電廠熱工基礎(chǔ)

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1、2電廠熱工基礎(chǔ)對(duì)于非熱工專業(yè)的學(xué)員來(lái)說(shuō)，在進(jìn)入電廠熱力（鍋爐、汽輪機(jī)）崗位之前，進(jìn)行一定的熱工理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)是必耍的，也是十分重要的，否則，所學(xué)知識(shí)就會(huì)根基不穩(wěn)、華而不實(shí)。即便是專業(yè)的學(xué)員，也需要經(jīng)常復(fù)習(xí)，溫故而知新，更上一層樓。2.1電廠熱工基礎(chǔ)概念2.1.1工質(zhì)工質(zhì)是熱機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種媒介物質(zhì)（如燃?xì)?、蒸汽等），依靠它在熱機(jī)中的狀態(tài)變化（如膨脹）才能獲得功。為了在工質(zhì)膨脹中獲得較多的功，工質(zhì)應(yīng)具有良好的膨脹性。在熱機(jī)的不斷工作中，為了方便工質(zhì)流入與排出，還要求工質(zhì)具有良好的流動(dòng)性和熱力性能穩(wěn)定，其次還要求工質(zhì)價(jià)廉、易取、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性等。在物質(zhì)的固、液、氣三

2、態(tài)中，氣態(tài)物質(zhì)是較為理想的工質(zhì)，目前火力發(fā)電廠廣泛釆用水蒸汽作為工質(zhì)。2.1.21質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)描述工質(zhì)狀態(tài)特性的物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。常用的工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、內(nèi)能、焙、爛等。工質(zhì)的基本狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容。2.1.2.1溫度溫度就是衡量物體冷熱程度的物理量，從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，溫度是表示分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的大小。對(duì)溫度高低量度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)。（1）攝氏溫標(biāo)。規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)為0°C,沸點(diǎn)為100°C,在0°C與100°C之間分成100個(gè)格，每格為1°C,這種溫標(biāo)為攝氏溫標(biāo)，用。C表示單位符號(hào)，用t作為物理量符

3、號(hào)。（2）熱力學(xué)溫標(biāo)（絕對(duì)溫標(biāo)）。規(guī)定水的三相點(diǎn)（水的固、液、汽三相平衡的狀態(tài)點(diǎn)）的溫度為273.15Ko絕對(duì)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)每刻度的大小是和等的，但絕對(duì)溫標(biāo)的OK,則是攝氏溫標(biāo)-273?15°C。絕對(duì)溫標(biāo)用K作為單位符號(hào)，用T作為物理量符號(hào)。攝氏溫標(biāo)與絕對(duì)溫標(biāo)的關(guān)系為t=T-273?15(°C)或T二t+273?15(K)(2-1)2.1.2.2壓力垂直作用于單位面積上的力稱為壓力，用符號(hào)“P”表示，即P=F/APa(2-2)式中F——垂直作用于器壁上的合力，N；A承受作用力的面積，點(diǎn)。⑴壓力的單位：①法定(國(guó)際)計(jì)量單位制中表示壓力采用N/m2,名稱為帕斯卡，符號(hào)是Pa,l

4、Pa=lN/m2o在電力工業(yè)中，機(jī)組參數(shù)多釆用MPa(兆帕),lMPa=106N/m2o②以液柱高度表示壓力的單位有毫米水柱(mmII20)、毫米汞柱(mmHg),lmmHg=133N/m2,lmmH20=9.81N/m2o③工程大氣壓的單位為kg/cm',常用at作代表符號(hào)，lat=98066.5N/m2；物理大氣壓的數(shù)值為1?0332kgf/cm2,符號(hào)是atm,latm=l.013X105N/m%⑵壓力有絕對(duì)壓力和表壓力之分。容器內(nèi)工質(zhì)本身的實(shí)際壓力稱為絕對(duì)壓力，用符號(hào)人表示。工質(zhì)的絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值為表壓力，用符號(hào)匕表示。因此，表壓力就是我們用表計(jì)測(cè)量所得的壓力

5、，大氣壓力用符號(hào)Patni表示。絕對(duì)壓力與表壓力Z間的關(guān)系為：Pa=Pg+Patm或Pg=Pa—Patmo(2-3)⑶真空和真空度當(dāng)容器內(nèi)的壓力低于(當(dāng)?shù)?大氣壓力時(shí)，把低于大氣壓力的部分叫真空，用符號(hào)“P、”表示。其關(guān)系式為：Pv=Patm-Pao用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示真空值的大小，稱為真空度。真空度是真空值和(當(dāng)?shù)?大氣壓力比值的白分?jǐn)?shù)，即真空度：真空度=Pv/PatmX100%(2-4)完全真空時(shí)真空度為100%,若工質(zhì)的絕對(duì)壓力與大氣壓力相等時(shí)，真空度即為零。2.1.2.3比容單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積稱為比容。用小寫字母v表示，HP：v=V/mm7kg(2-5)式中：m——

6、物質(zhì)的質(zhì)量，kg；V——物質(zhì)所占有的容積，m3o比容的倒數(shù)，即單位容積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱為密度，用符號(hào)表示，單位為kg/m3oPv=l,比容和密度不是相互獨(dú)立的兩個(gè)參數(shù)，而是同一個(gè)參數(shù)的兩種不同的表示方法2.1.2.4內(nèi)能氣體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)所形成的內(nèi)動(dòng)能和由于分子相互之間的吸引力所形成的內(nèi)位能的總和稱為內(nèi)能。u表示lkg氣體的內(nèi)能，U表示mkg氣體的內(nèi)能。即U=mu(2-6)氣體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能叫內(nèi)動(dòng)能，它包括分子的移動(dòng)動(dòng)能、分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和分子內(nèi)部的振動(dòng)動(dòng)能等。從熱運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)來(lái)看，氣體溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈，所以內(nèi)動(dòng)能決定于氣體的溫度。氣體內(nèi)部分子克服相互間存在

7、的吸引力具備的位能，稱為內(nèi)位能，它與氣體的比容有關(guān)。2.1.2.5焙在某一狀態(tài)下單位質(zhì)量工質(zhì)比容為v,所受壓力為p,為反抗此壓力，該工質(zhì)必須具備pv的壓力位能。單位質(zhì)量工質(zhì)的內(nèi)能和壓力位能之和稱為比焙。比焰的符號(hào)為h,單位kJ/kg。其定義式為h=u+pvkj/kg(2-7)對(duì)mkg工質(zhì)，內(nèi)能和壓力位能之和稱為焙，用H表示，單位為kJ,即II=mh=U+pVkJ(2-8)由h=u+pv可看出，工質(zhì)的狀態(tài)一定，則內(nèi)能U及pV—定，恰也一定，即熔僅由狀態(tài)所決定，所以恰也是狀態(tài)參數(shù)。2.1.2.6?爛是氣體的