蒸汽是工業領域内應用最為廣泛的二次能源。
蒸汽是熱能的載體。
與蒸汽相關的基本概念:
表現蒸汽性能的幾個參數:
蒸汽壓力-P( Pa,Mpa,kgf/cm2);
蒸汽溫度-T(℃,K,F);
蒸汽比熱容-c(J/m3.℃,J/kg.k,kj/kg.℃ );
蒸汽焓-H(kj/kg,kcal/kg);
蒸汽的幹度-x(%)。
蒸汽分類與特性:
(一)蒸汽的分類:
飽和蒸汽-适用于加熱熱源;過熱蒸汽-适用于動力源。
(二)蒸汽的特性:
熱容量大-汽化潛熱γ;傳熱系數高4652~17445W/(m2·K);便于輸送、控制。
蒸汽的産生:
鍋爐是能量轉換裝置,它是把燃料的化學能轉化為熱能,進而将熱能傳遞給水或其他工質,以産生熱水、蒸汽或其他高溫工質(如:導熱油)。
蒸汽的産生過程:q=q’ q”=(h’-h0) (h”-h’) (h-h”)=h-h0
鍋爐的應用領域:
蒸汽鍋爐的分類:
(一)按燃料種類分類:燃煤鍋爐(鍊條、CFB 、煤粉);燃油鍋爐;燃氣鍋爐;生物質鍋爐。
(二)按蒸汽壓力分類:高壓鍋爐(P≥10MPa);中壓鍋爐(3.82MPa≤P≤10MPa);低壓鍋爐(P≤3.82MPa)。
蒸汽鍋爐的參數:
(一)鍋爐容量:最大連續蒸發量(産熱量),符号D(Q),單位t/h(kJ/h,MW)。
(二)蒸汽(熱水)參數:
1.蒸汽參數:鍋爐出口處蒸汽的額定壓力(表壓)和溫度,符号p(t);單位MPa,℃;
2.給水溫度:進入鍋爐省煤器給水的溫度值。(常見的:104℃、150℃、250℃;
(三)鍋爐效率:鍋爐産出蒸汽熱量與燃煤低位發熱量的比值。
蒸汽鍋爐流程:
蒸汽鍋爐的三個子系統:
鍋爐系統由燃燒系統、風煙系統及汽水系統構成。
電站鍋爐:
煤粉鍋爐:
常見的工業鍋爐-循環硫化床鍋爐:
汽輪機-熱能/機械能:
汽輪機是用具有一定溫度和壓力的蒸汽來做功的回轉式原動機。按其做功原理的不同,可分為沖動式汽輪機和反動式汽輪機兩種類型。
按進口蒸汽額定壓力來分類:
低壓汽輪機,新蒸汽壓力為1.2 MPa~2MPa;
中壓汽輪機,新蒸汽壓力為2.1 MPa~8MPa;
高壓汽輪機,新蒸汽壓力為8.1 MPa~12.5MPa;
超高壓汽輪機,新蒸汽壓力為12.6MPa~15.1MPa;
亞臨界汽輪機,新蒸汽壓力為15.1MPa~22MPa;
超臨界汽輪機,新蒸汽壓力為 22.12MPa~25MPa;
超超臨界汽輪機,新蒸汽壓力為25.0MPa以上。
按汽輪機排氣形式分類:
凝汽式汽輪機(N);背壓式汽輪機 (B);
抽凝式汽輪機(C/CC);抽背式汽輪機 (CB)。
熱力管網的敷設方式:
熱力管道的敷設方式:
熱力管道系統:
一、熱力管道種類及其參數
(—)蒸汽管道
(1)飽和蒸汽管道(壓力PN≤1.6MPa)。
(2)過熱蒸汽管道(壓力PN≤3.82MPa,溫度<450℃)
(二)熱水管道
(1)低溫水管道,供水溫度≤95℃、回水溫度≤70℃。
(2)高溫水管道,供水溫度與回水溫度有三種組合:150℃/90℃、130 ℃ /70℃、110℃/70℃。
(三)凝結水管道
(1)自流式凝結水管道。
(2)餘壓式凝結水管道。
熱力管道常用流速:
熱力管道水力計算:
蒸汽輸配管網效率:
(一)管網輸配效率的計算公式:
η=(h0-xΔh)/h0
Δh=h0-xh1
η-管網效率
h0–起始點蒸汽比焓 kj/kg
x-終點蒸汽比例 %
h1–終點蒸汽比焓 kj/kg
Δh–蒸汽輸送過程中的損耗(U PV)kj/kg
(二)蒸汽輸配效率的内涵
蒸汽輸送過程中的熱能損失:蒸汽的冷凝Q 蒸汽溫度的降低T;
蒸汽過程中的壓力損失:P。
蒸汽的使用-換熱器:
(一)熱量傳遞的主要方式:
(1)熱傳導:依靠物體中微觀粒子的熱運動,如固體中的傳熱;
(2)熱對流:流體質點(微團)發生宏觀相對位移而引起的傳熱現象,對流傳熱隻能發生在流體中,通常把傳熱表面與接觸流體的傳熱也稱為對流傳熱;
(3)熱輻射:高溫物體以電磁波的形式進行的一種傳熱現象,熱輻射不需要任何介質做媒介;在高溫情況下,輻射傳熱成為主要傳熱方式。
(二)熱傳遞基本方程式:Q=K×A×Δt
式中:Q—傳熱熱量;K—導熱系數;A—傳熱面積;Δt—傳熱溫差。
典型的蒸汽供熱系統:
幾種常見的換熱器:
蒸汽換熱的典型過程:
蒸汽換熱過程由兩部分構成:
(一)過熱蒸汽-飽和蒸汽的過程,沒有相變,放熱系數數量級為十。
(二)飽和蒸汽-飽和水的過程。相變過程,膜态換熱過程,數量級為千。
蒸汽供熱系統的重要部件-疏水器
阻汽排水-最大的節能元件:
蒸汽供熱系統常見的輔助元件:
本文來源于互聯網,暖通南社整理編輯。
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