1、第十章第十章 蒸汽动力装置循环蒸汽动力装置循环10-1 10-1 简单蒸汽动力装置循环简单蒸汽动力装置循环-朗肯循环朗肯循环10-2 10-2 再热循环再热循环10-3 10-3 回热循环回热循环10-4 10-4 热电合供循环热电合供循环10-5 10-5 蒸汽蒸汽-燃气联合循环燃气联合循环10-6 10-6 蒸汽动力装置循环的火用分析蒸汽动力装置循环的火用分析火电厂示意图火电厂示意图10-1 10-1 简单蒸汽动力装置循环简单蒸汽动力装置循环-朗肯循环朗肯循环1 1、水蒸汽的卡诺循环、水蒸汽的卡诺循环 水蒸汽相变时，定温过程即定压过程，易于实水蒸汽相变时，定温过程即定压过程，易于实现，且在
2、现，且在p-vp-v图上定温线和定熵线的斜率相差较大，所图上定温线和定熵线的斜率相差较大，所以循环净功也较大，理论上能实现卡诺循环（以循环净功也较大，理论上能实现卡诺循环（56785678）不采用卡诺循环的原因不采用卡诺循环的原因放热后的终状态放热后的终状态8 8点为湿饱和蒸汽，压缩两相物质难点为湿饱和蒸汽，压缩两相物质难以实现。以实现。循环只能在湿蒸汽区进行，吸热温度不能超过临界温循环只能在湿蒸汽区进行，吸热温度不能超过临界温度，循环温差较小、热效率不高。度，循环温差较小、热效率不高。绝热膨胀过程的终状态绝热膨胀过程的终状态7 7点干度过小、水含量过大，点干度过小、水含量过大，不利于汽轮机的
3、安全运行。（干度不应低于不利于汽轮机的安全运行。（干度不应低于0.880.88。）。）2 2、朗肯循环及其热效率、朗肯循环及其热效率(Rankine cycle)流程图流程图1 锅锅炉炉汽轮机汽轮机 发电机发电机 给水泵给水泵 冷冷凝凝器器过热器过热器 1q2q2 6 43 工作过程工作过程45614561：过冷：过冷水在锅炉中定压吸热，依次变为饱和水、水在锅炉中定压吸热，依次变为饱和水、干饱和蒸汽（定温过程）和过热蒸汽。干饱和蒸汽（定温过程）和过热蒸汽。1212：高温高压的过热蒸汽（新蒸汽）在汽轮机中绝：高温高压的过热蒸汽（新蒸汽）在汽轮机中绝热膨胀，对外作功。热膨胀，对外作功。2323（2
4、222）：低温低压的湿饱和蒸汽（乏汽）在冷凝）：低温低压的湿饱和蒸汽（乏汽）在冷凝器中定压放热（定温过程），变为饱和水。器中定压放热（定温过程），变为饱和水。3434：饱和水在水泵中绝热压缩，变为过冷水，供给锅：饱和水在水泵中绝热压缩，变为过冷水，供给锅炉循环使用。炉循环使用。说明说明：利用原子能、太阳能作热源时，蒸汽发生器代：利用原子能、太阳能作热源时，蒸汽发生器代替锅炉，产生的新蒸汽为饱和蒸汽或稍稍过热的蒸汽替锅炉，产生的新蒸汽为饱和蒸汽或稍稍过热的蒸汽在在p-vp-v图和图和T-sT-s图上的表示图上的表示朗肯循环与卡诺循环的区别朗肯循环与卡诺循环的区别乏汽在冷凝器中全部变为饱和水，压缩
5、过程用水泵易乏汽在冷凝器中全部变为饱和水，压缩过程用水泵易于实现。但也多了一段水的加热过程（于实现。但也多了一段水的加热过程（4545），降低了），降低了平均吸热温度，对热效率不利。平均吸热温度，对热效率不利。水的定压吸热过程最终变为过热蒸汽，循环不再局限水的定压吸热过程最终变为过热蒸汽，循环不再局限于湿蒸汽区，提高了平均吸热温度，对热效率有利，于湿蒸汽区，提高了平均吸热温度，对热效率有利，并且提高了乏汽的干度。并且提高了乏汽的干度。热效率热效率锅炉吸热量：锅炉吸热量：冷凝器放热量：冷凝器放热量：汽轮机作功：汽轮机作功：水泵耗功：水泵耗功：12Twhh114qhh223qhh43Pwhh124
