燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)

前言

20世紀(jì)90年代以來，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)在全世界得到了快速發(fā)展。在此背景下，自1999年開始，編者在上海電力學(xué)院開出了一門旨在向熱能與動力工程專業(yè)高年級學(xué)生介紹燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)基本知識的課程，同時(shí)也多次應(yīng)邀向電廠技術(shù)人員介紹相關(guān)理論知識。在這些教學(xué)中，編者迫切感到需要有一本簡明而系統(tǒng)、深刻而易懂的參考書，于是，在自己歷年講義的基礎(chǔ)上，于2004年編寫出版了一本力圖貫徹該要求的教學(xué)用書，定名為《燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)發(fā)電》。該書出版后曾為不少高校和電力企業(yè)在教學(xué)和職工培訓(xùn)中所采用，他們在使用過程中向編者反饋了一些有價(jià)值的意見。根據(jù)這些意見，編者感到有必要對前書在體例上作些調(diào)整以增加教學(xué)應(yīng)用上的靈活性，在內(nèi)容上作些擴(kuò)充以滿足電力企業(yè)職工培訓(xùn)需要，于是提出了本書的編寫計(jì)劃。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)是由燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)、余熱鍋爐和其他許多熱力設(shè)備按照一定的功能和工藝要求組合在一起的龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，要認(rèn)識和理解其原理、特性和運(yùn)行控制規(guī)律，不掌握其各構(gòu)成設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、特性和運(yùn)行控制規(guī)律不行。然而，要在一本為適應(yīng)寬口徑、大專業(yè)教育背景下高年級選修課教學(xué)需要而設(shè)計(jì)的篇幅有限的教材中，循序漸進(jìn)、科學(xué)準(zhǔn)確地闡述這些內(nèi)容，選材和體系組織面臨著很大挑戰(zhàn)。經(jīng)再三斟酌，編者決定采取以下幾項(xiàng)原則：第一，以“夠用”為度但至少能反映燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)全貌的要求來決定取材的廣度；第二，以“夠用”為度但至少能比較清楚地闡述燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)原理、特性、運(yùn)行控制規(guī)律的要求來決定取材的深度；第三，在不破壞知識系統(tǒng)性、敘述連貫性和內(nèi)容均衡性的前提下，根據(jù)所要面向讀者的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)能力，對所涉及到的不同教學(xué)內(nèi)容作詳簡不同的安排；第四，盡可能以新觀點(diǎn)、新素材、新例證闡釋經(jīng)典內(nèi)容，以充分反映這項(xiàng)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步；第五，著重于概念闡釋、現(xiàn)象描述、原理分析和定性討論，而不拘泥于細(xì)節(jié)和精確計(jì)算。依據(jù)上述原則，編者將在書中對燃?xì)廨啓C(jī)作相對較詳細(xì)的闡述，而對余熱鍋爐、汽輪機(jī)和其他熱力設(shè)備僅作簡要的介紹。這是因?yàn)椋旱谝?，燃?xì)廨啓C(jī)是聯(lián)合循環(huán)中最核心、最具有決定意義、原理和特性也最復(fù)雜的設(shè)備；第二，所要面對的讀者在學(xué)習(xí)本課程以前基本上都已經(jīng)掌握了常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)方面的知識，但對燃?xì)廨啓C(jī)的知識相對生疏。正因如此，本書采用了《燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)》的名稱。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材?！　”緯娼榻B了燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置。全書共八章：第一章從熱功轉(zhuǎn)換有效性的視角引出了燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電方式，介紹了聯(lián)合循環(huán)的原理、類型和特點(diǎn)，分析了余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)的基本特性；第二章根據(jù)熱力學(xué)原理分析了燃?xì)廨啓C(jī)的基本特性；第三章介紹了燃?xì)廨啓C(jī)各部件的工作原理和特性；第四章分析了燃?xì)廨啓C(jī)的整體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行調(diào)節(jié)特性；第五章簡要介紹了聯(lián)合循環(huán)所用余熱鍋爐、汽輪機(jī)和其他一些熱力設(shè)備的工作原理和特性，并分析了聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的整體布置方案；第六章介紹了燃?xì)廨啓C(jī)與聯(lián)合循環(huán)的運(yùn)行與控制系統(tǒng)；第七章介紹了燃煤流化床和整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)；第八章簡要介紹了幾種新興的、以燃?xì)廨啓C(jī)為核心的聯(lián)合循環(huán)。每章之后都附有思考題，部分章節(jié)還附有練習(xí)題?！　”緯瓤勺鳛槠胀ǜ叩仍盒Ｄ茉磩恿︻悷崮芘c動力工程專業(yè)本、專科高年級學(xué)生的選修課教材，也可供有關(guān)專業(yè)研究生及從事電站研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)行等工作的技術(shù)人員和管理人員閱讀參考。

