59页
第19页/共59页
第20页/共59页
第21页/共59页
第22页/共59页
第23页/共59页
2、再热循环
①工作原理
高压汽轮机
低压汽轮机
再热后的蒸汽称为再热蒸汽，它 的温度和压力分别称为再热温度 和再热压力。 再热温度往往与初温相同。
塞尔（Diesel）循环
第44页/共59页
2、定压加热循环
实际工作原理图
⑴实际循环工作原理
➢吸气冲程0-1；
➢压缩冲程1-2；（空气被绝热压缩 到燃料的着火点以上）
➢燃烧过程2-3；
由装在气缸顶部的喷嘴将燃料喷入汽缸，燃 料的微粒遇到空气着火燃烧。随着活塞的移 动，燃料不断喷入、不断燃烧，这一燃烧过 程2-3的压力基本保持不变。
温度直接将燃料点着燃烧。
（3）从热力过程的角度来分：
第36页/共59页
1、定容加热循环
（吸气过程中，气阀节流， 略低于大气压力）
（由于排气阀的阻力，排气压力略高于大气压力）
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（1）
（2）
（3）
定熵膨胀做功
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郎肯循环
11．2 朗肯循环11．2．1 工作过程最简单的水蒸气动力循环装置由锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵组成，如图11-3a 所示。
其工作过程如下：水在锅炉和过热器中吸热，由饱和水变为过热蒸汽；过热蒸汽进入汽轮机中膨胀，对外作功；在汽轮机出口，工质为低压湿蒸汽状态（称为乏汽），此乏汽进入冷凝器向冷却水放热，凝结为饱和水（称为凝结水）；水泵消耗外功，将凝结水升压并送回锅炉，完成动力循环。
图11-3b 、c 、d 表示上述理想的简单蒸汽动力循环，称为朗肯循环（Rankine Cycle ）：(b ) (d )图11-3 朗肯循环11．2．2 循环分析汽轮机中的膨胀过程1-2：可逆绝热过程，即定熵过程。
应用开口系能量方程，过程中工质对外作功为；21T h h w -=冷凝器中的放热过程2-3：定压放热过程。
过程中工质放热为；水泵中的压缩过程3-4：定熵过程。
过程中工质接受外功为；锅炉中的吸热过程4-1：定压吸热过程。
过程中工质吸热为 。
朗肯循环的热效率为（11-2）功比是反映动力循环经济性的另一指标，其定义是循环的净输出功量与汽轮机作功量之比值。
朗肯循环的功比为（11-3）由于水的不可压缩性（压缩过程中体积变化很小），故泵功常可按下式近似计算： （11-4）水泵耗功远小于汽轮机作功（在T-s 图和h-s 图上点3和点4几乎重合，图上是夸大了的画法），因此在近似计算中又常可忽略泵功w P 不计，此时循环热效率为（11-5）评价蒸汽动力装置的另一个重要指标是汽耗率，其定义是装置每输出1kW ⋅h （等于3 600 kJ ）功量所耗费的蒸汽量，用d 表示：kg/(kW ⋅h) （11-6）322h h q -=34P h h w -=211h h q -=4134211P T 1)()(h h h h h h q w w q w t ----=-==ηTw wr w =213421T P T T )()(h h h h h h w w w w wr w ----=-==)(343P p p v pv vdp w -=∆≈=⎰4121h h h h t --=ηw d 3600=式中，循环净功量w 的单位是kJ/kg ；汽耗率d 的单位为kg/(kw·h)。
朗肯循环 ppt课件
18
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
19
蒸汽再热循环的定量计算
吸热量：
T
1a
q 1h 1h 4h ah b
•尺v寸2' 大汽机出口 15
乏汽压力对朗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 0.0035~0.005MPa， 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。冬天热效率高
炉
发电机 34 给水泵 s 压缩
4
2
41 锅炉 p 吸热
凝汽器
3 给水泵
郎肯循环
8
郎肯循环pv图
p 4
3
12 汽轮机 s 膨胀
23 凝汽器 p 放热
1
34 给水泵 s 压缩
41 锅炉 p 吸热 2
v
9
郎肯循环Ts和hs图
12 汽轮机 s 膨胀 34 给水泵 s 压缩
23 凝汽器 p 放热 41 锅炉 p 吸热
?优点可兼作除氧器?缺点回热器投资缺点25改变循环参数提高初温度提高初压力降低乏汽压力改变循环形式回热循环再热循环改变循环形式热电联产燃气蒸汽联合循环新型动力循环igccpfbccc给水泵热用户汽轮机过热器锅炉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产供
演示版热力循环.ppt
23 凝汽器 p 放热
2
3 给水泵
33/ 给水泵 s 压缩 发电机
3/ 45 1 锅炉 p 吸热
凝汽器 郎肯循环
第一节 蒸汽动力基本循环—朗肯循环
郎肯循环pv图 p
3/ 4
51
3
2
12 汽轮机 s 膨胀