6、3()()netTPwwwhhhh1/tnetwq循环净功：循环净功：热效率：热效率：水的压缩性很小，可以近似水的压缩性很小，可以近似认为压缩过程中比体积保持不变，认为压缩过程中比体积保持不变，343212()()Pwvppvpp热效率的近似计算式热效率的近似计算式 通常水泵耗功很小（占汽轮机作功的通常水泵耗功很小（占汽轮机作功的2%2%左右），左右），可以忽略不计（即可以忽略不计（即3 3、4 4点重合点重合），），1243121412()()thhhhhhhhhh3 3、蒸汽参数对热效率的影响、蒸汽参数对热效率的影响初温初温 的影响的影响提高初温，可以提高平均吸提高初温，可以提高平均吸热温
7、度，提高热效率。热温度，提高热效率。提高初温，可以提高乏汽的提高初温，可以提高乏汽的干度。干度。初温受到材料耐热性能的限初温受到材料耐热性能的限制，很少超过制，很少超过620620。1t初压初压 的影响的影响提高初压，可以提高平均吸提高初压，可以提高平均吸热温度，提高热效率。热温度，提高热效率。提高初压，会产生设备的强提高初压，会产生设备的强度问题。度问题。提高初压，乏汽的干度降低。提高初压，乏汽的干度降低。1p背压背压 的影响的影响降低背压，可以降低平均放降低背压，可以降低平均放热温度，提高热效率。热温度，提高热效率。降低背压，乏汽的干度降低。降低背压，乏汽的干度降低。背压对应的饱和温度必须
8、高背压对应的饱和温度必须高于环境温度，因此背压不能任于环境温度，因此背压不能任意降低。目前为意降低。目前为4 45kPa5kPa。冬天的环境温度比夏天低，因此背压和对应的饱和温冬天的环境温度比夏天低，因此背压和对应的饱和温度可以比夏天低，热效率比夏天高。度可以比夏天低，热效率比夏天高。2p4 4、有摩阻的实际循环、有摩阻的实际循环 实际循环中，汽轮机中为不可逆绝热膨胀过程。实际循环中，汽轮机中为不可逆绝热膨胀过程。热效率热效率吸热量（不变）：吸热量（不变）：放热量（增大）：放热量（增大）：循环净功（减小）：循环净功（减小）：注意注意：少作的功正好等于多放出的热量，但大于作少作的功正好等于多放出
9、的热量，但大于作功能力损失。功能力损失。,12actnet actT actwwhh222actqhh114qhh热效率（热效率（降低降低）：）：,1/inet actwq汽轮机的相对内部效率汽轮机的相对内部效率 实际作功与理论作功之比，实际作功与理论作功之比，一般为一般为0.850.850.920.92。1212actThhhhT耗汽率耗汽率(steam rate)输出单位功量的耗汽量称为耗汽率，单位为输出单位功量的耗汽量称为耗汽率，单位为 工程上常用工程上常用 。理想耗汽率：理想耗汽率：实际耗汽率：实际耗汽率：0012/1/1/()TdD Pwhhkg/Jkg/(kW h)耗汽量，耗汽量，
10、kg/skg/s。理想功率，理想功率，kWkW。实际功率，实际功率，kWkW。D0P,12/1/1/()actiiT actdD PwhhiP解解：根据根据 、，在，在h-sh-s图上定出新蒸汽状态点图上定出新蒸汽状态点1 1，查得：，查得：。过点过点1 1作定熵线，与作定熵线，与 的定压的定压线的交点即为乏汽状态点线的交点即为乏汽状态点2 2。查得：。查得：。查饱和水和饱和蒸汽表，当查饱和水和饱和蒸汽表，当 时，时，。117MPap o1550 Ct 13426kJ/kgh 25kPap 21963.5kJ/kgh 25kPap 2137.72kJ/kgh320.0010053m/kgv例例
