燃煤电厂热力循环 热力学第二定律及其应用

1. 燃煤电厂热力循环 热力学第二定律及其应用

2. 瓦特蒸汽机 燃煤发电机组

3. 热力学第一定律的数学表达式及焓 设一个封闭体系，在无外力场存在且整个体系是静止的情况下，从始态A变化到终态B，体系的热力学能增加了△U（△U=UB-UA），吸收的热量为Q，得到的功为W，根据能量守恒原理，则有： 对于等压过程，一般只做体积功，则有： 对于1kg工质来说，进入系统的能量除了这1kg工质本身的内能外，还有这1kg工质从后面获得的推动功pv，因此1kg工质进入系统的总能量为u+pv，我们把u+pv定义为比焓即h=u+pv，等式两边都乘以质量m即H=U+pV，H就是焓。 定义焓为： 工程上常用的能量衡算公式：

4. 卡诺循环及熵 熵定义： ηk＝1－T2/T1 温-熵图 孤立系统的总熵变:△St≧0 可逆卡诺循环的温-熵图

5. 热力学第二定律的常用表述 （1）有关热流方向的表述，常用的是Clausius的说法：热不可能自动地从低温物体传给高温物体。Clausius的说法指出了传热过程的不可逆性。 （2）有关循环过程的表述，常用的是Kelvin的说法：不可能从单一热源吸热使之完全变成有用功，而不引起其他方面的变化。Kelvin的说法指出了功转化为热过程的不可逆性。 （3）有关熵的表述，常用的是：孤立系统的熵只能增加，或者到达极限时保持恒定。其数学表达式为 △St≧0 式中，为孤立系统的总熵变。 Boltzmann把熵S和热力学概率Ω联系起来，数学表达式为 S=klnΩ 式中，k为Boltzmann常数。熵值较小的状态对应于比较 有序的状态，熵值较大的状态对应于比较无序的状态。

6. 水蒸气特性 （定压加热过程） 蒸汽 加 热 汽水混合物 水

7. 燃煤发电厂原理 煤和空气进入锅炉炉膛内燃烧放出热量，通过传热将锅炉内的水加热至过热蒸汽，蒸汽在汽轮机内膨胀做功推动汽轮机旋转运动，汽轮机通过连接轴带动发电机转子旋转，切割磁力线发电。蒸汽在汽轮机膨胀做功后的乏气在冷凝器中被冷凝成水，然后通过水泵压入锅炉内，开始再一次的循环。

8. 可否采用卡诺循环 简单的蒸汽动力装置 T-S图上的卡诺循环 湿蒸汽所含饱和水较多将使透平发生浸蚀现象。水蒸气和水的混合物不能泵送锅炉。 ηc＝1－TL/TH

9. 朗肯循环 T-S图上的朗肯循环 第一个具有实践意义的水蒸气动力循环是朗肯循环，其与卡诺循环主要的区别有两点：其一是加热步骤1→2，水在气化后继续加热，使之成为过热蒸气，在透平中膨胀做功后不至于产生过多饱和水；其二冷凝步骤3→4进行完全的冷凝，使得进入水泵时全部是饱和液体水。

10. 提高朗肯循环效率的途径 提高过热温度对热效率的影响 提高水蒸汽压力对热效率的影响

11. 再热循环 再热循环及其在T-S图上的表示

12. 丹麦Nordjyland电厂 吴泾热电厂 石洞口电厂

13. 蒸汽参数和发电效率 机组的蒸汽参数是决定机组热经济性的重要因素。一般来说，压力在16.6～31.0MPa、温度在535℃～600℃的范围内，压力每提高1MPa，机组的热效率上升0.18%～0.29%；新蒸汽温度或再热蒸汽温度每提高10℃，机组的热效率就提高0.25%～0.3%；因此提高蒸汽参数是提高机组热效率的重要途径。 在超超临界机组参数范围的条件下，主蒸汽压力提高1MPa，机组的热耗率可下降0.13%～0.15%；主蒸汽温度每提高10℃，热耗率可下降0.25%～0.30%；再热蒸汽温度每提高10℃，热耗率可下降0.15%～0.20%。因此，提高蒸汽的温度对提高机组热效率更有益。如果增加再热次数，采用二次再热，则其热耗率可下降1.4%～1.6%。

14. 电站锅炉过、再热器超温爆管原因分析及解决措施电站锅炉过、再热器超温爆管原因分析及解决措施

15. 典型例子—350MW再热器结构 宝钢电厂 福州电厂 大连电厂

16. 出口汽温分布

17. 超温爆管的原因分析 流量偏差 烟温偏差

18. 引进技术计算方法有误

19. 三通涡流的影响

20. 流量偏差系数比较

21. 炉内壁温比较

22. 改进方案

23. 浙江北仑发电厂

24. 600MW再热器结构

25. 高温再热器出口壁温偏差图形

26. 计算结果

27. 改造结果