23 凝汽器 p 放热
33/ 给水泵 s 压缩 3/ 45 1 锅炉
p 吸热
v
第一节 蒸汽动力基本循环—朗肯循环
按燃料
汽油机 小型汽车，摩托
柴油机 中、大型汽车，火车，轮船 移动电站
煤油机 航空 按点燃方式： 点燃式，压燃式 按冲程数： 二冲程，四冲程
四冲程往复活塞式 内燃机在四个活塞 行程内完成进气、 压缩、作功和排气 等四个过程，即在 一个活塞行程内只 进行一个过程。因 此，活塞行程可分 别用四个过程命 名——进气行程、 压缩行程、作功行 程和排气行程
➢气缸工作容积 上、下止点间所包容的气 缸容积称为气缸工作容积。
➢内燃机排量 内燃机所有气缸工作容积 的总和称为内燃机排量。 ➢燃烧室容积
第一节 蒸汽动力基本循环—朗肯循环
1、 朗肯循环简介
锅 炉
汽轮机
➢朗肯循环是最简 单、最基本的理想 蒸汽动力循环
发电机 凝汽器
四个主要装置： 锅炉 汽轮机 凝汽器 给水泵
给水泵
第一节 蒸汽动力基本循环—朗肯循环
水蒸气动力循环系统的简化
简化（理想化）：
5 锅 炉
4
3/
1 汽轮机
12 汽轮机 s 膨胀
第八章 热力循环
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
蒸汽动力基本循环—朗肯循环(重点) 压气机循环 活塞式内燃机循环 燃气轮机装置循环 压缩蒸汽制冷循环
朗肯循环图PPT课件
④
⑤
⑦
②
③ ⑥
①
来自高压缸
①省煤器
②炉膛
③低温过热器
④屏式过热器 ⑤末级过热器
⑥低温再热器
⑦高温再热器
⑧汽水分离器
⑨储水罐
-
5
2、风烟系统流程图
A
空
预
省器 煤 器
电 除 尘
B
空
预
器
引风机
＃1炉 ＃2炉
-
6
火电厂基本工作过程- Nhomakorabea1
火电厂基本生产流程
煤场
输煤系统 制粉系统
汽轮 机
锅 炉
发电
机
至
变压器 电
力
系
统
水
-
2
T-S图上典型热力过程
水和水蒸汽的性质、水和水蒸汽的状态参数、朗肯循环、朗肯循环效率
实际电厂循环及热经济性、超临界概念-及对电厂经济性的影响
3
-
4
去中压缸 去高压缸
⑧ ⑨ 来自高压加热器
工程热力学-第十章动力循环之朗肯循环
02
初参数对朗肯循环热效率的影响
1. 初温t1
T 1 T 2不变 t
或 循环1t2t3561t =循环123561+循环11t2t21
t11t2t21
t123561
t
02
2. 初压力 p1
T 1 ,T 2不变 t 但 x2下降且 p太高造成强度问题
3. 背压 p2
实际并不实行 卡诺循环
01
02. 朗肯循环的热效率
02
朗肯循环的热效率
t
wn wt,T wt,P
wt,T h1 h2 ? cp T1 T2
wt,P h4 h3
wnet h1 h2 h4 h3
02 T 1不变 ,T 2 t 但受制于环境温度，不能任意
降低 p2 6kPa,ts 36.17 C; p2 4kPa,ts 28.95 C
同时，x2下降 。
思考： 我国幅员辽阔，四季温差大，对蒸汽发电机组有什么影响？
THANK YOU
第十章 动力循环 之
朗肯循环
CONTENTS
01. 朗肯循环的流程 02. 朗肯循环的热效率
01. 朗肯循环的流程
01
朗肯循环 (Rankine cycle)
1）流程图
2）p-v，T-s图
01
3）水蒸气的卡诺循环
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
t
h1 h2 h1 h3
h1 h2 h1 h2'
5）耗汽率(steam rate)及耗汽量
理想耗汽率(ideal steam rate) d0 —装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量
07-蒸汽动力循环演示48
qin
Boiler
Reheater
High-P turbine
Low-P turbine
wturb,out
7 5
8
9
wpump,in
Ⅱ 降低乏气压力可以提高循环热效率，但乏气压力受环境温度限制。 目前火力发电厂一般在0.004MPa─0.006MPa的乏气压力下运行。 (28.95℃—36.17℃）
w0 q1 q2 wT wP
w0 q1
h9 h2 s
2 x2
9 x9
循环热效率 t
第三节
蒸汽的再热循环和回热循环
2. 蒸汽回热循环
1)回热循环系统示流程图和 T-s图 图 1)回热循环系统示流程图和T-s
1kg
3) 再热压力对循环热效率大小的影响
T
T1 1
1
1
1
wturb,out
0.43
2 2
0.42 0.41 0.40 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
2
s
初温
t℃
s3’ s3
s1
s
p2 kPa
目前火力发电厂一般在0.004MPa─0.006MPa的乏气压力下运行。 (28.95℃—36.17℃）
9-6
蒸汽参数对循环热效率的影响
9-7 蒸汽的再热循环和回热循环
s4 s3 0.4761kJ/(kg.K)
h4 142.87kJ/kg
T2
3
2
p2=5kPa=0.005MPa时
