1、华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室第六章、动力装置循环热能动力装置 : 将热能转换为机械能的设备,也称为 热力发动机 ,简称 热机。 动力装置循环(简称动力循环或热机循环):蒸汽动力装置循环蒸汽动力装置循环 :以蒸汽为工质的热机 的工作 循环(如蒸汽机、蒸汽轮机等)。气体动力装置循环气体动力装置循环 :以气体为工质的热机 的工作 循环(如内燃机、燃气轮机等)。研究热机循环的目的:分析其热能利用的经济性(即热效率)、影响热效率的因素、寻找提高热效率的途径。 华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室6-1 蒸汽动力循环1.简单的蒸汽动力装置简单的蒸汽动力装置514321.锅炉, boil
2、er, 加热2.过热器, super heater,加热3.汽轮机, turbine, 做功, Wt4.凝汽器, condenser, 放热, q25.给水泵, pump, 增压,耗功, Wpq1华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室 C43 21sTT1T26-1 蒸汽动力循环2.水蒸气的卡诺循环水蒸气的卡诺循环能量的实际利用率低, T1受到水蒸气临界温度 (374.15C)的限制。热量从炉膛 (1500 C)传到低于374.15C的工质,做功能力损失大;湿蒸汽的膨胀于汽轮机不利。湿蒸汽的压缩不易实现。因此,实际的蒸汽动力循环加热到过热蒸汽区,冷却到饱和水状态华北电力大学(北京)动力系工
3、程热物理教研室3.朗肯循环朗肯循环12汽轮机中绝热膨胀过程sTT1T222凝汽器中的定压放热过程23给水泵中的绝热压缩过程31锅炉中的定压加热过程华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室一、循环效率循环功:循环热效率由于水泵功和汽轮机功相比很小,粗略计算中可以忽略不计,即:则: 称为理论热效率华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室一、循环效率若考虑汽轮机的不可逆性,则:实际循环的热效率为实际循环的热效率为 :同样,水泵耗功也多于理论耗功:sTT1T2华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室一、循环效率水泵的效率 :汽轮机的 相对内效率相对内效率 :实际效率:华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室二、技术指标 汽耗率汽耗率 :汽轮机发出单位功率所需要消耗的蒸汽流量, d。 如果汽轮机每小时消耗的蒸汽流量为 D kg/h, 发出的功率为 N0 kW,则:理论汽耗率理论汽耗率 为:实际上每 kg工质在汽轮机内所作的功为:则实际的汽轮机功率:实际的汽耗率为:华北电力大学(北京)动力系工程热物理教研室二、技术指标轴功率:考虑机械摩擦等损失,汽轮机轴上输出的实际功率。有效功汽耗率: