第十章 蒸汽动力循环 蒸汽动力装置:是实现热能→机械能的动力装置之一
工质 :水蒸汽
用途 :电力生产、化工厂原材料、船舶、机车等动力上的应用
本章重点: 1、蒸汽动力装置的基本循环 朗肯循环匀速 回热循环 2、蒸汽动力装置循环热效率分析 yT 的计算公式 yT 的影响因素分析 yT 的提高途径 10-1 水蒸气作为工质的卡诺循环 热力学第二定律通过卡诺定理证明了在相同的温度界限间,卡诺循环的热效率最高,但实际上存在种种困难和不利因素,使得实际循环(蒸汽动力循环)至今不能采用卡诺循环但卡诺循环在理论上具有很大的意义
二、为什么不能采用卡诺循环 若超过饱和区的范围而进入过热区则不易保证定温加热和定温放热,即不能按卡诺循环进行
1-2 绝热膨胀(汽轮机) 2-C 定温放热(冷凝汽) 可以实现 5-1 定温加热(锅炉) C-5 绝热压缩(压缩机) 难以实现 原因:2-C 过程压缩的工质处于低干度的湿汽状态 1、水与汽的混合物压缩有困难,压缩机工作不稳定,而且 3 点的湿蒸汽比容比水大的多'23 '232000 需比水泵大得多的压缩机使得输出的净功 1 C 5 2 p v 大大减少,同时对压缩机不利
2、循环仅限于饱和区,上限 T1 受临界温度的限制,即使是实现卡诺循环,其理论效率也不高
3、膨胀末期,湿蒸汽所含的水分太多不利于动机 为了改进上述的压缩过程人们将汽凝结成水,同时为了提高上 限温这就需要对卡诺循环进行改进,温度采用过热蒸汽使 T1 高于临界温度,改进的结果就是下面要讨论的另一种循环—朗肯循环
10-2 朗肯循环 过程: 从锅炉过热器与出来的过热蒸汽通过管道进入汽轮机T,蒸汽部分热能在T 中转换为机械带动发电机发电,作了功的低压乏汽排入 C,对冷却水放出 γ,凝结成水,凝结成的水由给水泵 P 送进省煤器 D′进行预热,然后