朗肯循环,火力发电为什么要将蒸汽冷凝?

用凝汽器对凝结朗肯循环,水蒸汽变成水就形成了一个真空(也就是低压)。

朗肯循环,火力发电为什么要将蒸汽冷凝?

从给水泵提供一个高压,有了压差才能推动汽轮机做功发电。楼主可以了解一下朗肯循环(火力发电厂就是用的这个循环,就可以看到必须有凝汽器才能形成这个循环),从更高层次来讲,就是用熵的理论来讲,如果不存在这个,系统熵会无限增加,这个系统就不稳定,这个系统就不存在。这个是前三个问题。总之,就是必须有这个环节,没有这个环节就是不可能的发电的。就火力发电厂用来冷却得水出来大概是四五十度,一般不怎么利用,你看发电厂的那个大烟筒(我小时候一直以为是烟筒)叫凉水塔,就是冷却水凉冷了继续用的。热力发电厂就是可以用来城市供暖。

朗肯循环,火力发电为什么要将蒸汽冷凝?

火电厂为什么不用卡诺循环?

首先,我们来谈一下工质。现代大型火电厂的输出功率都很大,所需工质量也很大。而水蒸气是一种相对廉价的物品,而且无毒无害。这样使水蒸气很自然的成为火电厂运行中的理想工质。

所谓卡诺循环,是由可逆定温吸热、可逆绝热膨胀、可逆定温放热、可逆绝热压缩四个过程组成。

首先,我们从实际上来说,定温吸热很难实现,因为经绝热压缩的水很难达到对应压力下的饱和温度。其次,即使我们忽略水预热阶段的吸热(在工作压力不高的情况下相对汽化潜热不大)认为吸热为定温过程。

我们知道,水蒸气的临界温度约为374度,常温一般为20度。由此计算可得,卡诺效率为47.4%,再加上实际的各项损失,将使火电厂的效率很低。

另外,由于临界状态与膨胀后状态之间的焓降较小,使得在单位时间做出同样功需要更多的工质,这将加大化学制水的成本,增加设备投资(为保证工质的经济流速,必须加大管道管径等)。

还有,吸热过后的饱和蒸气在汽轮机中做功,将会很快变成湿蒸汽,湿蒸汽中的小水滴会加速汽轮机叶片的腐蚀,还会造成小水滴阻塞气流通道,使气流不畅,产生强烈的震动,这是实际运行中绝对禁止的。

在现场实际运行中,目前采用的是朗肯循环,其有效的解决了上述问题,由于朗肯循环中的工质为过热蒸气,提高了吸热温度使循环效率得到大幅提高;其次,由于焓降增加减少了设备投资;足够的过热度,使汽轮机带水现象不复存在。

如今,随着高参数、大容量机组的不断出现,我国的电力市场将迎来新的春天。

什么是蒸汽联合循环供

联合循环就是将燃气轮机排出的“废气”引入余热锅炉,加热水产生高温高压的蒸汽,再推动汽轮机做功。相当于将燃气轮机的布雷顿循环和汽轮机的朗肯循环联合起来,形成能源梯级利用的总能系统,达到极高的热效率(约60%)。这叫做联合循环,大多应用于发电行业。所谓供热就是高温气体不全部用来推动轴系转动,而是抽出一部分用于供热。 所以燃机蒸汽联合循环供热机 就是 燃气轮机组及利用其排气产生蒸汽并做功的汽轮机组,其中汽轮机带抽气供热旁路。

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