第十章 蒸汽动力循环装置
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工程热力学第十章蒸汽动力装置循环教案
过热区、过冷区加热是高压。
缺点在过冷区，高压加热，减少平均温差对热效率是不利的，但对简化设备有 很
大的好处。
1、压缩比容为Q'的水较压缩比容Vc的水汽混合物容易得多， 简化设备用泵代替 压缩机。
2、采用过热蒸汽对增加了平均吸热温度膨胀终了时乏气的干度增加，这些都是有
禾U
的。
二、朗肯循环热效率
用T-S图分析，设工质是 则1kg工质定压过程总的吸热量 则1kg工质定压过程总的吸热量 故循环有效吸热量
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。
水大的多32320002需比水泵大得多的压缩机使得输出的净功大大
减少，同时对压缩机不利。
从锅炉过热电机发电，作了功的低压乏汽排入 结成水，凝结成的水由给水泵P送进省煤器D进行预热，
饱和蒸汽进入S继续吸热成过热蒸汽，过程可理想化为两个定压过程，两个绝热 过程一朗诺循环。
朗肯循环与卡诺循环
乏汽凝结是完全的，不是只与C点而一直进行到（3）点，全部液化。 汽轮机采用过热整齐（不是饱和蒸汽）。
第十章
蒸汽动力循环
是实现热能7机械能的动力装置之一。
:水蒸汽。
:电力生产、化工厂原材料、船舶、机车等动力上的应用。
匀速
朗肯循环二回热循环
2、蒸汽动力装置循环热效率分析
T的计算公式
T的影响因素分析
T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
缺点在过冷区，高压加热，减少平均温差对热效率是不利的，但对简化设备有 很
大的好处。
1、压缩比容为Q'的水较压缩比容Vc的水汽混合物容易得多， 简化设备用泵代替 压缩机。
2、采用过热蒸汽对增加了平均吸热温度膨胀终了时乏气的干度增加，这些都是有
禾U
的。
二、朗肯循环热效率
用T-S图分析，设工质是 则1kg工质定压过程总的吸热量 则1kg工质定压过程总的吸热量 故循环有效吸热量
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。
水大的多32320002需比水泵大得多的压缩机使得输出的净功大大
减少，同时对压缩机不利。
从锅炉过热电机发电，作了功的低压乏汽排入 结成水，凝结成的水由给水泵P送进省煤器D进行预热，
饱和蒸汽进入S继续吸热成过热蒸汽，过程可理想化为两个定压过程，两个绝热 过程一朗诺循环。
朗肯循环与卡诺循环
乏汽凝结是完全的，不是只与C点而一直进行到（3）点，全部液化。 汽轮机采用过热整齐（不是饱和蒸汽）。
第十章
蒸汽动力循环
是实现热能7机械能的动力装置之一。
:水蒸汽。
:电力生产、化工厂原材料、船舶、机车等动力上的应用。
匀速
朗肯循环二回热循环
2、蒸汽动力装置循环热效率分析
T的计算公式
T的影响因素分析
T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
沈维道《工程热力学》(第4版)名校考研真题-蒸汽动力装置循环(圣才出品)
第10章蒸汽动力装置循环一、选择题在蒸汽动力循环中，为达到提高循环热效率的目的，可采用回热技术来提高工质的（）[宁波大学2008研]A．循环最高温度B．循环最低温度C．平均吸热温度D．平均放热温度【答案】C【解析】在蒸汽动力循环中，采用回热技术可以提高工质的平均吸热温度，从而达到提高循环热效率的目的。
二、判断题1．回热循环的热效率比郎肯循环高，但比功比朗肯循环低。
（）[天津大学2004研] 【答案】对2．抽气回热循环由于提高了效率，所以单位质量的水蒸气做功能力增加。
（）[同济大学2006研]【答案】错【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出，去加热低温冷却水，这样就使得相同的工质情况下，抽气回热循环做功小于普通朗肯循环，因而单位质量的水蒸气做功能力降低。
3．实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。
