蒸汽再熱循環(huán)原理

全稱 “再過熱循 環(huán)”。一種在朗肯循環(huán)基礎上采取再 熱措施的蒸汽動力裝置循環(huán)。其特點是： 把在汽輪機高壓缸中膨脹到某一中間壓力p_b的過熱蒸汽引出， 使在再熱器中再次接受外熱源的定 壓加熱以提高 其過熱溫度，然后引入汽輪機低壓 缸中繼續(xù)膨脹作功，直至凝汽器中的壓力p₂為止。在水泵功可忽略 不計的條件下，一次再熱循環(huán)的熱 效率為：

一次再熱循環(huán)的系統(tǒng)圖和溫-熵圖示于圖1(a)和(b)。

提高蘭金循環(huán)的熱效率應提高蒸汽的初壓，同時降低蒸汽經(jīng)汽輪機膨脹做功后的終壓。這會導致汽輪機尾部各級蒸汽濕度的增高，從而降低汽輪機的內(nèi)效率，蒸汽中液滴的增多還會沖蝕汽輪機葉片，損傷設備。所以，一般要求蒸汽的最終濕度不超過10%～12%。提高蒸汽初溫可以降低蒸汽的最終濕度，但提高蒸汽初溫又要受到金屬材料耐溫能力的限制。蒸汽的再熱，則可明顯降低蒸汽最終濕度，是解決這一問題的有效措施之一。

蒸汽的再熱不僅可以降低蒸汽的最終濕度，而且有可能提高循環(huán)的熱效率，關(guān)鍵是再熱溫度的確定和再熱壓力的選擇。再熱循環(huán)可以被想象為基本蘭金循環(huán)12341和一個利用再熱熱量的附加循環(huán)56735的組合 [見圖 (b)]。顯然，為提高附加循環(huán)的效率，再熱溫度宜取盡可能高的數(shù)值;在再熱溫度一定條件下，提高再熱壓力可以提高附加循環(huán)的效率，當該效率值高于基本循環(huán)的效率時，整個循環(huán)的效率就會因再熱而得到改善。但是，過多地提高再熱壓力，會使再熱熱量所占份額減少，使附加循環(huán)的作用變得微不足道，同樣對整個效率不利，所以從效率觀點出發(fā)存在著一個最佳的再熱壓力。

采用蒸汽再熱循環(huán)循環(huán)時，提高蒸汽初壓、降低排汽壓力，均使汽輪機的排汽濕度加大，不僅降低汽輪機的相對內(nèi)效率，而且蒸汽中水滴沖蝕汽輪機葉片，危及葉片的安全。采用蒸汽再熱是保證汽輪機最終濕度在允許范圍的一項有效措施。只要再熱參數(shù)選擇合適，還是進一步提高初壓和熱經(jīng)濟性的重要手段。所以高參數(shù)、大容量再熱機組是現(xiàn)代火電廠的主要標志之一。

核電汽輪機的新蒸汽過熱度低，或為干飽和蒸汽乃至濕蒸汽，采用蒸汽再熱的作用主要還是為了安全，用以提高進入單缸的蒸汽干度，使排汽濕度在允許范圍。

再熱使每千克工質(zhì)的焓降增加，若汽輪機功率不變，則可減小汽輪機的總汽耗量，另外，再熱可采用更高的蒸汽初壓，但會使汽輪機結(jié)構(gòu)、布置及運行方式復雜化，金屬耗量及造價增加，對調(diào)節(jié)系統(tǒng)要求高，使設備投資和維護費用增加。一般在200MW以上的超高參數(shù)汽輪機組上才采用蒸汽中間再熱。2100433B

作用是為了提高大型發(fā)電機組循環(huán)熱效率，廣泛采用中間再熱循環(huán)。從鍋爐過熱器出來的主蒸汽在汽輪機高壓缸作功后，送到再熱器中再加熱以提高溫度，然后送入汽輪機中壓缸繼續(xù)膨脹作功，稱為一次中間再熱循環(huán)，可相對提高循環(huán)效率4～5%。有些大型機組，在中壓缸后再次將排汽送回鍋爐加熱，稱為兩次中間再熱循環(huán),可再相對提高循環(huán)效率的2%左右。個別試驗機組甚至采用三次中間再熱循環(huán)。采用再熱循環(huán)后,鍋爐汽輪機裝置的熱力系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和運行調(diào)節(jié)都變得復雜，造價增加，故在100兆瓦以上的發(fā)電機組中才采用,通常只采用一次中間再熱。