書籍目錄

前言緒論第一章　聯(lián)合循環(huán)概論　第一節(jié)　聯(lián)合循環(huán)的熱力學(xué)原理　第二節(jié)　聯(lián)合循環(huán)的類型及特點(diǎn)　第三節(jié)　常規(guī)余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)　思考題第二章　燃?xì)廨啓C(jī)的熱力循環(huán)　第一節(jié)　主要參數(shù)和性能指標(biāo)　第二節(jié)　理想簡單循環(huán)的特性　第三節(jié)　實(shí)際簡單循環(huán)的特性　第四節(jié)　聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)壓比　第五節(jié)　復(fù)雜循環(huán)簡介　第六節(jié)　循環(huán)計(jì)算　思考題　練習(xí)題第三章　燃?xì)廨啓C(jī)各部件的工作原理　第一節(jié)　壓氣機(jī)原理與特性　第二節(jié)　燃燒室原理與特性　第三節(jié)　透平原理與特性　思考題第四章　電站燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與運(yùn)行特性　第一節(jié)　電站燃?xì)廨啓C(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　第二節(jié)　電站燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行特性　第三節(jié)　電站燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)方式　第四節(jié)　燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件的材料　思考題　練習(xí)題第五章　聯(lián)合循環(huán)的其他熱力設(shè)備與機(jī)組布置　第一節(jié)　聯(lián)合循環(huán)的余熱鍋爐　第二節(jié)　聯(lián)合循環(huán)的汽輪機(jī)　第三節(jié)　聯(lián)合循環(huán)的主要輔助設(shè)備和系統(tǒng)　第四節(jié)　聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的布置方案　思考題第六章　燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)的運(yùn)行與控制　第一節(jié)　燃?xì)廨啓C(jī)的啟動　第二節(jié)　聯(lián)合循環(huán)的啟動　第三節(jié)　燃?xì)廨啓C(jī)的控制　第四節(jié)　聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組的控制　思考題第七章　典型燃煤型聯(lián)合循環(huán)　第一節(jié)　燃煤流化床聯(lián)合循環(huán)　第二節(jié)　整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)　思考題第八章　其他形式的聯(lián)合循環(huán)簡介　第一節(jié)　程氏循環(huán)　第二節(jié)　濕空氣透平循環(huán)　第三節(jié)　卡林那循環(huán)　第四節(jié)　熱電(冷)聯(lián)產(chǎn)的聯(lián)合循環(huán)　第五節(jié)　基于燃料電池的聯(lián)合循環(huán)　思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：2.試?yán)L出理想燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的溫一熵圖，并說明圖上的哪些面積表示單位質(zhì)量工質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃俊ν馑龅墓σ约跋虻蜏責(zé)嵩捶懦龅臒崃俊?.從熱力學(xué)角度看，汽輪機(jī)循環(huán)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？進(jìn)一步發(fā)展的方向如何，潛力如何？4.從熱力學(xué)角度看，燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？進(jìn)一步發(fā)展的方向如何，潛力如何？5.從熱力學(xué)角度看，燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)怎樣吸收了汽輪機(jī)循環(huán)和燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的局限性？6.何謂燃?xì)廨啓C(jī)的ISO基本功率？7.何謂單軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組？何謂多軸聯(lián)合循環(huán)機(jī)組？8.何謂聯(lián)合循環(huán)的前置循環(huán)？何謂聯(lián)合循環(huán)的后置循環(huán)？兩者一般怎樣耦合？9.最基本的聯(lián)合循環(huán)形式是哪三種？試?yán)L出這三種聯(lián)合循環(huán)的熱力系統(tǒng)圖和理想溫一熵圖，并說明圖上的哪些面積表示單位質(zhì)量工質(zhì)從高溫?zé)嵩次盏臒崃?、對外所做的功以及向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃俊?0.三種基本聯(lián)合循環(huán)各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？哪一種形式被認(rèn)為是發(fā)展的方向？為什么？11.哪兩種燃煤聯(lián)合循環(huán)目前被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的燃煤型聯(lián)合循環(huán)方案？12.各種形式的聯(lián)合循環(huán)有哪些共同的、最基本的優(yōu)點(diǎn)？13.何謂“一拖一”機(jī)組？何謂“二拖一”機(jī)組？兩者在軸系布置上有何差別？14.余熱鍋爐的旁通煙道有何用處？為什么大功率聯(lián)合循環(huán)機(jī)組目前大多不再配旁通煙道？15.余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組與常規(guī)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組在熱力系統(tǒng)上有哪些主要差別？16.在常規(guī)汽輪機(jī)循環(huán)中采用給水加熱系統(tǒng)可以獲得哪些好處？為什么聯(lián)合循環(huán)機(jī)組不采用給水加熱系統(tǒng)？17.余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的熱效率和功比率與系統(tǒng)內(nèi)的燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的熱效率、汽輪機(jī)循環(huán)的熱效率和余熱鍋爐的熱效率之間存在什么關(guān)系？18.常規(guī)余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)機(jī)組各組成設(shè)備中的哪一部分對聯(lián)合循環(huán)的工作性能影響最大？19.常規(guī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組怎樣才能在較大出力范圍內(nèi)保持與額定出力時(shí)相接近的熱效率？20.與燃煤的汽輪發(fā)電機(jī)組相比，以天然氣為燃料的常規(guī)余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？21.某發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)功率270Mw，循環(huán)效率為O.39，現(xiàn)為其匹配一臺熱效率為0.90的余熱鍋爐和一臺循環(huán)效率為0.36的汽輪機(jī)以構(gòu)成余熱鍋爐型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，假定配成聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的功率和效率均不改變，請估計(jì)：聯(lián)合循環(huán)的熱效率可以達(dá)到多少？聯(lián)合循環(huán)的總功率可以達(dá)到多少？

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