h 137.72kJ/kg ; s 0.4761kJ/(kg.K) h 2560.55kJ/kg ; s 8.3930kJ/(kg.K)
工热第11章
s
t
1
h2 h1
h2' h2'
物理意义： kg工质100%利用 1- kg工质效率未变
1
h1
ha
0
蒸汽抽汽回热循环的特点
•优点 >缺点 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
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
蒸汽再热循环的定量计算
吸热量：
T
1a
q1 h1 h4 ha hb
s 1kg 5
a kg (1- )kg
4
抽汽回热循环的抽汽量计算
T
1 以混合式回热器为例
1kg 6 kg
a
4 5 (1- )kg
3
2
热一律
ha 1 h4 1 h5
h5 h4
ha h4
a kg
s
1kg
(1- )kg
5
4
忽略泵功
ha' ha
5
6b
放热量：
4
q2 h2 h3
净功（忽略泵功）：
3
2
wnet h1 hb ha h2
热效率： t,RH
朗肯循环PPT课件
研究目的：合理安排循环，提高热效率
气体动力循环：内燃机
按工质
空气为主的燃气 按理想气体处理
蒸汽动力循环：外燃机
水蒸气等
实际气体
4
§10-1 朗肯循环
水蒸气动力循环系统
汽轮机
四个主要装置：
锅
锅炉
炉
发电机
汽轮机
凝汽器
凝汽器 给水泵
给水泵
5
水蒸气动力循环系统的简化
简化（理想化）：
1 汽轮机 12 汽轮机 s 膨胀
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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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蒸汽再热循环的定量计算
吸热量：
T
1a
q 1h 1h 4h ah b
•尺v寸2' 大汽机出口 13
乏汽压力对朗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 0.0035~0.005MPa， 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。冬天热效率高
T
h
1
1
4
4
2
3
2
3
s
s
8
郎肯循环功和热的计算
汽轮机作功： ws,12 h1h2
工程热力学六动力装置循环课件
蒸汽机动力装置的应用
蒸汽机动力装置广泛应用于工业领域，如发电站、化工、造纸等，也可用于船舶 和铁路机车等交通运输工具。
随着技术的发展，蒸汽机逐渐被更高效的汽轮机和内燃机所取代，但在某些特定 领域仍有一定应用。
05
燃气-蒸汽联合循环
燃气-蒸汽联合循环工作原理
燃气-蒸汽联合循环是一种高效、清洁的能源利用方式，它结合了燃气轮机循环和蒸汽轮机循环的优点。在燃气-蒸汽联合循 环中，首先通过燃气轮机燃烧燃料产生高温高压气体，驱动涡轮机转动并输出机械功；然后，将部分或全部高温排气引入余 热锅炉中加热给水，产生高温高压蒸汽；最后，蒸汽轮机利用这些蒸汽转动涡轮机并输出机械功。
03
燃气轮机动力装置循环
布雷顿循环
总结词
基于等压加热的理想循环，适用于燃气轮机。
详细描述
布雷顿循环由吸气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程组成。在等压加热过程中，工质吸收热量并对 外做功，实现热能向机械能的转化。
回流燃烧室循环
总结词
提高燃气轮机效率的循环方式。VS详细描述回流燃烧室循环通过在燃烧室内形成回流 ，增加燃料与空气的混合时间和燃烧程度 ，从而提高燃烧效率。同时，回流还使得 燃烧室内压力升高，提高了循环热效率。
回热循环通过将部分做功后的蒸汽抽 出，引入回热器加热锅炉中的给水， 提高给水温度，减少锅炉中燃料消耗 ，从而提高整个循环的热效率。
再热循环
总结词
再热循环是在朗肯循环基础上增加一个再热器，以提高再热率的改进型循环。
详细描述
再热循环中，汽轮机高压缸排出的蒸汽被引入再热器中再次加热，然后进入低 压缸继续做功。再热循环可以提高汽轮机的效率，并减小蒸汽在汽轮机内的温 差和压力降，从而提高整个循环的热效率。
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①
来自高压缸
①省煤器
②炉膛 ③低温过热器
④屏式过热器 ⑤末级过热器
⑥低温再热器
⑦高温再热器
⑧汽水分离器
⑨储水罐
5
2、风烟系统流程图
A
空
预
省器 煤
电 除 尘
器
B
空
预
器
引风机
＃1炉 ＃2炉
6
火电厂基本工作过程
1
火电厂基本生产流程
煤场 输煤系统 制粉系统
汽 轮 机
锅 炉
发电机 至
变压器 电 力 系 统
水
2
T-S图上典型热力过程
水和水蒸汽的性质、水和水蒸汽的状态参数、朗肯循环、朗肯循环效率
实际电厂循环及热经济性、超临界概念及对电厂经济性的影响
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ห้องสมุดไป่ตู้ 4
去中压缸 去高压缸
⑧ ⑨ 来自高压加热器