蒸汽动力循环系统在火电厂中的应用

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燃气蒸汽联合循环发电厂介绍(1)

燃气蒸汽联合循环发电厂介绍(1)

燃气蒸汽联合循环发电厂介绍(1)燃气蒸汽联合循环发电厂介绍随着我国经济的快速发展,电力的需求越来越大。

因此,燃气蒸汽联合循环发电厂被广泛应用于许多领域,成为我国电力领域中必不可少的一部分。

一、概述燃气蒸汽联合循环发电厂是一种高效、低排放、多功率级别的燃气发电装置,由燃气轮机和蒸汽轮机组成,通过循环利用余热将燃气轮机功率余热回收,并将余热引入蒸汽轮机,从而提高发电系统的效率,提供多种功率级别的电。

它是一种绿色、环保的能源利用方式。

二、优点燃气蒸汽联合循环发电厂的优点非常明显。

首先,它采用的是燃气发电技术,具有清洁、高效等方面的优势,可以有效地提高能源利用效率,降低环境污染。

其次,它采取联合循环的技术,将燃气轮机的余热回收并转化为蒸汽,从而提高了发电效率,同时还可以提供多种功率级别的电。

再者,它具有快速启动、灵活运行、自动控制、低噪音等特点,使得它成为一种非常优秀的发电方式。

三、组成燃气蒸汽联合循环发电厂主要由以下组成部分构成:1.燃气轮机发电部分:由燃气轮机、发电机和辅助设备组成,主要负责电能的转换。

2.蒸汽轮机发电部分:由蒸汽轮机、发电机和辅助设备组成,主要通过余热循环,将燃气轮机的余热转换成蒸汽轮机的动力。

3.废气处理系统:负责燃气轮机产生的废气处理并进一步净化。

4.电气自动化系统:负责对燃气轮机和蒸汽轮机的运行状态进行监控、控制。

四、应用燃气蒸汽联合循环发电厂在现今的电力行业中应用领域非常广泛。

由于它的节能、环保、高效等特点,通常被用于以下三个领域:1.固定型电站:固定电站可以直接将发电机输出的电流接入电网。

它通常利用天然气、工业废气等作为燃料,可以为城市、大型企业等供应稳定的电力。

2.分布式电源:分布式电源通常针对于中小企业、农村地区等。

它通常利用当地的天然气等做为燃料,发电量较小,产生的电能主要供应当地的电网。

3.备用电源:备用电源通常用于关键的设施设备,例如高速公路、机场、医疗机构等。

国产化DCS在燃机—蒸汽联合循环机组的应用

国产化DCS在燃机—蒸汽联合循环机组的应用

国产化DCS在燃机—蒸汽联合循环机组的应用摘要:对国内外三家电厂公司制造的F型燃油-蒸汽联合循环发电机组展开了详细的探讨,研究和比较了不同类型联合循环发电机组的技术优势。

同时,对已投产的典型联合循环机组的经济效益进行了综合对比。

比较结果显示,在国内投产的联合循环发电机组,对减少煤耗、提升资源效率、降低二氧化碳、硫化物的排放量,具有较明显效果。

关键词:DCS;一体化;公用网;辅控网前言:清洁能源、高效环保,已经成为目前电力行业的首要宗旨。

作为衡量一个国家电力制造业发展水平的燃气轮机,正在受到国内几大发电集团的重视。

自国家发展改革委宣布启动燃气轮机电厂建设打捆招标工作开始,根据各自的开发特点,国内外三家大型电站设备公司的内燃机开发和技术引进工作已经历了八个年头。

经过了多年的开发,在热端设备之外,三大电站设备公司也初步掌握了F型燃气涡轮发电机的核心技术并完成了国产化。

一、实例介绍珠海横琴岛多联供煤气能源站工程将位于横琴岛的科技创新产业园区,首期2×(F级)煤气蒸汽联合系统设备和相应的热网设备已全部建成投产,目前各项工作参数基本完善。

