汽轮机运行7

鲁兰军

朗肯循环
朗肯循环是火力发电厂最简单的理论循环，其主要由锅炉、汽轮机、凝汽器、给水泵等设备组成。其循环工作过程是：作为工质的给水经给水泵打压后打入锅炉省煤器内，这个过程为水的绝热压增过程；水在省煤器内预热，然后进入锅炉炉膛水冷壁内被加热成饱和蒸汽，再流经过热器被加热成过热蒸汽，这个过程为定压加热过程；从锅炉出来的过热蒸汽，经蒸汽管道进入汽轮机中，进行膨胀做功，汽轮机带动发电机发出电能，这个过程是绝热膨胀过程；做完功后的蒸汽被排入凝汽器中进行冷却，放出热量凝结成水，这个过程为定压放热过程；凝结水再通过一些设备及给水泵重新送回锅炉加热，从而完成了一个循环过程。
在朗肯循环中，新蒸汽的热量在汽轮机中转变为功的部分只占30%左右，而其余70%左右的热量随乏汽进入凝汽器，在凝结过程中被循环水带走了。另外，进入锅炉的给水温度是凝汽器工作压力下的饱和温度。因为凝汽器内饱和温度很低，在锅炉内将给水加热到过热蒸汽的整个过程，吸热平均温度不高，致使朗肯循环热效率也较低。为了提高工质的平均吸热温度，减少凝汽器中被冷却水所带走的热量，人们在朗肯循环的基础上，对吸热过程加以改进，采用了利用抽汽加热给水的热力循环——回热循环，从而使得循环热效率提高。
采用回热循环的效果如下：
1、显著提高了循环的热效率，使锅炉热负荷下降，换热面积减少，达到了节省燃料的目的。
2、采用回热循环后，汽轮机结构更加合理，给制造带来方便。因为每千克蒸汽所做的功减少，汽耗率增大，使汽轮机高压端蒸汽流量增加，叶片长度也增长。而抽汽使汽轮机低压端流量减少，从而使汽轮机末几级叶片长度缩短。
3、因进入凝汽器的乏汽量减少，故凝汽器换热面也减少。
4、采用回热循环使设备复杂，增加了加热器、管道、阀门等设备，使投资费用和运行费用增加，也使运行的安全性降低。但是，全面的技术经济比较表明，回热所带来的有利方面大于其不利方面。所以，火力发电厂一般采用回热循环方式。

一般来说，在一定的给水温度下，抽汽次数越多，循环热效率就越高。但随着抽汽次数的增加，热效率递增越来越小，而设备投资费用大为增加，系统复杂，安装运行和维护困难。因此，回热级数不宜过多。一般中、高压机组多半采用3~5级回热抽汽，超高压机组最多回热抽汽次数在7次左右。

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