（）[湖南大学2007研]【答案】对【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说，采用回热后，平均吸热温度升高，于是热效率也得到提高。
三、简答题1．朗肯循环采用回热的基本原理是什么？[天津大学2004研]解：基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。
2．画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的T-s图，用各点的状态参数写出：（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。
（2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。
[西安交通大学2004研]解：画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的T-s图如图10-1所示。
郎肯循环蒸汽压缩制冷循环图10-1（1）参考T-s图，可以得到：朗肯循环的吸热过程为4→1的定压加热过程，吸热量：；郎肯循环的放热过程为2→3的过程，在冷凝器中进行，放热量：；汽轮机中，做功过程为绝热膨胀过程1→2，做工量：；在水泵中被绝热压缩，接受功量为，相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：（2）参考上面的T-s图，可以得到：蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：；压缩机耗功为：；制冷系数为：。
第10章-蒸汽动力装置循环
13
三、提高朗肯循环的热效率途径
T
5
1
6
h1 h2 t h1 h3
4
3
2
影响热效率 的参数？
s
p 1, t1, p 2
14
蒸汽初压对朗肯循环热效率的影响
t1 , p2不变，p1
T 优点：
5'
5
1' 1 6'
6
T1 • v2'
•
t
，汽轮机
4'
4 3
2' 2
s
出口尺寸小 缺点： • 对强度要求高 • x2' 不利于汽轮 机安全。一般要求 出口干度大于0.85~ 0.88
s
9
wnet ws ,12 ws ,34 t q1 q1
h1 h2 t h1 h3
一般很小， 占0.8~1%， 忽略泵功
h
1
4 3
3600 d wnet
2
蒸汽动力装置输出1kw〃h （3600kJ）功量所消耗的蒸汽 量，定义为汽耗率，用d表示。
s
10
朗肯循环与卡诺循环比较
15
蒸汽初温对朗肯循环热效率的影响
p1 , p2不变，t1
T 5 4 3 2 2' s 优点：
•
1'
1 6
•
安全。 缺点： • 对耐热及强度要 求高，目前最高 初温一般在550℃ 左右 • v 汽机出口 2' 尺寸大
T1 x2'
t
，有利于汽机
16
乏汽压力对朗肯循环热效率的影响
p1 , t1不变，p2
热一律
ha 1 h4 1 h5
三、提高朗肯循环的热效率途径
T
5
1
6
h1 h2 t h1 h3
4
3
2
影响热效率 的参数？
s
p 1, t1, p 2
14
蒸汽初压对朗肯循环热效率的影响
t1 , p2不变，p1
T 优点：
5'
5
1' 1 6'
6
T1 • v2'
•
t
，汽轮机
4'
4 3
2' 2
s
出口尺寸小 缺点： • 对强度要求高 • x2' 不利于汽轮 机安全。一般要求 出口干度大于0.85~ 0.88
s
9
wnet ws ,12 ws ,34 t q1 q1
h1 h2 t h1 h3
一般很小， 占0.8~1%， 忽略泵功
h
1
4 3
3600 d wnet
2
蒸汽动力装置输出1kw〃h （3600kJ）功量所消耗的蒸汽 量，定义为汽耗率，用d表示。
s
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朗肯循环与卡诺循环比较
15
蒸汽初温对朗肯循环热效率的影响
p1 , p2不变，t1
T 5 4 3 2 2' s 优点：
•
1'
1 6
•
安全。 缺点： • 对耐热及强度要 求高，目前最高 初温一般在550℃ 左右 • v 汽机出口 2' 尺寸大
T1 x2'
t
