凝汽器内蒸汽的熵增ΔsC=s2'-s2＝-6.5171kJ/kg·K 熵流ΔsfC=-q2/Tw＝-6.9725kJ/kg·K 熵产ΔsgC=ΔsC-ΔsfC＝0.4554kJ/kg·K
作功能力损失IC＝qm×T0×ΔsgC=1.057×104kW
（6）循环的作功能力损失I＝IB+IC＝10.441×104kW
4.一次再热循环，蒸汽的初压力6MPa、初温600℃，从高压汽轮机排出的蒸汽压力为0．5MPa，加热到500℃后再进入低压汽轮机。冷凝器内维持压力10kPa，蒸汽质量流量为80k/s。假定锅炉内传热过程是在1400K的热源和水之间进行，冷凝器内冷却水的平均温度为25℃。试求：
(1)低压汽轮机末端蒸汽的干度；
(2)高压汽轮机和低压汽轮机产生的总功率； (3)循环热效率；
(4)各过程及循环作功能力的不可逆损失。已知T0=290.15K。
压力为6Mpa的过热蒸汽表
t（℃） v(m3/kg) h(kJ/kg) 600 0.065184 3656.21 s(kJ/kgK) 7.1664 压力为0.01MPa的饱和水和饱和蒸汽性质表
v' (m3/kg) v”(m3/kg) h'(kJ/kg) 0.00101023 14.6746 191.83 h”(kJ/kg) s' (kJ/kgK) s”(kJ/kgK) 2584.78 0.6493 8.1511 压力为0.5MPa的饱和水和饱和蒸汽性质表
v' (m3/kg) v”(m3/kg) h'(kJ/kg) 0.00109284 0.37468 640.12 h”(kJ/kg) s' (kJ/kgK) s”(kJ/kgK) 2747.53 1.8604 6.8192 压力为0.5Mpa的过热蒸汽表
t（℃） v(m3/kg) h(kJ/kg) 220 230 500 0.44497 0.45486 0.71078 2897.95 2919.11 3483.77 s(kJ/kgK) 7.1478 7.1903 8.0879
【解】
已知：p1＝6Mpa，t1＝600℃；p2＝0.01Mpa；prh＝0.5Mpa，trh＝500℃；qm=80kg/s；TB=1400K，tw=25℃；T0=290.15K （1）确定1点状态：
由p1 、t1查过热蒸汽表，得到h1＝3656.21kJ/kg，s1=7.1664kJ/kg·K （2）确定再热前a点状态：
由于1-a为定熵过程，sa=s1，查压力为0.5Mpa的饱和水和饱和蒸汽表可知，sa＞s” ，故a点状态为过热蒸汽。
由sa查0.5Mpa的过热蒸汽表，经插值得到ta＝224.38℃，ha＝2907.21kJ/kg 1kg蒸汽在高压缸内的作功量wTH =h1-ha＝749kJ/kg （3）确定再热后b点状态：
再热过程a-b为定压过程，pb＝pa＝prh，查压力为0.5Mpa的过热蒸汽表，得到hb＝3483.77kJ/kg，sb=8.0879kJ/kg·K
1kg蒸汽在再热器中的吸热量qrh=hb-ha＝576.56kJ/kg （4）确定排汽2点状态： 由于b-2为定熵过程，s2=sb，查压力为p2的饱和水和饱和蒸汽表可知，s'< s2< s” ，故在背压p2＝0.01Mpa下为湿蒸汽状态。 x2=(s2-s')/(s”-s')=0.9916
h2=x2h”+(1-x2)h'＝2564.68kJ/kg
1kg蒸汽在中低压缸内的作功量wTL =hb-h2＝919.09kJ/kg （5）确定锅炉给水3点状态：
3点为排汽压力下的饱和水状态，故h3＝h2'＝191.83kJ/kg，s3= s2'＝0.6493kJ/kg·K
