太原理工大学 热能与动力工程 新型动力循环专业课复习要点

1.压比:压气机进出口压力之比.

2.温比:循环最高温度和最低温度之比.

3.节点温差:蒸发器入口烟气侧温度与入口处饱和水温度之差.

4.接近点温度:蒸发器入口处未饱和水温与饱和水温度之差.

5.接触点温差:省煤器出口未饱和水温和对应压力下的饱和水温度之差.

6.比功:1Kg 空气完成一个循环后对外输出的功.

7.热效率:工质完成一个循环后把外界加给工质的热量q 转换为机械功的百分数.

8.最佳压比:对每一个温比存在一最大比功所对应的压比,称为最佳压比.

9.发电所增耗的燃料热量FCP :FCP 是热电联产系统比相应的单纯供热系统多消耗的热量,除以热电联产系统的净增电出力.

10.对机组热效率影响排序: 11.热电联产机组的总热效率:是热电联产机组输出的电和热的总能量与输入能量的比值. 电热比:热电联产机组在对外界每小时供应每单位热能时机组对应的所发出的净功率.

12.已知程氏双流体循环中某燃烧室能量转换图，列出下列能量平衡式. ①燃气轮机能量平衡关系式:1001,,1C C T st f r p net ar Q P P Q i Q Q +-=+++η ②机组所发的实际可用功率:000000)(st gt st C gts C T P P P P P P P +=+-=- , 000st gts T P P P += ③相对于1kg/h 燃料进入燃烧室的压缩空气所携带的热量： )/(20202h KJ T C L i L Q pa ααα==

④相对于1kg/h 燃料而言流出燃烧室的双流体工质所携带的热量: 3303)1(ααi G i L Q st g ++= ； 8s st st i G Q =

13.程氏双流体循环的优缺点。

优:①设备简单. ②循环热效率高. ③机组的比功大. ④变工况特性好. ⑤可以减少NO x . ⑥有利于提高余热锅炉效率. 缺:蒸汽连续的排向大气,较难收回,需要大容量的水处理设备向余热锅炉补充软水.

14:程氏与余热.差别: ①设备简单 ②T 3高,热效率高 ③补充软水,耗费昂贵 ④背压高,蒸汽做工能力受限.

15:余热锅炉优点:①结构简单②施工周期短③运行可靠性高④投资低廉 余热锅炉平衡方程

①燃气轮机:2120

1,,1C C a gt r ar v net Q Q Q P Q Q +++=+η

②余热锅炉:232112,,1A st st st str W r ar v net C Q Q Q Q Q Q AQ Q +++=+++η ③蒸汽轮机:310321A W str st st st st Q Q Q P Q Q Q +++=++

16.燃料电池的概念,工作原理及特点.

概念:是一种把燃料在燃烧过程中释放的化学能直接转化为电能的装置. 工作原理:工作时向负极供给燃料(H),向正极供给氧化剂(空气).氢在负极分解成正离子H+和电子e-.氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极.用电的负载就接在外部电路中.在正极上,空气中的氧同电解质液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水.这正是水的电解反应的逆过程. 特点:①能量转换效率高(高效).②环境友好.③安静.④可靠性高.

17.IGCC ：

设计思想：首先使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气，然后通过净化处理，把粗煤气中的灰分和含硫物质尽量除掉，进而供到燃气—蒸汽联合循环机组燃烧做功，借此达到以煤代替石油的目的。

组成部分作用：气化岛—水煤浆的制备和储存和粗煤气显热的回收和除灰脱硫。

动力岛：燃气—蒸汽联合循环发电。空分岛：空气分离。 B

C T ητφηη>>>>

原因：①碳的转化率,冷煤气效率低.②热煤气显热回收不充分. ③低温下损失部分水蒸气的气化潜热.④厂用电耗率高.⑤燃气轮机和蒸汽轮机的主参数选择不够先进.⑥排气温度过高，排气余热未充分利用

改良措施：①以干法煤粉系统来取代水煤浆供给系统②采用高温干法的除灰脱硫系统，并改善热煤气显热回收系统的设计③降低氧气浓度，并使N2返回到燃气轮机中参与循环 ④选用高参数高效率的燃气轮机和蒸汽轮机。 面临问题：①投资费用和发电成本高②燃气轮机技术有待提高③厂用电高

工艺流程： 烟气洁净煤气粗煤气煤燃烧净化、脱硝气化−−→−−−−→−−−

→− 18.什么是合成气园？优点？

合成气园：利用从单一的设备中产生和合成来进行跨行跨部门的联合生产，以得岛多种具有高附加值的化工产品，液体燃料、城市煤气和氢气，以及用于工艺过程的热能和电能等。

优点：①能源的利用率高 ②能耗低 ③投资和运行成本低 ④全生命周期的污染物排放少

19.卡琳娜循环

条件：①吸收放热介质再热容量上要匹配好 ②使用一种非恒温相变的工质作为吸收工质

阶段：①液态加热 ②两相共存蒸发 ③气相过热

特点：①传热温差小 ②火用损失小 ③热效率高 ④比功高⑤冷态启动时间短 ⑥建筑面积小 ⑦建筑和维护费用少

20.为什么补燃式余热锅炉燃气—蒸汽联合循环很少采用？

此循环燃气轮机的初温超过900℃后，补燃方式不仅不能改善联合循环的热效率，还会使Pst/Pgt 的倍率下降，使联合循环热效率恶化，因此很少采用。 补燃式主要优点：①装置尺寸小,占地少,投资费用低 ②运行机动性好 ③部分负荷工况热效率高 ④可烧煤或其他劣质燃料

21.HAT 循环方程及程氏区别

方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛

+=77881,,111s a s g r p net ar i f x i f i f x i f Q η 区别：相同：①设备简单②循环效率高③比功大④减少NO x 的排放⑤需补充软水.⑥变工况性能好

不同：①程氏燃烧中含有较多水蒸气，增大混合气体的换热系数，余热锅炉效率高. ②HAT 燃气轮机的改装工作量和难度较大.

22.热电联产配置方案

余热锅炉:①非补燃式②部分补燃式③完全补燃式

蒸汽锅炉:①背压式②抽气背压式③可调节的抽气供热的凝汽式④纯凝汽式

23.磁流体发电：带电流体通过燃料惰性气体碱金属而得到的

特点：①效率高②启动快③节约水资源④污染小

条件：①带电流体②足够的高温度③超导磁场（热能→电能）

问题：①高温问题②超导③排渣