11、10-210-2：我国生产的我国生产的300MW300MW汽轮发电机组，其新蒸汽压力和温度汽轮发电机组，其新蒸汽压力和温度分别为分别为 、，汽轮机排汽压力，汽轮机排汽压力 。若按朗肯循环运行，求：汽轮机所产生的功、水泵功、循环热若按朗肯循环运行，求：汽轮机所产生的功、水泵功、循环热效率和理论耗汽率。效率和理论耗汽率。117MPap o1550 Ct 25kPap 汽轮机产生的功：汽轮机产生的功：水泵功：水泵功：循环净功：循环净功：吸热量：吸热量：121462.5kJ/kgTwhh43212()17.06kJ/kgPwhhvpp1141312()()3271.22kJ/kgppqhhhhwhhw
12、10.4419nettwq701216.84 10 kg/Jdhh1445.44kJ/kgnetTPwww热效率：热效率：理论耗汽率：理论耗汽率：若忽略水泵功，若忽略水泵功，12120.4448thhhh解解：汽轮机中为不可逆绝热膨胀，汽轮机中为不可逆绝热膨胀，乏汽的状态点为乏汽的状态点为 （1 1）水泵功（不变）：）水泵功（不变）：汽轮机产生的功：汽轮机产生的功：循环净功：循环净功：2act2212(1)()2109.8kJ/kgactThhhh17.06kJ/kgPw,121316.3kJ/kgactT actwhh,1299.24kJ/kgnet actT actPwww例例10-310
13、-3：按照上例参数，假设锅炉按照上例参数，假设锅炉中的传热过程是从中的传热过程是从831.45K831.45K的热源向的热源向水传热，冷凝器中乏汽向水传热，冷凝器中乏汽向298K298K的环的环境介质放热，且汽轮机相对内效率境介质放热，且汽轮机相对内效率为为0.90.9，试求：（，试求：（1 1）水泵功、汽轮）水泵功、汽轮机产生的功和循环净功；（机产生的功和循环净功；（2 2）循环）循环内部热效率和实际耗汽率；（内部热效率和实际耗汽率；（3 3）各）各过程及循环的不可逆损失。过程及循环的不可逆损失。（2 2）吸热量不变，热效率：）吸热量不变，热效率：实际耗汽率：实际耗汽率：（3 3）作功能力损
14、失）作功能力损失查水和水蒸汽图表，得到：查水和水蒸汽图表，得到：新蒸汽状态点新蒸汽状态点1 1：，乏汽状态点乏汽状态点 ：，饱和水饱和水 ：，a)a)汽轮机中的作功能力损失（不可逆绝热膨胀）汽轮机中的作功能力损失（不可逆绝热膨胀）,1/0.3972inet actwq7121/()7.597 10 kg/Jactidhh26.92kJ/(kg K)acts2act220.4761kJ/(kg K)s2137.72kJ/kgh00,021()()142.44kJ/kgactTgf Qf mIT sTsssT ss 16.442kJ/(kg K)s 22109.8kJ/kgactho232.88
15、Ct13426kJ/kgh b)b)冷凝器中的作功能力损失（温差传热）冷凝器中的作功能力损失（温差传热）放热量：放热量：2221972.08kJ/kgactqhh00,02022()(/)51.8kJ/kgactCgf Qf mIT sTssT qTssc c）锅炉中的作功能力损失（温差传热）锅炉中的作功能力损失（温差传热）水泵中为可逆绝热压缩，水泵中为可逆绝热压缩，d d）总作功能力损失）总作功能力损失或者：工质、热源和环境组成孤立系统，或者：工质、热源和环境组成孤立系统，00,0114()(/)605.4kJ/kgBgf Qf mHIT sTssTqTss42ss142.4451.8605