，有利于汽机
16
乏汽压力对朗肯循环热效率的影响
p1 , t1不变，p2
热一律
ha 1 h4 1 h5
工程热力学课件10蒸汽动力循环
`
作业
第4版：P345 习题10-2
二、回热循环
从汽轮机中某个部位抽取经过 适当膨胀后的蒸汽，其温度总高于 凝结水的温度，用来预热锅炉给水， 使得水的加热过程从较高温度开始， 使平均加热温度增高，而平均放热 温度不变，从而提高循环热效率。
0’-1—1kg水蒸气的定压吸热过程， 1-a—1kg水蒸气的绝热膨胀过程； a-b—从汽轮机中抽出的αkg蒸汽回热器中定压回热过程； a-2—抽汽后剩余的(1－α)kg水蒸气的绝热膨胀过程， 2-3—(1－α)kg乏汽的定压放热过程， 3-0—(1－α)kg水的绝热加压过程， 0-b—(1－α)kg水在回热器中的定压预热过程； b-0’—回热后重新汇合后的1kg水的绝热加压过程。
第一节
水蒸汽作为工质的卡诺循环
1.汽水混合物压缩过程c-5难以实现。
2.循环局限于饱和区，上限温度受限于临界温度（647.3K），
效率不高。
3.膨胀末期水分过多，不利于动力机。
第二节
基本蒸汽动力装置的理想循环——朗肯循环
一、朗肯循环及其工作过程
简单蒸汽动力装置 的主要热力设备：蒸汽 锅炉、汽轮机、冷凝器 和给水泵。
工作过程：当蒸汽在汽轮机的高 压汽缸中膨胀作功而压力降低到某个 中间压力时，把蒸汽从汽轮机引出， 送至再热器重新加热，使蒸汽的温度 再次达到较高的温度，然后送回汽轮 机的低压汽缸，进一步膨胀作功。 采用再热措施的理想循环称为再热 循环。
蒸汽再热循环的热效率
再热循环本身不一 定提高循环热效率 与再热压力有关 x2 ,给提高初压创 造了条件，选取再 热压力合适，一般 采用一次再热可使 热效率提高2％～ 3.5％。
四、 汽耗率
汽耗率也是衡量蒸汽动力装置工作好坏的重要 经济指标之一。汽耗率ｄ表示每产生1千瓦小时的功 (等于3600kJ）需要消耗多少kg的蒸汽。 １kg蒸汽在一个循环中所作的功为
10 第10章 蒸汽动力循环
4
1
凝汽器
给水泵 12 汽轮机 s 膨胀 3 2
v 23 凝汽器 p 放热 41 锅炉 p 吸热
34 给水泵 s 压缩
朗肯循环T-s和h-s图
12 汽轮机 s 膨胀 34 给水泵 s 压缩
T h
23 凝汽器 p 放热 41 锅炉 p 吸热 1
1 4
3 2
4 3
2
s
s
水蒸气的定压过程
四、有摩阻的实际工作循环
非理想因素：
T
5
4 3 2
1
蒸汽管道摩擦降 压，散热 汽机不可逆
2act
给水泵不可逆
s
1、汽轮机的相对内效率
T
wT,act wT h1 h2,act h1 h2s
T
1
h2,act h1 T (h1 h2s )
x2,act h2,act h2' h2" h2'
提高初温 提高初压 降低背压
例题1：朗肯循环中离开锅炉进入蒸汽轮机的蒸气是4 MPa 、 400 ℃，冷凝器内压力为 10 kPa。试确定循环热效率 。
分析：为确定热效率， 需计算水泵耗功、汽 轮机作功（放热量） 和锅炉内蒸汽吸热量。
解： 蒸汽轮机 控制体积: 蒸汽轮机。 进口状态1点: p1、T1已知；查水蒸气热力性质表或图，确定 1点状态参数：
wP h4 h3 ( p4 p3 )v2 ( p1 p2 )v2 (17 106 Pa 5 103 Pa) 0.001 005 3 m3 /kg 17.06 kJ/kg
h4 h3 wP h2 wP 137.72 kJ/kg 17.06 kJ/kg 154.78 kJ/kg
10蒸汽动力装置循环
图11-4汽轮机高压缸
图11-6汽轮机低压缸
蒸汽电厂示意图
动力循环研究目的和分类
动力循环：以获得功为目的
——工质连续不断地将从高温热源取得的热 量的一部分转换成对外的净功
——正向循环
实际循环与卡诺循环
卡诺热机只有理论意义，最高理想 实际上 T s 很难实现 内燃机 t1=2000oC，t2=300oC tC =74.7% 实际t =30~40% 火力发电 t1=600oC，t2=25oC
1）蒸汽是历史上最早广泛使用的工质，19世纪后期 蒸汽动力装置的大量使用，促使生产力飞速发展， 促使资本主义诞生。 2）目前世界75%电力，国内78%电力来自火电厂，绝 大部分来自蒸汽动力。