(一)分散布置与集中控制集控办公室位置在集控大楼的10米处,而工程人员办公室、电子实验室则布局在主厂房内。

集控系统房间除设置了本期二台机组的所需监控装置外,还设置了3、4台机组操作员站位和操作盘位,由于220kV网络控制系统全部位于机组的集控系统房间,因此不再设有专用网络控制室。

由于电子设备间接分散的考虑,每台机组还设有一个机岛电子车间、以及一个余电锅炉就的电子设备车间。

机岛电子设备间在主厂区A排外性七点零五米。

余热高温锅炉的电子设备间在主厂区E排外性零点零米,每台飞机主厂区和高压锅炉的辅助房之间[1]。

每套机组设备都配备了一组DCS,经过随机由岛主装置配供的发电机组TCS系统(Turbine Control System,燃机控制或透平系统,简写TCS)经过通信连接和局部硬连接与相应的DCS连接,从而形成了一种对联合系统设备实施集成控制的整体系统,其中,汽水系统、气泵旁路、余热燃煤锅炉、凝结水装置等的管理也都经过发电机组DCS系统完成。

火电厂主要设备简介

火电厂主要设备简介

火电厂主要设备简介火力发电厂是利用化石燃料燃烧释放的热能发电的动力设施,包括燃料燃烧释热和热能电能转换以及电能输出的所有设备、装置、仪表器件,以及为此目的设置在特定场所的建筑物、构筑物和所有有关生产和生活的附属设施。

主要有蒸汽动力发电厂、燃气轮机发电厂、内燃机发电厂几种类型.火电厂主要设备:汽轮机本体汽轮机本体(steam turbine proper)是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分,即汽轮机本身。

它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。

汽轮机本体由固定部分(静子)和转动部分(转子)组成。

固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。

转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。

固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。

汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。

汽轮机本体还设有汽封系统。

锅炉本体锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。

它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能,并且以此热能加热水,使其成为一定数量和质量(压力和温度)的蒸汽。

由炉膛、烟道、汽水系统(其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道)以及炉墙和构架等部分组成的整体,称为“锅炉本体”。

“热力系统及辅助设备汽轮机部分的辅助设备有凝汽器、水泵、回热加热器、除氧器等。

把锅炉、汽轮机及其辅助设备按汽水循环过程用管道和附件连接起来所构成的系统,叫做发电厂的热力系统。

发电厂的热力系统按照不同的使用目的分为“原则性热力系统”、“全面性热力系统”、汽轮机组热力系统”等。

发电机本体在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。

因而将一次能源(水力、煤、油、风力、原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。

在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。

其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ(即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。

燃气—蒸汽联合循环简介

燃气—蒸汽联合循环简介

燃气—蒸汽联合循环在世界范围内,使用化学燃料通过热力动力机械发电的火力发电量仍然占据最高的比例。

从节约资源和保护环境等各方面来说,作为一种重要的发电装置,火力发电机组首先要求有高的热效率。

在大型热力发电设备中,目前技术水平比较成熟的,能够经济地大规模应用的只有燃气轮机和蒸汽轮机。

但是它们的热效率都不高,一般都在38—42%左右,即使最先进的燃气轮机热效率也只能达到42—44%,最先进的超临界参数蒸汽轮机热效率也只能达到43—45%。

对这两种热力机械所使用的热力循环进行分析。

燃气轮机燃气初温很高,目前的技术水平一般能达到1350—1430℃,因此燃气轮机中的热力循环平均吸热温度高,但是它的排气温度也就是循环低温也高,一般要达到450—630℃,所以燃气轮机热力循环的卡诺效率不高。

蒸汽轮机虽然循环低温较低,也就是蒸汽的冷凝温度可以降低到30—33℃,但是由于受到材料上的限制,它的蒸汽初温不高,在目前的技术水平下一般难以达到600℃,即使采用再热之后,平均吸热温度也不会太高,所以蒸汽轮机热力循环的卡诺效率也不高。

