电厂朗肯循环的四个过程示意图

火电场发电的理论基础，朗肯循环以水蒸汽为公制的火力发电场中，让饱和蒸汽在锅炉的过热器中进一步吸热，然后过热蒸汽在气轮机内进行绝热膨胀做功。气轮机排气在凝汽器中全部凝结成水， 并以水泵代替卡诺循环中的压缩机，使凝结水重又进人锅炉受热。这样组成的汽水基本循环称之为朗肯循环。 朗肯循环是通过哪些热力设备实施的？各设备的作用是什么？朗肯循环的主要设备是蒸汽锅炉、气轮机、凝汽器和给水泵四个部分。 锅炉包括省煤气、炉膛、水冷壁和过热器。其作用是将给水定压加热，产生过热蒸汽，通过蒸汽管道送燃气轮机。 气轮机蒸汽进入气轮机绝热膨胀做工将热能转变为机械能。凝气器作用是将气轮机排气电压下冷却凝结成饱和水及凝结水。 给水泵作用是将凝结水在水泵中绝热压缩，提升压力后送回锅炉。 影响朗肯循环效率的核心因素有三个，一、蒸汽的初参数出温出压越高，循环效率越高。二、蒸汽的中参数 排气压力越低，循环效率越高。三、是否采用回热循环、再热循环这两种方式能显著提升循环效率。提升朗肯循环效率的有效措施，提高蒸汽出温出压，降低排气压力。采用回热循环和再热循环。

今天第二章，我们一起看看电场中的热力学知识。热力循环公制从某一初始平衡状态，经过一系列的状态变化又回到初始状态，这一全过程称为热 力循环。卡诺循环是以理想气体为工作物质，由两个等温过程和两个焗热过程所组成。 卡诺循环是热力学中最理想的一种可逆循环。朗肯循环公制在锅炉、气轮机、凝气器、给水泵等热力设备中吸热、膨胀、放热、压缩四个过程，使热能不断地转变为机械能， 这种循环称为朗肯循环。实际电力生产中采用的蒸汽动力装置的基本循环是具有过热度的朗肯循环。

今天我们要学习的内容是火力发电厂完整的汽水循环流程以及核心设备的作用。火力发电厂的汽水系统是以朗肯循环作为基础的，其完整的循环流程如下，在锅炉阶段， 给水泵会把储氧水输送到省煤其中进行预热。这里的储氧水压力处于十八到二十八 m p a 之间，温度为二百七十到三百度。经过省煤期，预热后的水进入水冷壁，在水冷壁中吸收热量，变成饱和蒸汽，随后 饱和蒸汽进入过热器进一步加热，最终变成温度达到六百摄氏度，压力为二十五 mpa 的 高温高压蒸汽。到了气机阶段，高温高压蒸汽首先进入高压缸做工，做完工后的蒸汽进入在热气进行加热，使其温度再次达到六百摄氏度。 接着蒸汽进入中低压缸继续做工。做工完成后排气，此时排气的温度在四十到五十度，压力为五减十 k 趴。 排气进入凝气器后被凝结成水。在回热阶段，凝结水由凝结泵输送，先经过低压加热器进行初步加热， 然后进入储氧气，去除水中溶解的氧气。储氧后的水再经过高压加热器进一步升温，之后重新回到锅炉。 下面来看看这些核心设备的作用。锅炉的主要作用是将燃料的化学能转化为热能，从而产生高温高压蒸汽。气轮机则是把蒸汽的热能转化为机械能， 以此来驱动发电机发电。明气气的功能是建立并维持真空环境，这样能让蒸汽更高效的做工，并且能将蒸汽凝结成水。除氧气可以去除水中溶解的氧气， 避免设备因氧气腐蚀而损坏。高低压加热器的作用是提高集水的温度，进而提升整个汽水循环的效率。

电产技术，快问快答！什么是兰肯循环？兰肯循环是现在蒸汽动力装置的基本工作原理，描述了水，也就是公制。在锅炉、气冷机、凝气器、给水泵这四个主要设备中，通过 电压吸热、绝热膨胀、电压泛热、绝热压缩四个过程，将燃料的热能持续高效的转化为机械能，进而发电的热力循环。关注老王三十秒，提高自己！