16、.4799.68kJ/kgTCBIIII0000120()(/)799.64kJ/kgisoHHITsTsssTqTqT 热量损失和作功能力损失分析：热量损失和作功能力损失分析：锅炉中，热量损失很小（一般在锅炉中，热量损失很小（一般在10%10%以内），但热源温度以内），但热源温度（831.45K831.45K）远远高于平均吸热温度（）远远高于平均吸热温度（）因此作功能力损失很大，占总作功能力损失的因此作功能力损失很大，占总作功能力损失的75.71%75.71%。冷凝器中，热量损失很大，但乏汽的温度（冷凝器中，热量损失很大，但乏汽的温度（32.8832.88）非常）非常接近于环境温度（接近于环
17、境温度（2525），因此作功能力损失很小，仅占总作），因此作功能力损失很小，仅占总作功能力损失的功能力损失的6.48%6.48%。汽轮机中，为不可逆绝热膨胀过程，没有热量损失，但作汽轮机中，为不可逆绝热膨胀过程，没有热量损失，但作功能力损失占总作功能力损失的功能力损失占总作功能力损失的17.81%17.81%。1141/548KmTqs10-2 10-2 再热循环再热循环问题的提出问题的提出 提高初压，可以提高热效率，但同时乏汽的干度提高初压，可以提高热效率，但同时乏汽的干度降低。再热循环降低。再热循环(reheat cycle)可以在提高初压的同时提可以在提高初压的同时提高乏汽的干度。高乏汽
18、的干度。流程图及在流程图及在T-sT-s图上的表示图上的表示 新蒸汽在汽轮机中膨胀到中间压力以后，进入再新蒸汽在汽轮机中膨胀到中间压力以后，进入再热器加热到（或接近）新蒸汽温度，然后再回到汽轮热器加热到（或接近）新蒸汽温度，然后再回到汽轮机继续膨胀到背压。（机继续膨胀到背压。（1ab21ab2）热效率热效率 忽略水泵功，忽略水泵功，吸热量（增大）：吸热量（增大）：放热量（增大）：放热量（增大）：循环净功（增大）：循环净功（增大）：热效率（热效率（提高或降低提高或降低）：）：理想耗汽率（减小）：理想耗汽率（减小）：12()()netTabwwhhhh112()()baqhhhh1/tnetwq0
19、1/Tdw222qhh热效率的分析热效率的分析再热循环再热循环4561ba24=4561ba24=朗肯循环朗肯循环4561c4+4561c4+附加循环附加循环ba2cbba2cb如果中间压力较高，则附加循环的热效率比朗肯循环如果中间压力较高，则附加循环的热效率比朗肯循环高，再热循环的热效率提高。反之，如果中间压力较高，再热循环的热效率提高。反之，如果中间压力较低，则再热循环的热效率降低。低，则再热循环的热效率降低。中间压力越高，提高乏汽干度的作用越小，且附加中间压力越高，提高乏汽干度的作用越小，且附加循环占的比例越小，提高热效率的作用越小。循环占的比例越小，提高热效率的作用越小。再热循环应以再
20、热循环应以提高乏汽干度提高乏汽干度为根本目的。为根本目的。中间压力一般取初压的中间压力一般取初压的20%20%30%30%。优缺点优缺点优点优点 可以在提高初压的同时提高乏汽的干度，从而提可以在提高初压的同时提高乏汽的干度，从而提高热效率（大约为高热效率（大约为3%3%）；耗汽率减小。）；耗汽率减小。缺点缺点 投资和运行费用增加。投资和运行费用增加。10-3 10-3 回热循环回热循环1 1、抽汽回热、抽汽回热问题的提出问题的提出 朗肯循环中，进入锅炉的水温度较低，导致平均朗肯循环中，进入锅炉的水温度较低，导致平均吸热温度不高、热效率较低。且水的加热过程和水蒸吸热温度不高、热效率较低。且水的加