3）蒸汽动力装置可利用各种燃料。
4）蒸汽是无污染、价廉、易得的工质。
图11-1电厂鸟览图 图11-3汽轮机车间等图 图11-5汽轮机中压缸 图11-2锅炉
h2 1 T h1 h2
（h1–h2—理想绝热焓降—ideal enthalpy drop; isentropic enthalpy drop ）
T 5 4
4' 3 3'
优点：
•
T2
t
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
五、有摩阻的实际朗肯循环 1.T-s图及h-s图
q1 h1 h3 不变 忽略水泵功： q2 h2act h2'
t
2.不可逆性衡量 a）汽轮机内部相对效率ηT（简称汽机效率）
工程热力学-第十章-蒸汽动力装置循环.讲课教案
■汽轮机的相对内部效率 T 实际作功与理论作功之比，
T
h1 h2act h1 h2
一般为0.85～0.92。
■耗汽率(steam rate)
输出单位功量的耗汽量称为耗汽率，单位为 k g / J
工程上常用 kg/(kWh) 。
●理想耗汽率：d 0 D /P 0 1 /w T 1 /( h 1 h 2 ) ●实际耗汽率：d i D /P i 1 /w T ,a c t 1 /( h 1 h 2 a c t)
（2）吸热量不变，热效率： iw net,act/q10.3972
实际耗汽率：d i 1 /( h 1 h 2 a c t) 7 .5 9 7 1 0 7 k g /J
（3）作功能力损失
查水和水蒸汽图表，得到：
新蒸汽状态点1：s16.442kJ/(kgK )，h13426kJ/kg
乏汽状态点
胀到状态2，然后进入冷凝器，定压放热变为饱和水2
再经水泵绝热压缩变为过冷水4，也进入回热器。
在回热器中， kg的水蒸汽 0 1 和（1 ）kg的过
冷水4混合，变为1kg的饱和水 0 1 。然后经水泵绝热压
缩进入锅炉，定压吸热变为过热蒸汽，开始新的循
环。
2、回热循环分析
■抽汽量
能量方程（吸热量=放热量）：
说明：质量不同，因此不能直接从T-s图上判断热量的 变化。
●热效率（提高）：
t wnet / q1
锅炉给水的起始加热
温度由 2 提高到 0 1 ，平均
吸热温度提高，平均放热 温度不变，热效率提高。
吸热量：
q 1 h 1 h 4 h 1 ( h 3 w p ) h 1 ( h 2 w p ) 3 2 7 1 . 2 2 k J / k g
工程热力学第十章蒸汽动力装置循环作业
第10章 动力循环例1：某朗肯循环的蒸汽参数取为1t =550C 0，1p =30bar ，2p =0.05bar 。
试计算1) 水泵所消耗的功量，2) 汽轮机作功量, 3) 汽轮机出口蒸汽干度, 4) 循环净功， 5) 循环热效率。
解：根据蒸汽表或图查得1、2、3、4各状态点的焓、熵值：1h =3568.6KJ/kg 1s =7.3752kJ/kgK2h =2236kJ/kg 2s =7.3752kJ/kgK 3h =137.8kJ /kg 3s =0.4762kJ/kgK4h =140.9kJ/kg则 1) 水泵所消耗的功量为34h h w p -==140.9-137.78=3.1kJ/kg2) 汽轮机作功量21h h w t -==3568.6-2236=1332.6kJ/kg3) 汽轮机出口蒸汽干度2p =0.05bar 时的'2s =0.4762kJ/kgK "2s =8.3952kJ/kgK.则 =--='2"2'22s s s s x 0.87 或查h-s 图可得 x =0.87. 4) 循环净功p T w w w -=0=1332.6-3.1=1329.5kJ/kg 5) 循环热效率411h h q -= =3568.6-140.9=3427.7KJ/kg故 1q w T =η =0.39=39%例2：在一理想再热循环中，蒸汽在68.67bar 、400℃下进入高压汽轮机，在膨胀至9.81bar 后，将此蒸汽定压下再热至400℃，然后此蒸汽在在状态点3的压力p3=68.67bar，温度t3=400℃。
从水蒸汽表查得h3=3157.26kJ/kg·K，s3=6.455kJ/kg·K，v3=0.04084m3/kg。