水蒸汽的熱能可以轉(zhuǎn)變成機械能、加熱和蒸發(fā)液體等。利用水蒸汽來做功（把水提到高處）的初步嘗試是在17世紀開始的。

2002年大島克仁利用水蒸汽處理裝置進行了過熱水蒸氣條件下柳杉試件的力學特性的研究。

1999年李杰等研究了脈沖放電等離子體中水蒸汽活化作用。

1998年4月，鞍山焦化耐火材料設計研究總院為江西景德鎮(zhèn)焦化煤氣總廠設計的工業(yè)燃氣生產(chǎn)裝置，選用了該項技術(shù)，以義馬長焰煤為原料，以空氣一水蒸汽為氣化劑，生產(chǎn)工業(yè)燃氣，單爐制氣能力lxl了襯/h，已于2001年2月投人使用。

1997年該工作組提出了工業(yè)用水和水蒸汽熱力性質(zhì)計算公式。

王良恩等于1997年分別對福州市塑料橡膠廠和福建省三豐鞋業(yè)有限公司運動鞋車間的三苯廢氣進行治理，采用了活性炭吸附—水蒸汽脫附—工業(yè)水冷凝的組合技術(shù)。

1997年1月，利用燒結(jié)廠停產(chǎn)的間隙，上了一套重力噴淋除塵器，利用含水蒸汽煙氣與大氣的密度差，不需任何外用動力，靠自然抽風進行工作。

鋁板順水搭縫處涂玻璃膠密封后鋁板既起著保護作用，又起防潮層作用，但在實際施工中由于搭縫多，涂膠密封這項工作大都疏忽做得不好，外界空氣中的水蒸汽易滲入聚氨酯孔隙中熱脹冷縮造成破壞，因此我們在1995年新建12只大罐的續(xù)建工程保溫中特別注意做好這項工作。

歐空局在1991年發(fā)射的歐洲遙感衛(wèi)星，裝載有兩波段的微波輻射計，用來復原大氣中總的水蒸汽含量，解譯海洋表面溫度受大氣的影響，開始了星載微波輻射計的研究工作等等。

1990年國際水和水蒸汽性質(zhì)學會IAPWS成立了一個由多個國家的科學家組成的工作組，研究新的計算公式。

金陵石化公司煉油廠發(fā)明的“不用水蒸汽的大氣式熱力除氧方法”于1986年3月12日向中國專利局申請了發(fā)明專利，經(jīng)過將近五年的審查，中國專利局于1990年12月12日授予發(fā)明專利權(quán)。

在1984年安全月中查出的18條重大隱患，已整改了10條，象山冶金機械廠鑄造車間廠房原設計起重荷載為8噸，但經(jīng)常超負荷作業(yè)，造成屋面多處裂縫；水爆房鋼屋架受水蒸汽和煤氣侵蝕，焊縫府蝕嚴重，水泥掛條外面巳剝落。

1982年11月中旬，工作面上隅角再次出現(xiàn)達37℃的高溫，同時有水蒸汽和“掛汗.現(xiàn)象，煤炭自燃征兆已相當明顯。

這意味著無需加防水涂層就足以擋住風和雨滴，但對人體散發(fā)的水蒸汽而言，又足以使之逸散出去，即具有能“呼吸”透濕防風雨性能，如1981年鐘紡公司開發(fā)的SavinaDP超高密防水織物。

后來，于1975年和1977年由國際水蒸汽性質(zhì)協(xié)會（I APS）先后公布了經(jīng)過鑒定的粘度和導熱系數(shù)的最新測試數(shù)據(jù)表〔一川。

1972年2月電解槽預試途中因槽蓋在90℃濕氯氣及鹽水蒸汽侵襲下，使用不到幾小時就鼓泡整塊脫落，槽底因水泥養(yǎng)護質(zhì)量差裂紋多，鹽水滲透，陽極頭接縫處及底邊周圍漏出鹽水，與此同時瀝青被軟化呈菌狀滲出槽底表面。

1972年進行了硫化料礦濃密機的各種覆蓋層在溫度為80℃的含有硫化氫、水蒸汽介質(zhì)中的耐腐蝕試驗研究。

自1972年英國的APV公司和托里（Torry）研究所聯(lián)合研制的第一臺生產(chǎn)型真空水蒸汽解凍裝置問世后，這種解凍方法就進入了實用階段，并在凍品解凍工藝中發(fā)揮了重要作用。

1971年該廠在一個按兩個階段減輕臭 蒸濃器的效果氣、飛灰和水蒸汽逸出的方案中，在470噸/ 最先使用PFR蒸濃器的工廠之一是設日回收爐系統(tǒng)用一臺PFR蒸濃器代替直接在美國蒙大拿州的Hoerner Waldorf公司的接觸蒸發(fā)器，并同時安裝了一臺省煤器、靜工廠。