进一步分析可以发现,蒸汽轮机蒸汽初温一般在535—565℃以下,所以实际上只要有570—610℃的热源就可以让蒸汽轮机工作,而燃气轮机的排气温度就很高,在排气中蕴含着大量的热能,能够给蒸汽轮机提供所需要的热能。

因此如果使用燃气轮机排气作为蒸汽轮机的热源,蒸汽轮机就可以不额外消耗燃料了。

也就是说,蒸汽轮机可以回收燃气轮机的排气热量,额外发出一些有用功,这样就相当于增加了燃气轮机的热效率。

如前所述,目前先进的燃气轮机和蒸汽轮机的热效率基本相当,都在38—42%左右,那么,此时这个相当于增加了燃气轮机热效率的系统,热效率必然比单纯的燃气轮机和蒸汽轮机都高。

实际上,如果把上述由燃气轮机和蒸汽轮机组成的系统看成一个整体,那么在它的热力循环中,循环高温就是燃气轮机的循环高温,而循环低温则是蒸汽轮机的冷凝温度。

蒸汽系统应用

蒸汽系统应用

蒸汽系统应用蒸汽系统是一种广泛应用于工业领域的热能转换系统,通过将热能转化为机械能或其他形式的能量,实现了许多重要的工业过程。

本文将重点介绍蒸汽系统的应用。

1. 蒸汽发电蒸汽发电是蒸汽系统最常见的应用之一。

在发电厂中,燃煤、燃气或核能等能源被用来加热水,产生高温高压的蒸汽。

这些蒸汽通过蒸汽轮机驱动发电机转动,将热能转化为电能。

蒸汽发电具有高效、可靠的特点,是目前主流的电力生产方式之一。

2. 工业加热蒸汽系统广泛应用于工业加热过程中。

许多工业生产过程需要加热,例如石油炼制、化工生产、食品加工等。

蒸汽可以通过传热设备,如管壳式换热器或蒸汽加热器,传递热量给被加热介质。

蒸汽加热具有快速、均匀、高效的特点,被广泛应用于各个行业。

3. 蒸汽驱动蒸汽系统还可以用于驱动机械设备。

蒸汽驱动是过去工业革命时期最重要的能源转换方式之一。

蒸汽可以通过蒸汽机、蒸汽涡轮机等动力设备,将热能转化为机械能,驱动各种机械设备,如泵、风机、压缩机等。

蒸汽驱动具有强大的动力输出,被广泛应用于工业生产中。

4. 空调与制冷蒸汽系统还可以应用于空调与制冷领域。

蒸汽压缩制冷循环是一种常见的制冷方式,通过蒸汽压缩机将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,然后通过冷凝器将热量释放到外部环境中,实现制冷效果。

蒸汽压缩制冷具有高效、稳定的特点,被广泛应用于商业建筑、工业厂房和家庭空调等领域。

5. 温度控制蒸汽系统还可以用于温度控制。

通过调节蒸汽的压力和温度,可以实现对加热或制冷过程中温度的精确控制。

在许多工业过程中,对温度的控制非常关键,例如化学反应、材料加工等。

蒸汽系统提供了一种可靠、灵活的温度控制方式,帮助实现工艺过程的精确控制。

蒸汽系统是工业领域中应用最广泛的能源转换系统之一。

通过将热能转化为机械能或其他形式的能量,蒸汽系统实现了许多重要的工业过程,如发电、加热、驱动和制冷等。

蒸汽系统具有高效、可靠、灵活的特点,被广泛应用于各个行业。

随着技术的不断进步,蒸汽系统的应用领域还将进一步扩展,为工业生产提供更多的能源选择和解决方案。

燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用

燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用

燃气蒸汽联合循环发电技术的研究与应用摘要:本文以燃气蒸汽联合循环发电机组为例进行介绍,通过企业生产过程中产生的富余焦炉煤气和高炉煤气为燃料,采用先进技术、效率高,实现了将放散的煤气全部回收进行发电,解决了能源浪费和环境污染问题。