从点3等熵膨胀至43，p4=9.81bar，从h-s图查得h4s=2713.05kJ/kg。
在点5的压力p5=9.81bar，温度t s=400℃，从水蒸汽表查得h5=3263.61kJ/kg, v5=0.3126m3/kg。
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热效率:
b
c
2
0
图10-9 再热循环的T-s图
s
四、再热压力对循环热效率大小的影响
T
1
T1
1
1
T 1'
5
T1
T 1"
4
6
T2
3 2 2'
2
s
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 10、12.5、20、30万机组，p1>13.5MPa，一次再热
目录
第十章 10-1 10-2 10-3
蒸汽动力循环装置
简单蒸汽动力装置循环(朗肯循环) 再热循环 回热循环
10-4* 热电合供循环
10-5* 几种与蒸汽有关的动力循环
•
教学目标：掌握蒸汽动力循环及其计算方法。
•
知识点：蒸汽动力基本循环；朗肯循环；回热循环与再热循
环；热电循环；蒸汽—燃气联合循环。
发 电 机
T
2
q2
P
3（2’）
图10-2 简单蒸汽动力装置流程示意图
实际的蒸汽动力循环都是以 朗肯循环为基础的。
1
四个主要装置： 锅炉 汽轮机 凝汽器 给水泵
q1
锅 炉
B
T
汽 轮 机
2
发 电 机
q2
凝汽器 给水泵
4 C
P
3（2’）
图10-2 简单蒸汽动力装置流程示意图
1—2：汽轮机中绝热膨胀
2—3：冷凝器中定压冷凝 3—4：给水泵中绝热压缩
10-3
回热循环
对于一级抽汽回热循环，每千克状态
为1的新蒸汽绝热膨胀到状态01（p01,t01），
即从汽轮机中抽出α1kg，将之引入回热器。 剩下的（1-α1）kg蒸汽在汽轮机内继续膨胀 到2，然后进入冷凝器，被冷却凝结成冷却 水2’,再经给水泵加压到p01进入回热器。在 其中被α1kg的抽汽加热成饱和水，并与α1kg 的蒸汽凝结的水汇成1kg状态为的饱和水。
3
s
0.36 0
3
6
9
12
15 18
21
图10-4 初压p1对ηt的影响
p1
3、背压p2对热效率的影响
优点：
•
T2
t
T
5
3
3a
1
6
2 2a
局限：
•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t2约为 27~ 33℃ ，已接近事实上可能达到的最低 限度。冬天环境温度较低，可以达到较低 的凝结温度， p2↓，热效率较高。 •此外，降低p2若不提高t1，亦会引起乏汽 干度x2a降低，其后果与单独提高p1类似。
h1 h2,act h1 h2
汽轮机效率
现代大型汽轮机的ηT在0.85～0.92之间。 则循环内部热效率ηi为
i
wnet ,act q1
h1 h 2act h1 h 2'
T (h1 h 2 )
h1 h 2'
Tt
耗汽率：装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量。
理想耗汽率：
一般很小，占1～2%，
w (h1 h2 ) (h4 h3 ) 循环的热效率为 t q1 (h1 h4 )
略去水泵消耗比轴功，
h3 h4
h1 h2 t h1 h3
因为
h3=h2’
新蒸汽焓
蒸汽动力装置的热效率为
h1 h2 t h1 h2
乏汽焓 凝结水焓 （10-1）
朗肯循环在h-s图上的表示
h
1
2
4
3
s
例10-1 某远洋船的汽轮机按朗肯循环用过热蒸汽工作，蒸汽的 初始参数为： p1=5Mpa，t1=440℃，冷凝器中的蒸汽压力 p2=0.005Mpa，试求循环热效率。 解 根据p1=5Mpa，t=440℃，由水蒸气h-s图中找到点1， 查得h1=3293.2kJ/kg。 h2=2069.2kJ/kg
1、初温T1对热效率的影响。 优点：
39 38 37 36 35 0 300 350 400 450 500 550 初温 t℃
•循环吸热温度 T1 ， t • x 2’ ，有利于汽机安全。 缺点： • 对耐热及强度要求高，目前最高初
T
T1’ T1
1
1
T1 T1
4 5
2
温一般在550℃-620 ℃，正朝700 ℃