二零二一年七月底，国家能源集团国电电力胜利电厂的冷却塔经吉尼斯官方认定为世界上最高的冷却塔，总高二百二十五米，比之前印度保持的世界纪录二百零二米还高出二十三米。 那么，冷却塔到底是干嘛用的？为什么都要设计成两头粗、中间细的形状呢？一般来说，冷却塔主要建在电力行业，即火电站或者核电站里， 这是因为他们的工作原理都是通过加热水得到高压蒸汽，然后冲击气轮机来进行发电。但用来发电的这部分高温高压蒸汽， 如果不加以冷却，就会在空气中白白散掉，造成很大程度的资源浪费。有数据显示，在火力发电厂中， 燃料燃烧的能量只有大约百分之四十转化为电能，剩下的百分之四十八随冷却水排掉，百分之十二被蒸发带走。而在核电站里，整体只有百分之三十三被转化为电能，剩余的几乎全变成了肺热，由冷却水带走。 所以对发电站来说，要想节约资源，冷却是关键，而冷却塔就是最主要的冷却装置。那么冷却塔具体是如何工作的呢？首先，需要冷却的热水会被抽到塔内，通过喷淋系统向下喷洒 在田料部分，形成大量的垂直水膜，当空气从下往上经过时，就能达到快速冷却的效果，然后变成凉水滴落下来，聚集在水池里流走 其中。用来散热的空气从冷却塔的底部进入，向上在前料吸热后变成热空气，从出口散一出去，也就是平常冷却塔冒出的白烟。 所以从上面可以看出，冷却塔最主要的就是内部的循环系统，既然如此，将冷却塔建成烟囱那样的圆柱体不是也可以吗？为什么非要设计成两头粗、中间细的形状呢？ 其实最初的时候，冷却塔的形状也是多种多样的，有直筒的、曲面的、八边形统的等等。不过，随着电站的规模越来越大，对冷却效率的要求也越来越高， 相应的就需要建造更大尺寸的冷却塔。于是，如何建的又高又大，又省成本，还能保证坚固成 和冷却效率，就成了冷却塔面临的主要问题。根据高斯提出的绝妙定理，一个区面可以随意弯曲，只要不拉长、压缩或者撕裂，他其高斯区率都不会变。 换句话说就是对于高斯区率非零的结构，只有他被撕裂或超出材料承受能力时才会发生变化。 所以曲面的结构强度和抗变形能力要远远超过平面。再加上冷却塔的上下都是圆形开口，中间凹陷的双曲面结构就成了最佳的设计。 并且这种双曲面还可以直接用直线通过连续运动构成，这就大大简化了建筑方式，竖直的钢筋在布置时不需要弯曲就能建造出曲面的形状。最后，在力学方面， 中间内弯的设计还可以引发一种纹丘理效应，使蒸发器附近的气体流速加快，提高冷却效率。于是综合下来，将冷却塔建成小蛮腰的形状就成了主流设计。

太阳能是清洁的可再生能源。太阳能热发电是一种高效的、适合大规模发展的太阳能利用方式。它利用高精度智能定日镜，将太阳直接辐射光反射聚集到吸热器上 加热。吸热器内的工智将高温的工制进行储存，再通过高温工制与水进行热交换，产生高温高压的蒸汽， 驱动七轮机发电、机组发电。由于大规模储热系统的存在，与传统的光伏发电、风力发电相比，可实现连续、稳定、可调度的电力输出。

在现代火力发电厂中，循环水泵扮演着关键角色，他负责将冷却水从冷却塔输送到凝气器，以带走蒸汽轮机做工后产生的沸热，这一过程确保了发电效率的最大化和设备的正常运行。工作原理概述 循环水泵通常安装在凝气器与冷却塔之间，当蒸汽轮机排出的低压蒸汽进入凝气器时，它会与来自冷却塔的水接触并凝结成液态水，此时 需要新的冷却水来吸收这部分热量。循环水泵便起到了这个传输的作用，通过其叶轮旋转产生离心力，推动水流完成整个冷却循环。主要组成部分及其功能，电机提供动力源 驱动水泵叶轮旋转，泵壳容纳所有内部组建并形成一个封闭的空间，以便水流通过。叶轮位于泵壳内， 随着电机带动而高速旋转，产生离心力，使水流动。轴承系统支持液轮等运动不见平稳运转，减少摩擦损失。密封装置，防止液体泄露，保证泵体内部压力稳定。 进出口管道及阀门连接泵与其他设备，如冷却塔和凝气器，控制流体流向和流量大小。工作流程详解启动阶段，接通电源后，电机开始转动，带动液轮同步旋转。 吸水过程，由于液轮快速旋转形成的负压作用，使得入口处的水被吸入泵内增压排放，随着液轮继续加速旋转， 给予水体更大的动能，同时因离心效应导致的压力差促使水流向外移动。冷却循环经过加压处理后的温水被送往凝器器进行热交换，然后返回冷却塔再次降温， 如此往复，形成闭环应用。实力分析，假设某大型火电站采用开放式冷却系统设计，夏季高温时期环境温度较高，可能导致冷却效果不佳，此时可通过增加循环水泵的工作频率或更换更大功率型号来提高水量供给量， 从而有效降低水温，保障机组安全稳定运行。相反的，在冬季低温条件下，则可以适当减少泵送次数，以达到节能目的。总之，通过对循环水泵的理解，可以看出其在维持电场正常运营方面具有不可替代的重要性。 合理选择和使用该类设备，不仅能显著提升生产效率，还能为企业节约大量成本开支，因此在日常维护管理中应给予足够重视。