关键词:燃气轮机;蒸汽轮机;联合循环;发电技术引言随着能源发电技术的不断发展,人们环保意识的日益增强,燃气发电技术得到了快速的发展。

常规简单循环的燃气发电系统主要是通过空气经过压气机压缩到一定的气压后,然后进入燃烧室与喷入的燃料混合燃烧,形成高温燃气后进入透平膨胀机做功,推动透平转子带着压气机一起旋转,并带动发电机做功,输出电能。

因此当燃气机温度较高时,就会导致热能损失,降低循环的热效率。

一、燃气蒸汽联合循环的意义根据我国当前的用电情况,为了满足社会用电需求及能源消耗增多等情况,对于对节能发电模式的期望越来越高。

为了能同时满足这两方面的需求,热电厂在制定电能生产工艺时,需对传统发电模式进行改造,采用先进的电力生产技术,合理利用煤燃料燃烧生产热能、电能。

联合循环技术的运用对热电厂发电发热有着重要的意义。

1、解决能源问题能源作为社会经济的发展的主要因素,热电厂采用传统发电模式不仅无法获得理想的生产效率,也导致煤燃料资源的浪费。

联合循环技术用于热电厂发电,既能实现“煤的洁净燃烧”,也能提高热电厂的发电效率。

联合循环技术对燃气轮机循环、蒸汽轮机循环进行优化改进,把两者组合到一起构成综合性的热力循环。

不仅科学利用煤燃料发电,也促进了机组运行效率、机组功率的提高。

2、合理利用燃气煤燃料燃烧后产生燃气,若发电厂能充分利用燃气也可将其作为发电的燃料。

对煤燃烧产生的燃气利用率较低,降低了电能生产的产量。

联合循环技术对燃烧锅炉、汽轮机组等设备的连接进行改进,设置了循环控制系统以及时集中燃气加以燃烧,提高了热电厂发电的效率。

如联合循环技术里燃气轮机能充分燃烧气化炉产生的中、低热值煤气,保证了燃气的合理运用。

燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制_概述说明

燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制_概述说明

燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制概述说明1. 引言1.1 概述随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突出,燃气蒸汽联合循环发电技术作为一种高效、清洁的能源转换方式逐渐受到广泛关注。

该技术将燃气轮机与蒸汽循环系统有效地结合起来,通过充分利用废热产生额外的电能,并将二氧化碳等排放物减少到最低限度。

1.2 文章结构本文主要对燃气蒸汽联合循环发电技术进行综述和分析,并重点从概述、应用案例和运行控制三个方面进行详细阐述。

首先,我们将介绍该技术的基本原理、组成部分和工作过程,以便读者对其有一个全面的了解。

然后,我们将通过具体案例进行分析,以展示燃气蒸汽联合循环发电技术在实际应用中的效果和优势。

最后,我们将重点讨论该技术在运行控制方面的要点,包括控制参数与性能优化、安全运行控制策略以及故障诊断与维护管理等方面。

1.3 目的本文的目的是全面介绍燃气蒸汽联合循环发电技术,并深入探讨其在实际应用中的效果和运行控制要点。

通过对该技术的详细介绍和案例分析,我们旨在提供给读者一个清晰而全面的了解,并为相关领域的工程师、研究人员和决策者提供参考,促进该技术在能源转换领域的广泛应用与推广。

此外,我们还将展望未来燃气蒸汽联合循环发电技术的发展方向,以期为后续研究和创新提供启示。

2. 燃气蒸汽联合循环发电技术概述2.1 基本原理燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效能的发电方式,它结合了燃气轮机和蒸汽轮机的优点。

