把在汽輪機中做功的工質中途抽出加熱後再送回去繼續做功的熱力循環。例如在以蘭金循環為基礎的蒸汽再熱循環中，蒸汽在汽輪機中膨脹至某一中間壓力後全部返回鍋爐再次加熱，然後送回汽輪機繼續膨脹做功直至達到終壓。如果在不同的中間壓力下多次再熱，則稱為多次再熱循環。通常再熱次數不超過兩次，為簡化系統多採用一次再熱。
基本介紹
- 中文名：蒸汽再熱循環
- 外文名：reheat cycle
- 學科：熱力工程學
- 基礎：朗肯循環
- 作用：提高初壓和熱經濟性
- 套用領域：汽輪機
原理,套用,
原理
全稱 “再過熱循 環”。一種在朗肯循環基礎上採取再 熱措施的蒸汽動力裝置循環。其特點是： 把在汽輪機高壓缸中膨脹到某一中間壓力pb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，然後引入汽輪機低壓 缸中繼續膨脹作功，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，一次再熱循環的熱 效率為：
一次再熱循環的系統圖和溫-熵圖示於圖1(a)和(b)。
圖1
圖1提高蘭金循環的熱效率應提高蒸汽的初壓，同時降低蒸汽經汽輪機膨脹做功後的終壓。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的熱效率，關鍵是再熱溫度的確定和再熱壓力的選擇。再熱循環可以被想像為基本蘭金循環12341和一個利用再熱熱量的附加循環56735的組合 [見圖 (b)]。顯然，為提高附加循環的效率，再熱溫度宜取儘可能高的數值;在再熱溫度一定條件下，提高再熱壓力可以提高附加循環的效率，當該效率值高於基本循環的效率時，整個循環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存在著一個最佳的再熱壓力。
套用
採用蒸汽再熱循環循環時，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效率，而且蒸汽中水滴沖蝕汽輪機葉片，危及葉片的安全。採用蒸汽再熱是保證汽輪機最終濕度在允許範圍的一項有效措施。只要再熱參數選擇合適，還是進一步提高初壓和熱經濟性的重要手段。所以高參數、大容量再熱機組是現代火電廠的主要標誌之一。
核電汽輪機的新蒸汽過熱度低，或為乾飽和蒸汽乃至濕蒸汽，採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乾度，使排汽濕度在允許範圍。
再熱使每千克工質的焓降增加，若汽輪機功率不變，則可減小汽輪機的總汽耗量，另外，再熱可採用更高的蒸汽初壓，但會使汽輪機結構、布置及運行方式複雜化，金屬耗量及造價增加，對調節系統要求高，使設備投資和維護費用增加。一般在200MW以上的超高參數汽輪機組上才採用蒸汽中間再熱。
