火力发电厂的熵分析
熵增原理是自然界中最普遍的规律，自然界中的一切现象都遵从熵增原理。对工业活动进行熵分析，就可以选择加强那些可以减少熵产生、有利于地球系统进化的活动，使整个地球系统可以更好地持续发展下去。本文将熵的概念引入到火电能源系统中。对熵进行深入的分析、研究对于评价发电厂的经济性和提高电厂的效率、减少环境污染具有重要的现实意义和理论意义。
火力发电厂的实际过程都是不可逆过程，都会使系统的熵增大，所以通过计算熵产来确定作功能力损失的大小，并以此作为评价电厂热力设备热经济性的指标。发电厂的全部能量转换过程由一系列的不可逆过程组成，算出各部分的熵增，累计起来就得到发电厂总的熵增。
火力发电厂的熵分析分为几个热力设备：锅炉、汽轮机、发电机组以及蒸汽管道及附属设备。锅炉部分熵增包括三部分：燃料的化学能转变高温烟气的熵增，由于排烟、化学不完全燃烧热、机械不完全燃烧、散热损失以及灰渣带走的物理热等产生的热损失熵增。发电机组、蒸汽管道和其它辅助设备的熵虽然比较简单，也是不可忽视的。
锅炉换热设备作为锅炉的主要部分，换热设备的熵分析也是本文的主体。文中介绍了三种换热设备的熵分析方法。第一种为管式换热器。第二种适合大多数换热器的熵分析。第三种为三通量法，适合于所有纯净流体，它的优点在于不必考虑工质的形态，换热器工质可以为两相。
根据计算结果，得出了火力发电厂的熵效率，从内部根源进行分析，指出发电厂主要是锅炉的损失，其次才是汽轮机内部的损失和凝汽器的损失。作功能力分析法透过本质看问题，它以燃料化学能被利用的程度来评价发电厂。由于能量的利用不仅包含数量，更注重质量，故该法对利用热功转换进行能量生产的火电厂具有特殊意义。
火力发电厂;熵分析;换热器;熵增;熵效率;三通量法
东北大学
硕士
热能工程
王承阳
2006
中文
TM621
61
2006-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）