21、热过程和水蒸汽的过热过程是有限温差传热，不可逆损失较大。汽的过热过程是有限温差传热，不可逆损失较大。回热循环回热循环(regenerative cycle)从汽轮机中抽出尚未从汽轮机中抽出尚未完全膨胀的、压力和温度相对较高的少量水蒸汽，来完全膨胀的、压力和温度相对较高的少量水蒸汽，来加热锅炉给水，可以提高平均吸热温度和热效率，减加热锅炉给水，可以提高平均吸热温度和热效率，减小不可逆损失。小不可逆损失。流程图及在流程图及在T-sT-s图上的表示图上的表示 1kg1kg的新蒸汽进入汽轮机，绝热膨胀到状态的新蒸汽进入汽轮机，绝热膨胀到状态 后，后，抽出抽出 kgkg进入回热器。剩下的（进入回热器。剩
22、下的（）kgkg继续绝热膨继续绝热膨胀到状态胀到状态2 2，然后进入冷凝器，定压放热变为饱和水，然后进入冷凝器，定压放热变为饱和水再经水泵绝热压缩变为过冷水再经水泵绝热压缩变为过冷水4 4，也进入回热器。，也进入回热器。在回热器中，在回热器中，kgkg的水蒸汽的水蒸汽 和（和（）kgkg的过的过冷水冷水4 4混合，变为混合，变为1kg1kg的饱和水的饱和水 。然后经水泵绝热压。然后经水泵绝热压缩进入锅炉，定压吸热变为过热蒸汽，开始新的循缩进入锅炉，定压吸热变为过热蒸汽，开始新的循环。环。1011102102 2、回热循环分析、回热循环分析抽汽量抽汽量能量方程（吸热量能量方程（吸热量=放热量）：
23、放热量）：忽略水泵功忽略水泵功，1110400(1)()()hhhh42hh110202hhhh热效率热效率 忽略水泵功，忽略水泵功，吸热量（减小）：吸热量（减小）：放热量（减小）：放热量（减小）：1110qhh222(1)()qhh循环净功（减小）：循环净功（减小）：11110021210()(1)()(1)()()netwhhhhhhhh说明：说明：质量不同，因此不能直接从质量不同，因此不能直接从T-sT-s图上判断热量的图上判断热量的变化。变化。热效率（热效率（提高提高）：）：锅炉给水的起始加热锅炉给水的起始加热温度由温度由 提高到提高到 ，平均，平均吸热温度提高，平均放热吸热温度提高，
24、平均放热温度不变，热效率提高。温度不变，热效率提高。1/tnetwq102理想耗汽率（增大）：理想耗汽率（增大）：01/Tdw优缺点优缺点优点优点 可以提高热效率；吸热量减小，锅炉的热负荷减可以提高热效率；吸热量减小，锅炉的热负荷减小；放热量减小，冷凝器的热负荷减小。小；放热量减小，冷凝器的热负荷减小。缺点缺点 投资和运行费用增加；耗汽率增大。投资和运行费用增加；耗汽率增大。目前，广泛采用的是一次再热目前，广泛采用的是一次再热+多级抽汽回热的循多级抽汽回热的循环，抽汽级数不超过环，抽汽级数不超过8 8级。级。10-4 10-4 热电合供循环热电合供循环问题的提出问题的提出 采用再热、回热后，蒸
25、汽动力循环的热效率仍然很采用再热、回热后，蒸汽动力循环的热效率仍然很低（低（40%40%左右），燃料放出的热量有左右），燃料放出的热量有60%60%左右散发到环境左右散发到环境中（主要是乏汽在冷凝器中排出的），引起中（主要是乏汽在冷凝器中排出的），引起“热岛效热岛效应应”，造成热污染。，造成热污染。蒸汽膨胀到一定的压力后（蒸汽膨胀到一定的压力后（0.3MPa0.3MPa左右，对应的饱左右，对应的饱和温度为和温度为133133左右），就排出汽轮机来供热，这种同左右），就排出汽轮机来供热，这种同时供电和供热的循环称为热电合供循环（热电循环）时供电和供热的循环称为热电合供循环（热电循环）(power
26、-and-heating plant cycle)。流程图流程图背压式背压式 蒸汽膨胀到一定的压力后，蒸汽膨胀到一定的压力后，就全部排出汽轮机来供热。就全部排出汽轮机来供热。这种循环热效率较低，供电这种循环热效率较低，供电量随热用户负荷的变化而变化，量随热用户负荷的变化而变化，适用于热用户稳定的场合。适用于热用户稳定的场合。撤汽式（分汽供热冷凝式）撤汽式（分汽供热冷凝式）蒸汽膨胀到一定压力后，蒸汽膨胀到一定压力后，抽出一部分供热，剩下的继续抽出一部分供热，剩下的继续膨胀，再进入冷凝器。膨胀，再进入冷凝器。这种循环热效率较高，热这种循环热效率较高，热用户负荷的变化对供电量的影用户负荷的变化对供电
