1、熱工基礎(chǔ)蒸汽動(dòng)力循環(huán)-朗肯循環(huán)授課教師：吳鴻霞 課題引入常見的蒸汽動(dòng)力裝置有哪些？蒸汽做為動(dòng)力？ 課題引入常見的蒸汽動(dòng)力裝置有哪些？蒸汽做為動(dòng)力？ 蒸汽動(dòng)動(dòng)力循環(huán)環(huán) 為學(xué)習(xí)再熱循環(huán)回?zé)嵫h(huán)做基礎(chǔ)教學(xué)目的 鞏固水蒸氣形成的五個(gè)狀態(tài)和三個(gè)階段 內(nèi)容提要4、分析朗肯循環(huán)的經(jīng)濟(jì)效率。 3、通過郎肯循環(huán)的T-sT-s圖，圖，分析各過程中參數(shù)變化。2、通過朗肯循環(huán)裝裝置示意圖置示意圖熟悉其工作過程構(gòu)成。1、朗肯朗肯循環(huán)循環(huán)的裝的裝置系統(tǒng)組置系統(tǒng)組成。成。IIIIII（一）邏輯思維（一）邏輯思維什么是朗肯循環(huán)添加添加LOGOLOGOn它是根據(jù)蘇格蘭教授威廉約翰Macquorn朗肯的名字命名的。n郎肯循環(huán)是一

2、種理想化的循環(huán)，有四個(gè)過程組成。n郎肯循環(huán)產(chǎn)生世界上90的電力，包括幾乎所有的太陽能熱能，生物質(zhì)能，煤炭與核能的電站。朗肯循朗肯循環(huán)環(huán)的主要的主要設(shè)備設(shè)備鍋爐鍋爐汽汽輪輪機(jī)機(jī)凝氣器給水泵朗肯循環(huán)的裝置示意圖添加添加LOGOLOGO水冷壁省煤器過熱器汽輪機(jī)凝汽器發(fā)電機(jī)給水泵165423郎肯循環(huán)所對(duì)應(yīng)的T-S圖添加添加LOGOLOGOTS4561320水冷壁省煤器過熱器汽輪機(jī)凝汽器發(fā)電機(jī)給水泵165423朗肯循環(huán)的裝置示意圖朗肯循環(huán)的T-S圖熵值增大，系統(tǒng)吸熱；熵值減小，系統(tǒng)放熱；熵值不變，系統(tǒng)與外界無熱量的交換。T-S圖分析添加添加LOGOLOGOST4561320水冷壁水冷壁省煤器省煤器過熱器

3、過熱器汽輪機(jī)汽輪機(jī)凝汽器凝汽器發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)給水泵給水泵1 16 65 54 42 23 3給水在鍋爐中定壓加熱，分為三個(gè)階段，五個(gè)狀態(tài)；5-64-54-56-1過冷水的定壓預(yù)熱階段飽和水的定溫定壓汽化階段干飽和蒸汽的定壓過熱階段朗肯循環(huán)裝置示意圖朗肯循環(huán)的T-S圖T-S圖分析添加添加LOGOLOGOST4561320水冷壁省煤器過熱器汽輪機(jī)凝汽器發(fā)電機(jī) 給水泵165423過熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)絕熱膨脹做功，分析p，v，t，s，h的變化； 涵 h 增大 降低比體積v壓力p 增大朗肯循環(huán)裝置示意圖朗肯循環(huán)的T-S圖T-S圖分析添加添加LOGOLOGOST4561320水冷壁省煤器過熱器汽輪機(jī)凝汽器發(fā)電

4、機(jī) 給水泵165423乏汽在凝汽器中定壓定溫放熱凝結(jié)， p，v，t，s的變化 涵 h比體積 v P2保持不變壓力 p 降低 h值減小朗肯循環(huán)裝置示意圖T-S圖分析添加添加LOGOLOGOST4561320水冷壁省煤器過熱器汽輪機(jī)凝汽器發(fā)電機(jī) 給水泵165423壓力 p凝結(jié)水在給水泵中的絕熱壓縮過程， p，v，t，s的變化壓力p升高比體積v略微變化涵h(huán)增大朗肯循環(huán)裝置示意圖朗肯循環(huán)的T-S圖郎肯循環(huán)全過程添加添加LOGOLOGO2009201020112012 給水在鍋爐中定壓加熱； 過熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)絕熱膨脹做功； 乏汽在凝汽器中定壓定溫放熱凝結(jié)； 凝結(jié)水在給水泵中的絕熱壓縮過程；簡(jiǎn)化的T-S