一般忽略水泵的耗功，认为 h4 抽汽量: 循环热效率:
h01'
回热器
(1 )h4
h2'
，并有：
1
t , R
h0'1 h2' h01 h2'
8 3(2’)
7
2 s
故循环有效吸热量为:
q0=q1-q2=（h1-h4）-（h2-h3） 1kg工质在汽轮机中绝热过程所作的功: 1kg工质在水泵中中绝热过程消耗的功:
o
wT h1 h2
wP h4 h3
故循环净功为: 则
w0 (h1 h2 ) (h3 h4 )
w0 q0
f o T e
p1
5
6
p2 8 7 v 5 8
6
装置中不采用卡诺循环，但卡诺循环在理
论上仍具有很大的意义。
o
7
s
图10-1 水蒸气的卡诺循环
为什么不能采用卡诺循环？
6-7 7-8 5-6 8-5 绝热膨胀（汽轮机） 定温放热（冷凝器） 定温加热（锅炉） 绝热压缩（压缩机） 可以实现 难以实现
卡诺循环
(由p2、定s确定，此时具有一定的湿度)
h
1
p1
t1
p2 X=1
p2=0.005Mpa查饱和水蒸气表得 h2′=137.77 kJ/kg
2
h1 h2 3293 .2 2069 .2 t 0.3879 3293 .2 137.77 h1 h2
s
ηt% 40
四、蒸汽参数对热效率的影响
动力装置的大量使用，促使生产力飞速发展，促使资本 主义诞生。 • • • 2）目前世界75%电力，国内78%电力来自火电厂，绝大部 分来自蒸汽动力。 3）蒸汽动力装置可利用各种燃料。 4）蒸汽是无污染、价廉、易得的工质。
11-1、简单蒸汽动力循环——朗肯循环
p
一.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。动力循环以蒸汽为工质时，原则上 可采用如上图中 6-7-8-5-6 所示的卡诺循 环。但实际上存在种种困难和不利因素， 过程 8-t2
2
2 act
h2
2
2 act
O 9
8 7
s
O
s
（11-2）
图10-6 汽轮机中的不可逆过程
汽轮机实际所做的技术功：
wT ,act h1 h2act
少作的功等于在冷凝器中多排出的热量h2act-h2。
用汽轮机的相对内效率来衡量做功损失：
T
wT ,act wT
D 1 d0 P0 h1 h2
D为蒸汽耗量。
内部功 耗汽率:
di
T
d0
汽轮机的相对内效率
有效功 耗汽率:
de
T m
d0
机械效率
T
１
4
4
3
2 2
s
•
实际上，若考虑水泵等熵压缩的耗功和不可逆的压缩， 循环的T－s图应该如上图所示。
五、实际循环的计算
已知 p 1,t 1, p 2,oi ,c , oi 求
超临界机组， t1>600℃，p1>25MPa，二次再热
h h6 1
p1
pRH 6 t1
h1
h5
5
p2 h2 h2‘
2’ x2 s 2 x9 x=1
10-3
回热循环
1
回热循环利用蒸汽回热消除朗肯循
环中水在较低温度下吸热的不利影响,
提高热效率。 现代的大型蒸汽动力装置无一例外的采
q1
S 6 B
攻关; •
3
2
s
汽机出口尺寸大
图10-3 初温t1对ηt的影响
v2’
p1 T 1 2、初压p 对热效率的影响
1 T T1 1` 1
t
v2’
x 2’
ηT
0.48 550℃
4'
T1 T1
500℃ 0.44 400℃
4 5
2'
350℃
2
0.40
提高初压将使绝热膨胀终点的干度下降。因为提高初温能提高乏汽 的干度,所以提高初压和提高初温应同步进行。
水和水蒸汽只能自外热源吸热，蒸汽循环中必须配备产生蒸汽的 锅炉。 而以空气作为工质时，燃料可在其中燃烧，燃烧产物也为工 质。这样就可以使燃烧和功热转换过程在同一个设备中进行，不需要 其它额外的设备。
蒸汽及蒸汽动力装置(steam power plant) ：
• 1）蒸汽是历史上最早广泛使用的工质，19世纪后期蒸汽
T
用抽汽回热循环：从汽轮机适当位置抽
出少量尚未完全膨胀，压力、温度相对 较高的蒸汽，加热低温凝结水。
0
1
2
q2 C
0’
P2
1
R 4
’ P1 3 (2 )
理论上说，抽汽级数越多，效率提高越
多，随着初参数的提高，抽汽级数从2、 3级到7、8级，参数越高、容量越大的
图10-8 抽气回热循环流程图
机组，回热级数越多。