基本原理是通过燃料在燃气轮机中进行燃烧,产生高温高压的燃气。

然后,这些高温高压的燃气会被传递到蒸汽锅炉中,在锅炉内部与水接触产生蒸汽。

最后,该蒸汽经过管道输送至蒸汽轮机中驱动发电机转动,将化学能转化为电能。

2.2 组成部分燃气蒸汽联合循环发电系统主要由以下几个组成部分构成:- 燃气轮机:负责将燃料的化学能转换为动力能。

- 蒸汽锅炉:通过与高温高压的燃气进行换热,将水加热为蒸汽。

- 蒸汽轮机:将输入的蒸汽能量转化为旋转力,驱动发电机产生电能。

蒸汽循环系统工作原理

蒸汽循环系统工作原理

蒸汽循环系统工作原理介绍蒸汽循环系统是一种常见的动力系统,主要应用于发电厂和工业生产过程中。

本文将详细介绍蒸汽循环系统的工作原理,包括各个组件的功能和相互作用。

二级标题1:蒸汽循环系统组件三级标题1:锅炉锅炉是蒸汽循环系统中最重要的组件之一,其主要功能是将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能量。

锅炉内部通过燃烧室将燃料燃烧,释放出高温高压烟气。

然后,这些烟气通过管道和加热面将热能传递给水。

水在受热的过程中转化为蒸汽,产生高温高压蒸汽。

三级标题2:汽轮机汽轮机是蒸汽循环系统的核心部件。

高温高压蒸汽通过管道进入汽轮机,驱动汽轮机转子高速旋转。

汽轮机的转子上安装了多个叶片,蒸汽的高速旋转带动叶片转动,产生机械能。

汽轮机的机械能输出可用于驱动发电机发电,或者直接用于工业生产中的其他动力需求。

三级标题3:凝汽器凝汽器是蒸汽循环系统中的热交换器,其主要功能是将汽轮机中排出的低温低压蒸汽冷凝成水。

凝汽器中的冷却水通过管道流动,在与蒸汽接触的过程中吸收蒸汽的热量,同时水蒸气被冷凝成液态水。

冷凝后的水通过泵送回锅炉,重新加热为蒸汽。

三级标题4:泵泵是蒸汽循环系统中的重要组件之一,其主要功能是提供循环中所需的水流动力。

泵将冷凝器排出的冷凝水抽回锅炉,同时将一部分水送往锅炉中加热。

通过泵的运行,循环系统中的水可以保持正常流动,实现蒸汽的循环。

二级标题2:蒸汽循环系统的工作原理三级标题1:循环过程蒸汽循环系统的工作原理是通过锅炉、汽轮机、凝汽器和泵等组件的相互配合完成的。

首先,锅炉将燃料的热能转化为高温高压蒸汽,蒸汽通过管道进入汽轮机。

在汽轮机中,高速旋转的叶片带动轴,实现机械能的输出。

同时,由于汽轮机的工作会使蒸汽温度和压力下降,所以排出的蒸汽需要通过凝汽器冷凝成水。

凝汽器中的冷却水吸收蒸汽的热量,将其冷凝为液态水,并通过泵送回锅炉重新加热。

这样,循环系统中的水就可以不断循环,产生持续的蒸汽能量。

三级标题2:蒸汽循环系统的效率蒸汽循环系统的效率是衡量其性能的重要指标。

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蒸汽动力循环系统在火电厂中的应用
摘要:总结了火电厂中广泛应用的几种典型的蒸汽动力循环系统,主要包括朗肯循环及以朗肯循环为基础改进的回热循环、中间再热循环和热电循环等,分别介绍了它们的系统装置图和T-S原理图,并对循环系统的热效率进行了比较。

