蒸汽是工业领域内应用最为广泛的二次能源。
蒸汽是热能的载体。
与蒸汽相关的基本概念:表现蒸汽性能的几个参数:蒸汽压力-P( Pa,Mpa,kgf/cm2);蒸汽温度-T(℃,K,F);蒸汽比热容-c(J/m3.℃,J/kg.k,kj/kg.℃ );蒸汽焓-H(kj/kg,kcal/kg);蒸汽的干度-x(%)。
蒸汽分类与特性:(一)蒸汽的分类:饱和蒸汽-适用于加热热源;过热蒸汽-适用于动力源。
(二)蒸汽的特性:热容量大-汽化潜热γ;传热系数高4652~17445W/(m2·K);便于输送、控制。
蒸汽的产生:锅炉是能量转换装置,它是把燃料的化学能转化为热能,进而将热能传递给水或其他工质,以产生热水、蒸汽或其他高温工质(如:导热油)。
蒸汽的产生过程:q=q’+q”=(h’-h0)+(h”-h’)+(h-h”)=h-h0锅炉的应用领域:蒸汽锅炉的分类:(一)按燃料种类分类:燃煤锅炉(链条、CFB 、煤粉);燃油锅炉;燃气锅炉;生物质锅炉。
(二)按蒸汽压力分类:高压锅炉(P≥10MPa);中压锅炉(3.82MPa≤P≤10MPa);低压锅炉(P≤3.82MPa)。
蒸汽锅炉的参数:(一)锅炉容量:最大连续蒸发量(产热量),符号D(Q),单位t/h(kJ/h,MW)。
(二)蒸汽(热水)参数:1.蒸汽参数:锅炉出口处蒸汽的额定压力(表压)和温度,符号p(t);单位MPa,℃;2.给水温度:进入锅炉省煤器给水的温度值。
(常见的:104℃、150℃、250℃;(三)锅炉效率:锅炉产出蒸汽热量与燃煤低位发热量的比值。
蒸汽锅炉流程:蒸汽锅炉的三个子系统:锅炉系统由燃烧系统、风烟系统及汽水系统构成。
电站锅炉:煤粉锅炉:常见的工业锅炉-循环硫化床锅炉:汽轮机-热能/机械能:汽轮机是用具有一定温度和压力的蒸汽来做功的回转式原动机。
按其做功原理的不同,可分为冲动式汽轮机和反动式汽轮机两种类型。
按进口蒸汽额定压力来分类:低压汽轮机,新蒸汽压力为1.2 MPa~2MPa;中压汽轮机,新蒸汽压力为2.1 MPa~8MPa;高压汽轮机,新蒸汽压力为8.1 MPa~12.5MPa;超高压汽轮机,新蒸汽压力为12.6MPa~15.1MPa;亚临界汽轮机,新蒸汽压力为15.1MPa~22MPa;超临界汽轮机,新蒸汽压力为 22.12MPa~25MPa;超超临界汽轮机,新蒸汽压力为25.0MPa以上。
按汽轮机排气形式分类:凝汽式汽轮机(N);背压式汽轮机 (B);抽凝式汽轮机(C/CC);抽背式汽轮机 (CB)。
热力管网的敷设方式:热力管道的敷设方式:热力管道系统:一、热力管道种类及其参数(—)蒸汽管道(1)饱和蒸汽管道(压力PN≤1.6MPa)。
(2)过热蒸汽管道(压力PN≤3.82MPa,温度<450℃)(二)热水管道(1)低温水管道,供水温度≤95℃、回水温度≤70℃。
(2)高温水管道,供水温度与回水温度有三种组合:150℃/90℃、130 ℃ /70℃、110℃/70℃。
(三)凝结水管道(1)自流式凝结水管道。
(2)余压式凝结水管道。
热力管道常用流速:热力管道水力计算:蒸汽输配管网效率:(一)管网输配效率的计算公式:η=(h0-xΔh)/h0Δh=h0-xh1η-管网效率h0–起始点蒸汽比焓 kj/kgx-终点蒸汽比例 %h1–终点蒸汽比焓 kj/kgΔh–蒸汽输送过程中的损耗(U+PV)kj/kg(二)蒸汽输配效率的内涵蒸汽输送过程中的热能损失:蒸汽的冷凝Q+蒸汽温度的降低T;蒸汽过程中的压力损失:P。
蒸汽的使用-换热器:(一)热量传递的主要方式:(1)热传导:依靠物体中微观粒子的热运动,如固体中的传热;(2)热对流:流体质点(微团)发生宏观相对位移而引起的传热现象,对流传热只能发生在流体中,通常把传热表面与接触流体的传热也称为对流传热;(3)热辐射:高温物体以电磁波的形式进行的一种传热现象,热辐射不需要任何介质做媒介;在高温情况下,辐射传热成为主要传热方式。
(二)热传递基本方程式:Q=K×A×Δt式中:Q—传热热量;K—导热系数;A—传热面积;Δt—传热温差。
典型的蒸汽供热系统:几种常见的换热器:蒸汽换热的典型过程:蒸汽换热过程由两部分构成:(一)过热蒸汽-饱和蒸汽的过程,没有相变,放热系数数量级为十。
(二)饱和蒸汽-饱和水的过程。
相变过程,膜态换热过程,数量级为千。
蒸汽供热系统的重要部件-疏水器阻汽排水-最大的节能元件:蒸汽供热系统常见的辅助元件:本文