蒸汽再热循环

把在汽轮机中做功的工质中途抽出加热后再送回去继续做功的热力循环。例如在以兰金循环为基础的蒸汽再热循环中，蒸汽在汽轮机中膨胀至某一中间压力后全部返回锅炉再次加热，然后送回汽轮机继续膨胀做功直至达到终压。如果在不同的中间压力下多次再热，则称为多次再热循环。通常再热次数不超过两次，为简化系统多采用一次再热。1

原理全称 “再过热循 环”。一种在朗肯循环基础上采取再 热措施的蒸汽动力装置循环。其特点是： 把在汽轮机高压缸中膨胀到某一中间压力pb的过热蒸汽引出， 使在再热器中再次接受外热源的定 压加热以提高 其过热温度，然后引入汽轮机低压 缸中继续膨胀作功，直至凝汽器中的压力p2为止。在水泵功可忽略 不计的条件下，一次再热循环的热 效率为：

一次再热循环的系统图和温-熵图示于图1(a)和(b)。

提高兰金循环的热效率应提高蒸汽的初压，同时降低蒸汽经汽轮机膨胀做功后的终压。这会导致汽轮机尾部各级蒸汽湿度的增高，从而降低汽轮机的内效率，蒸汽中液滴的增多还会冲蚀汽轮机叶片，损伤设备。所以，一般要求蒸汽的最终湿度不超过10%～12%。提高蒸汽初温可以降低蒸汽的最终湿度，但提高蒸汽初温又要受到金属材料耐温能力的限制。蒸汽的再热，则可明显降低蒸汽最终湿度，是解决这一问题的有效措施之一。

蒸汽的再热不仅可以降低蒸汽的最终湿度，而且有可能提高循环的热效率，关键是再热温度的确定和再热压力的选择。再热循环可以被想象为基本兰金循环12341和一个利用再热热量的附加循环56735的组合 [见图 (b)]。显然，为提高附加循环的效率，再热温度宜取尽可能高的数值;在再热温度一定条件下，提高再热压力可以提高附加循环的效率，当该效率值高于基本循环的效率时，整个循环的效率就会因再热而得到改善。但是，过多地提高再热压力，会使再热热量所占份额减少，使附加循环的作用变得微不足道，同样对整个效率不利，所以从效率观点出发存在着一个最佳的再热压力。

应用采用蒸汽再热循环循环时，提高蒸汽初压、降低排汽压力，均使汽轮机的排汽湿度加大，不仅降低汽轮机的相对内效率，而且蒸汽中水滴冲蚀汽轮机叶片，危及叶片的安全。采用蒸汽再热是保证汽轮机最终湿度在允许范围的一项有效措施。只要再热参数选择合适，还是进一步提高初压和热经济性的重要手段。所以高参数、大容量再热机组是现代火电厂的主要标志之一。

核电汽轮机的新蒸汽过热度低，或为干饱和蒸汽乃至湿蒸汽，采用蒸汽再热的作用主要还是为了安全，用以提高进入单缸的蒸汽干度，使排汽湿度在允许范围。

再热使每千克工质的焓降增加，若汽轮机功率不变，则可减小汽轮机的总汽耗量，另外，再热可采用更高的蒸汽初压，但会使汽轮机结构、布置及运行方式复杂化，金属耗量及造价增加，对调节系统要求高，使设备投资和维护费用增加。一般在200MW以上的超高参数汽轮机组上才采用蒸汽中间再热。

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陈红 - 副教授 - 西南大学