在此基础上,指出提高蒸汽动力循环系统中工业余热的利用率,是蒸汽动力循环系统改进的重要途方向之一。

关键词:蒸汽动力循环系统装置图T-S原理图热效率
一、前言
热力学第二定律指出,要连续实现热能转换为机械能,必须通过热力循环。

机械能和由机械能转换的电能,是现代生产领域和日常生活的主要动力,故将热力循环称为动力循环。

使用水蒸气为工质的动力循环,被称为蒸汽动力循环,如火力发电厂中的汽轮机动力循环。

热力学第二定律证明了在相同界限温度区间,卡诺循环的热效率最高,但因采用水蒸气作为工质的动力循环难以实现卡诺循环,在蒸汽动力循环中采用的是朗肯循环。

朗肯循环是火电厂中的最基本的蒸汽动力循环,中小型火电厂的回热循环,大型火电厂的中间再热循环,以及热电循环,都是从朗肯循环中发展而来的[1-4]。

二、朗肯循环
1.朗肯循环系统
朗肯循环系统如图1所示,装置系统中主要设备有蒸汽锅炉、汽轮发电机、冷凝器和给水泵等。

从锅炉出来的过热蒸汽(参数为P1、t1),沿蒸汽管道被引入汽轮机,蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功,将热能转化为机械能,汽轮机带动同轴的发电机,将机械能转变为电能而同时向外输出;汽轮机的低压排气(又称乏汽,参数为P2)进入冷凝器,在定压下放热凝结为水(饱和水),排汽放出的热量被冷却水吸收并带走;冷凝水由水泵绝热压缩增压后被送入锅炉中;进入锅炉的未饱和水,在定压下吸收燃料放出的热量,变为过热蒸汽。

至此,工质完成一次循环,工质在热力设备中不断地进行吸热、膨胀、放热、压缩等四个过程,使热能不断转变为机械能,这就是火力发电厂的朗肯循环。

2.朗肯循环的T-S图
①1—2线为过热蒸汽在汽轮机中膨胀做功过程。

此过程熵不变、压力降低、比容增加。

②2—3线为排汽在冷凝器中定压放热过程,冷凝为水。

此过程中,温度不
变,比容、熵均减小。

③3—4线为水在水泵中的绝热压缩过程,压力升高,熵不变。

由于水的压缩性很小,在水泵中绝热压缩时,水的温度略有升高(变化很微小),消耗的压缩功很小(约为循环功的2%),由于3、4两点差别很小,可以看作两者重合,如图2(b)所示。

④4—5—6—1线为未饱和水在锅炉中定压加热到饱和温度并气化,继续加热变为过热蒸汽的过程。

在此过程中温度、比容、熵均增大。

3.朗肯循环的热效率
一次循环中获得的功:W=H1—H2 ①
式①中H1——过热蒸汽的焓值,KJ/Kg;H2——乏汽的焓值,KJ/Kg。

一次循环消耗的热量:Q=H1—H4 ②
式②中H4——锅炉给水(水泵出水)的焓值,KJ/Kg。

η=W/Q=(H1—H2)/(H1—H4)
注:上式计算朗肯循环热效率时,略去了水泵的压缩功W泵。

上述计算说明,朗肯循环的热效率表明循环过程中热能转变为功的有效程度。

三、回热循环
为减少在冷凝器中的冷源损失,提高循环热效率,汽轮机中间不同部位抽出部分做过功的蒸汽(抽汽)用来加热锅炉给水,称为给水回热,采用了给水回热的热力循环被称为给水回热循环。

1.回热循环系统
为方便分析,以一次抽汽回热循环为例,如图3所示,1Kg过热蒸汽(参数为P0、t0)进入汽轮机绝热膨胀到P1压力时,将α(Kg)蒸汽(参数为P1)从汽轮机中间抽出[(1—α)(Kg)蒸汽在汽轮机中继续做功以后排入冷凝器],送入混合加热器中继续加热冷凝水,使给水温度提高到P1压力下的饱和温度,再用给水泵送入锅炉。