27、量的影响较小。可以调节供电和供热的比例，改变抽汽压力响较小。可以调节供电和供热的比例，改变抽汽压力和数量，以满足不同热用户的需求。和数量，以满足不同热用户的需求。在在T-sT-s图上的表示图上的表示 热电合供循环：热电合供循环：（相当于提高背压）（相当于提高背压）12 3 561aa经济性指标经济性指标热效率热效率 比朗肯循环要低，但同时利用了热量。比朗肯循环要低，但同时利用了热量。热量利用系数热量利用系数已利用的热量工质从热源所吸收的热量 利用的热量燃料的总释热量 理想情况可以等于理想情况可以等于1 1，一般为，一般为70%70%左右。左右。可见，热电合供循环虽然热效率降低，但能量利可见，热
28、电合供循环虽然热效率降低，但能量利用率提高，能达到节能、环保的目的。用率提高，能达到节能、环保的目的。10-5 10-5 燃气燃气-蒸汽联合循环蒸汽联合循环超临界循环超临界循环 新蒸汽的压力超过临界压力新蒸汽的压力超过临界压力的循环称为超临界循环。如的循环称为超临界循环。如 、。超临界循环可以提高平均吸超临界循环可以提高平均吸热温度，热效率较高，但仍然低热温度，热效率较高，但仍然低于同温限的卡诺循环。于同温限的卡诺循环。125MPap o1620 Ct 燃气燃气-蒸汽联合循环蒸汽联合循环(combined gas-vapor cycle)以燃气为高温工质、水蒸汽为低温工质，燃气轮机以燃气为高温
29、工质、水蒸汽为低温工质，燃气轮机的排气的排气（400400650650）作为蒸汽动力循环的热源作为蒸汽动力循环的热源。采用回热和再热，燃气采用回热和再热，燃气-蒸汽联合循环的热效率可蒸汽联合循环的热效率可达达57%57%。流程图及在流程图及在T-sT-s图上的表示图上的表示 燃气动力循环（定压加热循环）燃气动力循环（定压加热循环）+朗肯循环朗肯循环热效率热效率理想情况理想情况 燃气动力循环的放热量全部被余热锅炉用来产生燃气动力循环的放热量全部被余热锅炉用来产生水蒸汽。水蒸汽。吸热量：吸热量：放热量：放热量：热效率：热效率：实际情况实际情况 燃气动力循环的放热量只有一部分得到利用，而燃气动力循环
30、的放热量只有一部分得到利用，而其余的排给了大气。其余的排给了大气。吸热量：吸热量：放热量：放热量：23QfaQ231fatQQ 51231fatQQQ 23Q51faQQ热效率：热效率：三种形式三种形式无补燃式无补燃式补燃式补燃式热电合供热电合供式式10-6 10-6 蒸汽动力装置循环的火用分析蒸汽动力装置循环的火用分析火火用用平衡方程平衡方程开口系统的火用平衡方程开口系统的火用平衡方程 进入系统的火用进入系统的火用-离开系统的火用离开系统的火用-火用损失火用损失 =系统的火用增量系统的火用增量稳定流动开口系统的火用平衡方程稳定流动开口系统的火用平衡方程 进入系统的火用进入系统的火用-离开系统
31、的火用离开系统的火用=火用损失火用损失 火用效率火用效率xe有效火用提供的火用xe,Tx inx outweexe,x outx inPeew对外作功的设备，如汽轮机对外作功的设备，如汽轮机等，等，对外作的功对外作的功/进出口工质的火用差进出口工质的火用差消耗功的设备，如水泵消耗功的设备，如水泵等，等，进出口工质的火用差进出口工质的火用差/外界外界消耗的功消耗的功没有功输入或输出的设备，如锅炉和冷凝器没有功输入或输出的设备，如锅炉和冷凝器 出口工质的火用出口工质的火用/（进口工质的火用（进口工质的火用+热量火用）热量火用）燃料的化学火用燃料的化学火用 燃料的化学能中，可以转化为最大有用功的称为