中國自行研究開發(fā)的水蒸汽脫附固定床分子篩脫蠟技術(shù)，已有二十多年的歷史，1969年至今先后在南京、燕化煉、大慶煉廠、荊門煉廠和林源煉廠建成五套用于生產(chǎn)輕液蠟或重液蠟的生產(chǎn)裝置。

鍋爐熱力計算方案多數(shù)參考日方白皮書，汽機按簡化熱力試驗（水電部規(guī)范）進行，公式參考日方白皮書，水和水蒸汽狀態(tài)方程用1968年IFC公式。

設備于1967年投入生產(chǎn)，操作介質(zhì)為焦碳、渣油、油氣和水蒸汽等。

為了適應上述變化，我們基于國際公式化委員會提出的“工業(yè)用1967年IFC公式，編制通用的水和水蒸汽熱力性質(zhì)計算軟件，實現(xiàn)水和水蒸汽熱力性質(zhì)的計算機通用求解。

在編制水和水蒸汽熱力性質(zhì)計算通用程序時，主要依照工業(yè)用1967年IFC公式，對其中某些不準確區(qū)域采用了蘇聯(lián)熱工研究所擬合的公式，且對公式中個別系數(shù)做小幅度修改。

IFC公式是由國際公式化委員會（IFC）于1967年提出來的，直到2013年采用的水蒸汽性質(zhì)圖、表就是以IFC公式為基礎的。

水和水蒸汽性質(zhì)表采用1967年IWi公式。

計算范圍為第六屆國際水蒸汽性質(zhì)會議的國際公式化委員會（IFC）擬定的“工業(yè)用1967年IFC公式”規(guī)定的整個區(qū)域。

水和水蒸汽表計算程序采用當前國際公認的“工業(yè)用1967年IFC公式”作為計算依據(jù)，能夠計算水和水蒸汽的飽和溫度、飽和壓力、焓h、熵s、比容v、火用e。

以Baker的流動圖為基礎，1961年，Goldman〔得到了絕熱的水蒸汽一水二相流的流動圖，使二相流研究進入汽一液二相流研究階段。

1960年武大周嫦、楊弘適兩先生采用普通熱水瓶中保存的溫熱水蒸汽來處理稽穗,達到催花毅雄的目的。

我吲扯1959年曾終大搞松針油的生產(chǎn)，將粉碎的針葉，用水蒸汽進行蒸餾，餾出液經(jīng)油水分離收集松針油。

某廠在1956年新建一座尾氣吸收塔，投產(chǎn)后，茫茫一股自煙從尾氣煙囪冒出，當時對其不夠了解，孰為尾氣吸收塔用氨水循環(huán)吸收，必定有水蒸汽產(chǎn)生，自煙就是水蒸汽是不可避免的。

自1954年到2013年短短幾年中就迎檀舉行了雨灰國際性會畿來尊同封諭水和水蒸汽的性耍。

自1954年到2013年短短幾年中就連續(xù)舉行了兩次國際性會議來專門討論水和水蒸汽的性質(zhì)。

自1954年起，由于及氣層核試驗，使大氣層水蒸汽和雨水中的氮濃度逐步增加。

1941年德國Harteck和美國urey等人提出用水蒸汽和氫交換生產(chǎn)重水，不久在挪威建成世界上第一座氫一水同位素交換法重水生產(chǎn)工廠協(xié)，l。

1929年日本宮田等發(fā)明了鋁陽極氧化膜水蒸汽封孔法，1931年歐洲出現(xiàn)了沸水和重鉻酸鉀溶液封閉法，至此為鋁陽極化工業(yè)化奠定了實用技術(shù)基礎。

1904年德國人莫利哀提出水蒸汽的焓熵圖。

16.1904年德國人莫利哀提出水蒸汽焓一熵圖。

1895年初，威爾遜采用愛特肯（J．Aitken）創(chuàng)造的方法：愛特肯早在1880年就發(fā)現(xiàn)，火焰升起的氣體，可以引起飽和氣體中水蒸汽沉積，愛特肯把能讓水蒸汽自行凝結(jié)的裝置稱之為“記塵計”

1705年英國的鐵匠紐可門制成了第一臺礦井抽水蒸汽機。

減少蒸汽攜帶主要是控制鍋爐的運行工況，改進鍋內(nèi)的汽水分離裝置來減少水滴攜帶;提高鍋爐補給水水質(zhì)，進行鍋爐內(nèi)水處理來減少溶解攜帶 。2100433B