2.回热循环的T-S图
图4中,0-1线为抽汽在汽轮机中绝热做功过程;0-2线为进入冷凝器的蒸
汽在汽轮机中的绝热做功过程;2-3线为汽轮机排汽在冷凝器中的定压放热过程;3-4线为冷凝水在冷凝水泵中的绝热压缩过程;4-1’线为冷凝水在混合式加热器中定压吸热过程;1-1’线为抽汽在混合式加热器中定压放热过程;6-0线为给水在锅炉中定压吸热变为过热蒸汽的过程。

3.回热循环的热效率
采用给水回热循环,抽汽加热锅炉给水,提高给水温度,抽汽的热量重回到锅炉,没有在冷凝器中被循环冷却水带走的热量损失,这一部分蒸汽的循环效率可以等于100%;其余部分的蒸汽进入冷凝器,其循环效率等于朗肯循环的热效率。

可见给水回热循环由上述两部分组成,其热效率必然大于同样参数下的朗肯循环的效率。

三、中间再热循环
为了提高热效率,即提高循环中热转变为功的程度,就得提高初压P0和初温t0。

但是初压力的提高,将引起汽轮机末级蒸汽干度降低,蒸汽中的水分增大,碰击汽轮机末级叶片,不仅对叶片产生严重的侵蚀,而且使末级的效率降低。

一般规定汽轮机末级湿度应小于12%。

因此在提高初压的同时必须相应提高初温,但是提高初温又受到金属材料强度的限制。

为了解决采用高参数蒸汽后乏汽湿度过大的问题,目前大容量机组均采用了中间再热循环。

1.中间再热循环系统
与朗肯循环系统装置相比较,中间再热循环系统(如图5)多了一个中间再热器,汽轮机分为高压缸和中低压缸两部分。

蒸汽中间再过热,就是将在汽轮机高压缸内已经做了部分功的蒸汽,用再热蒸汽管道引入锅炉中间再热器中重新加热,在定压下加热使蒸汽温度提高至初温,再热后的蒸汽引向汽轮机中低压缸内继续做功,做完功的蒸汽排入冷凝器,以后的工作和循环过程与朗肯循环相同。

但由于再热,使得流经低压缸末几级的蒸汽湿度大为减少。

这种对蒸汽进行再次加热的循环称为中间再热循环。

2.中间再热循环的T-S图
如图5所示,过热蒸汽在汽轮机高压缸沿1-2线绝热膨胀做功后被引出,使其在中间再热器中沿2-3线定压加热,再引入汽轮机中低压缸沿3-4线继续膨胀做功,从图中可以看出,如果不用中间再热,则蒸汽膨胀过程按1-2’进行,其排汽干度为X’2,经中间再热后,低压缸的膨胀过程为3-4,排汽干度为X4,显然即在蒸汽初压为P1和排汽压力均不变的情况下排汽的干度增加了。

3.中间再热循环的热效率
适当的选择再热压力,不但可提高乏汽的干度,而且循环热效率也可以提高。

采用一次中间再热,其热效率约能提高5%;若采用二次中间再热,则热效率约
能提高7%。

四、热电循环
蒸汽动力循环装置采用了回热循环、中间再热循环,但其循环热效率依然不高,一般小于40%,因为汽轮机排汽中大量的热量通过循环冷却水被排放到外界环境,现代凝汽式汽轮机为提高效率,排汽压力尽可能降低,通常为0.005MPa 左右,在这种压力下对应饱和温度只有32.88℃,循环冷却水温度相应更低,所以不能得到利用。

热电循环就是在发电的同时,适当提高汽轮机排(抽)汽排放的热量能够得到利用,从而大大提高能源利用效率。

通常汽轮机排(抽)汽压力提高到0.12MPa,温度为104℃时,就能满足一般取暖需要;排汽压力提高到0.8—1.3MPa,就可以满足一般工业(如化工、印染、棉纺等)需要。

当然使用热电循环也是有条件的,需要在机组附近有与机组容量相应的、比较集中且稳定的热用户。

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