燃气-蒸汽联合循环电站热力性能分析理论与计算 清华大学学术专著PDF电子书下载

1 电站热力学基础 1

1.1 电站的热力循环 1

1.1.1 研究电站热力学的目的 1

1.1.2 电站的热力循环 1

1.2 电站热力性能的评价 5

1.2.1 闭式循环电站的效率 5

1.2.2 燃料的热值 5

1.2.3 开式循环电站的效率 7

1.2.4 电站的热耗率 7

1.3 实际电站热力性能低于卡诺电站热力性能的原因 7

2 燃气轮机循环理论基础 11

2.1 燃气轮机循环概述 11

2.1.1 燃气轮机的理想循环与实际循环 11

2.1.2 燃气轮机的简单循环与复杂循环 13

2.1.3 多轴式燃气轮机循环 15

2.1.4 燃气轮机复合循环 16

2.2 单轴燃气轮机简单循环的热力学分析 29

2.2.1 单轴燃气轮机简单理想循环的热力学分析 29

2.2.2 单轴燃气轮机简单实际循环不考虑流动损失时的热力学分析 31

2.2.3 单轴燃气轮机简单实际循环考虑流动损失时的热力学分析 36

2.2.4 考虑k值差异时单轴燃气轮机热力性能的计算与分析 43

2.3 单轴燃气轮机复杂循环的热力学分析——提高燃气轮机热力性能的措施 45

2.3.1 燃气轮机回热循环 45

2.3.2 燃气轮机中间冷却循环 53

2.3.3 燃气轮机再热循环 62

2.4 燃气轮机循环计算程序步骤示例 79

2.5 多轴式燃气轮机的热力学分析 96

2.5.1 采用多轴式燃气轮机的目的 96

2.5.2 分轴／低压动力透平／间冷-再热-回热循环的热力学分析 109

2.5.3 分轴／高压动力透平／间冷-再热-回热循环的热力学分析 113

2.5.4 双轴／高T-高C-负荷、低T-低C／间冷-再热-回热循环的热力学分析 116

2.5.5 三轴燃气轮机热力性能分析的计算步序 118

3 汽轮机电站理论基础 129

3.1 汽轮机电站简介 129

3.1.1 汽轮机电站的构成 129

3.1.2 提高汽轮机电站循环效率的措施 130

3.2 汽轮机循环效率的计算（1）——常规计算法 131

3.2.1 原始资料与数据 132

3.2.2 数据的整理与准备 135

3.2.3 汽轮机热力性能计算 143

3.3 汽轮机循环效率的计算（2）——等效焓降法 147

3.3.1 汽轮机电站的热经济性指标及其变化关系 147

3.3.2 等效焓降的概念 151

3.3.3 纯热量或热量伴随着工质进出系统的问题 162

3.3.4 算例 169

3.4 汽轮机循环效率的计算（3）——循环函数法 181

3.4.1 循环函数法的基本方法、概念与方程 181

3.4.2 主循环的循环函数分析方法 183

3.4.3 考虑辅助循环的循环函数分析方法 197

3.4.4 辅助汽、水循环的分析计算 203

3.4.5 辅助汽水循环中热量转化的规律 241

3.4.6 算例 243

4 余热锅炉的基础知识与热力学分析 259

4.1 余热锅炉的基础知识 259

4.1.1 余热锅炉汽水系统示例介绍 260

4.1.2 余热锅炉的效率 261

4.1.3 余热锅炉的温差与吸热量之间的关系 261

4.1.4 多压余热锅炉 268

4.1.5 余热锅炉的排烟温度与给水温度问题 269

4.1.6 余热锅炉中的脱硝装置 279

4.2 余热锅炉的热力学分析与计算 279

4.2.1 单压余热锅炉的计算方法、程序与性能分析 280

4.2.2 双压无再热余热锅炉的计算方法、程序与性能分析 287

4.2.3 双压再热余热锅炉的计算方法、程序与性能分析 299

4.2.4 三压无再热余热锅炉的计算方法、程序与性能分析 312

4.2.5 三压再热余热锅炉的计算方法、程序与性能分析 325

5 燃气-蒸汽联合循环电站理论基础 343

5.1 燃气-蒸汽联合循环电站的基本概念 343

5.2 燃气-蒸汽联合循环电站的基本热力学分析 349

5.2.1 串行电站 349

5.2.2 并行电站 351

5.2.3 串-并行电站 352

5.3 不补燃的余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环电站的基本热力学分析 354

5.4 补燃的余热锅炉型燃气-蒸汽联合循环电站的基本热力学分析 357

6 燃气-蒸汽联合循环电站热力性能的焦树建分析法 365

6.1 联合循环电站的热效率公式与功率比关系式 365

6.1.1 联合循环电站的热效率公式 365

6.1.2 联合循环电站的功率比关系式 370

6.2 参数对联合循环电站热效率影响程度的分析 370

6.3 参数的选择 374

6.3.1 ηr1和ηr2的选择 374

6.3.2 ηgt的选择 374

6.3.3 A值的选择 375

6.3.4 ηM.gt和ηG.gt值的选择 377

6.3.5 ηh值的选择 377

6.3.6 e值的选择 378

6.3.7 ηst值的选择问题 378

6.4 补燃式和不补燃式联合循环电站的特性比较 379

7 余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配的优化 386

7.1 单压余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配的优化 386

7.2 双压无再热余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配的优化 389

7.3 双压再热余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配的优化 406

7.4 三压无再热余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配的优化 424

7.5 三压再热余热锅炉与汽轮机蒸汽参数匹配的优化 441

7.6 蒸汽参数优化问题小结 466

8 几种联合循环电站的介绍与热力学分析的解析计算方法 470

8.1 概述 470

8.2 不补燃余热锅炉型联合循环电站性能参数的解析解 472

8.3 增压锅炉型燃气-蒸汽联合循环电站 477

8.3.1 系统概述 477

8.3.2 焦树建分析法相关公式的推导 478

8.3.3 效率计算公式中各参数的计算与取值 483

8.3.4 增压锅炉型联合循环场合中燃气轮机最佳压比的解析计算 488

8.4 程氏循环 489

8.4.1 概述 489

8.4.2 用焦树建分析法对程氏循环进行分析 491

8.4.3 程氏循环的焦树建分析法对分析中各参数的选取与确定 499

8.4.4 程氏循环的其他两个问题 502

8.5 湿空气透平循环 503

8.5.1 概述 503

8.5.2 HAT循环效率的数学关系式 505

8.5.3 HAT循环计算步序和问题的处理 511

8.5.4 对HAT循环计算问题的总结与思考 519

9 整体煤气化联合循环电站 523

9.1 概述与系统流程介绍 523

9.1.1 概述 523

9.1.2 干法给煤的IGCC电站流程介绍 525

9.1.3 湿法给煤的IGCC电站流程介绍 542

9.2 IGCC电站热力循环计算的基本问题 545

9.2.1 气化炉的热力计算基础 545

9.2.2 气化炉的计算模型与方法 558

9.2.3 SHELL气化炉的预测程序 559

9.2.4 煤气清洁系统中的计算问题 575

9.2.5 IGCC电站系统中燃气轮机的计算 583

10 工质的热物性计算 601

10.1 燃气热物性计算的张世铮公式 601

10.2 俄罗斯科学院-美国印第安纳州圣母大学的单独物质的热力性质表 604

10.3 298.15K时一些物质的标准热力学函数 615

10.4 液体燃料与气体燃料的热值数据 616

编后感言 619

参考文献 620