5、圖添加添加LOGOLOGOS0T（4）561320 在3-4的給水泵中，比體積v基本不變，熵值s不變，溫度T略有升高，可以忽略不計(jì)，因此3、4兩點(diǎn)幾乎重合，T-s圖簡(jiǎn)化如右圖。朗肯循環(huán)的T-S圖各階段熱量及做功分析添加添加LOGOLOGOS0T（4）561320有效熱q0 =有用功W0q1 q2q0 =W0面積4-5-6-1-2-3-4=循環(huán)凈熱量q0，循環(huán)凈熱量q0 =循環(huán)凈功W0q0 =q1-q2WtWP朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)朗肯循環(huán)的熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)水泵絕熱壓縮耗功：水泵絕熱壓縮耗功：汽汽輪輪機(jī)作功量：機(jī)作功量：凝汽器中的定壓放熱量：凝汽器中的定壓放熱量：鍋爐內(nèi)定壓吸熱量411hhq322h

6、hq21hhwt34hhwp朗肯循環(huán)的熱效率循環(huán)凈熱量為：)()(3241210hhhhqqq循環(huán)凈功為：)()(34210hhhhwwwpt循環(huán)的熱效率為)()()(.41342110hhhhhhqwRtT（4）561320S若3和4點(diǎn)重合時(shí)，朗肯循環(huán)的效率為：)()(.412110hhhhqwRt思考題添加添加LOGOLOGO問題 在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，如果在蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，如果 汽輪機(jī)的乏汽不排入凝汽輪機(jī)的乏汽不排入凝汽器，而直接進(jìn)入鍋爐再吸熱變成新蒸汽，這樣可以汽器，而直接進(jìn)入鍋爐再吸熱變成新蒸汽，這樣可以避免在凝汽器中放走大量熱量，從而大大提高效率，避免在凝汽器中放走大量熱量，從而大大提

7、高效率，這種想法對(duì)不對(duì)？為什么？這種想法對(duì)不對(duì)？為什么？思考題添加添加LOGOLOGO答案 答：這種想法不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)殡姀S的生產(chǎn)介質(zhì)是水答：這種想法不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)殡姀S的生產(chǎn)介質(zhì)是水- -汽，實(shí)質(zhì)就是水。電廠必須通過給水泵提高壓力進(jìn)入汽，實(shí)質(zhì)就是水。電廠必須通過給水泵提高壓力進(jìn)入鍋爐加熱，這樣才能保持熱力循環(huán)。如果乏汽直接進(jìn)鍋爐加熱，這樣才能保持熱力循環(huán)。如果乏汽直接進(jìn)入鍋爐存在幾個(gè)問題：入鍋爐存在幾個(gè)問題：1 1、無法加壓，因?yàn)檎羝芏忍?、無法加壓，因?yàn)檎羝芏忍?，必須用大功率壓縮機(jī)才能加壓，這樣會(huì)導(dǎo)致用電小，必須用大功率壓縮機(jī)才能加壓，這樣會(huì)導(dǎo)致用電飆升，飆升，2 2、水冷壁會(huì)因?yàn)槌瑴囟?/p>

8、管，因?yàn)榉ζ臒崛?、水冷壁?huì)因?yàn)槌瑴囟?，因?yàn)榉ζ臒崛萘窟h(yuǎn)低于水。量遠(yuǎn)低于水。添加添加LOGOLOGO問題結(jié)語 應(yīng)該說現(xiàn)有的電廠熱力循環(huán)過程是經(jīng)過前人不斷總應(yīng)該說現(xiàn)有的電廠熱力循環(huán)過程是經(jīng)過前人不斷總結(jié)提高的經(jīng)典過程，是最經(jīng)濟(jì)、效率最高的過程設(shè)備。結(jié)提高的經(jīng)典過程，是最經(jīng)濟(jì)、效率最高的過程設(shè)備。TA0DCBS1SS2T2T1p1, t1, p2如何提高朗如何提高朗肯循環(huán)肯循環(huán)的熱效率的熱效率影影 響 熱響 熱 效 率效 率的的參數(shù)參數(shù)？)()(.412110hhhhqwRtT（4）561320sT654321蒸汽初壓對(duì)朗蒸汽初壓對(duì)朗肯循環(huán)肯循環(huán)熱效率的影響熱效率的影響t1 , p2不不變變，p1優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)： ，汽汽輪輪機(jī)出口機(jī)出口尺寸小尺寸小缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)對(duì)強(qiáng)度要求高強(qiáng)度要求高 不利于汽不利于汽輪輪機(jī)安全。一般機(jī)安全。一般要求出口干度大要求出口干度大于于0.85 0.88 4 5 6 1 22x1Tt2vsT654321蒸汽初溫對(duì)朗蒸汽初溫對(duì)朗肯循環(huán)肯循環(huán)熱效率的影響熱效率的影響優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)： ，有利于汽機(jī)有利于汽機(jī)安全。安全。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)對(duì)耐耐熱熱及強(qiáng)度要及強(qiáng)度要求高，目前最高求高，目前最高初初溫溫一般在一般在550左右左右 汽機(jī)出口汽機(jī)出口尺寸大尺寸大p1 , p2不不變變，t1 1 22xt1T2vsT654321優(yōu)優(yōu)點(diǎn)：點(diǎn)： 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：