32、化燃料的化学能中，可以转化为最大有用功的称为化学火用，近似等于燃料的发热值。学火用，近似等于燃料的发热值。xe,x outx inx Qeee火用分析举例火用分析举例已知参数已知参数 烟气的最高温度为烟气的最高温度为1700K1700K，锅炉效率为，锅炉效率为90%90%，燃料的，燃料的发热值为发热值为29300kJ/kg29300kJ/kg。环境温度为。环境温度为298K298K，压力为，压力为0.1MPa0.1MPa。假定燃料在锅炉中完全燃烧，忽略管道损失、。假定燃料在锅炉中完全燃烧，忽略管道损失、汽轮机机械损失和发电机损失。汽轮机机械损失和发电机损失。各点参数见例各点参数见例10-210
33、-2和例和例10-310-3，分别以烟气火用和燃，分别以烟气火用和燃料的化学火用为料的化学火用为100%100%，进行火用分析。，进行火用分析。结果分析结果分析（1 1）锅炉中，散热、排烟等损失仅占）锅炉中，散热、排烟等损失仅占10%10%，效率高达，效率高达90%90%。但烟气与工质的温差传热、散热、排烟的火用损。但烟气与工质的温差传热、散热、排烟的火用损失高达失高达35.98%35.98%和和23.07%23.07%。因此，应尽量提高水蒸汽的最。因此，应尽量提高水蒸汽的最高温度和平均吸热温度，减小传热温差。高温度和平均吸热温度，减小传热温差。另外，不可逆燃烧的火用损失占燃料化学火用的另外，
34、不可逆燃烧的火用损失占燃料化学火用的35.84%35.84%。因此，要发展燃料电池，将化学能直接转换成。因此，要发展燃料电池，将化学能直接转换成电能。电能。（2 2）冷凝器中，乏汽放给环境的热量很多，占）冷凝器中，乏汽放给环境的热量很多，占54.26%54.26%但火用损失很小，仅占但火用损失很小，仅占2.22%2.22%和和1.43%1.43%。主要原因是乏汽。主要原因是乏汽与环境的温差很小（本例中仅为与环境的温差很小（本例中仅为7.887.88）。但维持较低）。但维持较低的压力需要付出代价，且温差越小需要的传热面积越的压力需要付出代价，且温差越小需要的传热面积越大，设备的投资越大。因此不能
35、过分追求减少冷凝器的大，设备的投资越大。因此不能过分追求减少冷凝器的火用损失。火用损失。（3 3）汽轮机中，热量损失为）汽轮机中，热量损失为0 0，但不可逆绝热膨胀过程，但不可逆绝热膨胀过程的火用损失占的火用损失占6.1%6.1%和和3.92%3.92%。提高汽轮机的相对内效率。提高汽轮机的相对内效率可以减少火用损失。可以减少火用损失。可见，冷凝器中能量损失最大，但锅炉中火用损失可见，冷凝器中能量损失最大，但锅炉中火用损失最大。最大。第十章第十章 小结小结朗肯循环的流程图、工作过程、在朗肯循环的流程图、工作过程、在p-vp-v图和图和T-sT-s图上的图上的表示、热效率、蒸汽参数（初温、初压、背压）对热效表示、热效率、蒸汽参数（初温、初压、背压）对热效率的影响，实际循环的热效率，耗汽率率的影响，实际循环的热效率，耗汽率再热循环的流程图、工作过程、在再热循环的流程图、工作过程、在T-sT-s图上的表示、图上的表示、热效率热效率回热循环的流程图、工作过程、在回热循环的流程图、工作过程、在T-sT-s图上的表示、图上的表示、热效率热效率热电合供循环热电合供循环燃气燃气-蒸汽联合循环蒸汽联合循环蒸汽动力循环的火用分析蒸汽动力循环的火用分析第十章第十章 作业作业10-1210-12
