回热循环被现代蒸汽动力工程所普遍采用,它是在朗肯循环的基础上,对吸热过程加以改进而得到的。

概述

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,人们采用了利用抽汽加热给水的热力循环——回热循环。

右图为具有一次抽汽回热循环的系统示意图。对1kg工质而言,当其进入汽轮机膨胀做功到p0压力时,抽出akg工质送入混合式加热器8中,提高其给水温度。余下的(1-a)kg工质在汽轮机内继续膨胀做功,直至排入凝汽器。显然,在凝汽器中被冷确水所带走的热量就减少了,从而使得循环热效率提高。

另外,在蒸气压缩式制冷装置中,使冷凝器流出的制冷剂液体与刚离开蒸发器制冷剂蒸气换热,使液体进一步过冷气体进一步过热,这样的制冷循环也称为回热循环。

作用效果

1、显著的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,是汽轮机高压蒸汽流量增加,叶片长度也加长。而抽气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了,故凝汽器换热面也减少。

4、采用回热循环使设备复杂,增设了加热器、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,火力发电一般采用回热循环的方式。