1kg新蒸汽在锅炉中的吸热量q1=h1-h3＝3464.38kJ/kg （6）计算再热循环热效率
1kg新蒸汽在汽轮机中的作功量wT = wTH＋wTL＝1668.09kJ/kg 汽轮机作功量PT＝qm×wT =1.334×105kW
1kg蒸汽在凝汽器中的放热量q2=h2-h2'＝2372.85kJ/kg 循环热效率ηt=wT/（q1＋qrh）=41.28%
（7）计算锅炉内传热过程的作功能力损失
锅炉内蒸汽的熵增ΔsB=（s1-s2'）＋（sb-sa）＝7.4386kJ/kg·K 熵流ΔsfB=（q1＋qrh）/TB＝2.8864kJ/kg·K 熵产ΔsgB=ΔsB-ΔsfB＝4.5522kJ/kg·K
作功能力损失IB＝qm×T0×ΔsgB=10.5665×104kW （8）计算凝汽器内传热过程的作功能力损失 凝汽器内蒸汽的熵增ΔsC=s3-s2＝-7.4386kJ/kg·K 熵流ΔsfC=-q2/Tw＝-7.9586kJ/kg·K 熵产ΔsgC=ΔsC-ΔsfC＝0.52kJ/kg·K
作功能力损失IC＝qm×T0×ΔsgC=1.207×104kW
（9）循环的作功能力损失I＝IB+IC＝11.7735×104kW
5.一级抽汽回热循环，蒸汽的初压力6MPa、初温600℃，抽汽压力为0．5 Mpa，冷凝器内维持压力10kPa，蒸汽质量流量为80k/s。假定锅炉内传热过程是在1500K的热源和水之间进行，冷凝器内冷却水的平均温度为30℃。试求：
(1)汽轮机作功率； (2)循环热效率；
(3) 各过程及循环作功能力的不可逆损失。已知T0=290.15K。
压力为6Mpa的过热蒸汽表
t（℃） v(m3/kg) h(kJ/kg) 600 0.065184 3656.21 s(kJ/kgK) 7.1664 压力为0.01MPa的饱和水和饱和蒸汽性质表
v' (m3/kg) v”(m3/kg) h'(kJ/kg) 0.00101023 14.6746 191.83 h”(kJ/kg) s' (kJ/kgK) s”(kJ/kgK) 2584.78 0.6493 8.1511 压力为0.5MPa的饱和水和饱和蒸汽性质表
v' (m3/kg) v”(m3/kg) h'(kJ/kg) 0.00109284 0.37468 640.12 h”(kJ/kg) s' (kJ/kgK) s”(kJ/kgK) 2747.53 1.8604 6.8192 压力为0.5Mpa的过热蒸汽表
t（℃） v(m3/kg) h(kJ/kg) 220 230
s(kJ/kgK) 7.1478 7.1903 0.44497 0.45486 2897.95 2919.11 【解】
已知：p1＝6Mpa，t1＝600℃；p2＝0.01Mpa；pa＝0.5Mpa；qm=80kg/s；TB=1500K，tw=30℃；T0=290.15K （1）确定1点状态：
由p1 、t1查过热蒸汽表，得到h1＝3656.21kJ/kg，s1=7.1664kJ/kg·K （2）确定1级抽汽a点状态：
由于1-a为定熵过程，sa=s1，查压力为0.5Mpa的饱和水和饱和蒸汽表可知，sa＞s” ，故a点状态为过热蒸汽。
由sa查0.5Mpa的过热蒸汽表，经插值得到ta＝224.38℃，ha＝2907.21kJ/kg 给水经1级抽汽加热后成为压力为0.5Mpa的饱和水，h4＝ha'＝640.12kJ/kg，s4= sa'＝1.8604kJ/kg·K
（3）确定排汽点2点状态： 由于1-2为定熵过程，s2=s1，查压力为0.01Mpa的饱和水和饱和蒸汽表可知，s'< s2< s” ，故2点状态为压力为0.01Mpa的湿蒸汽。 x2=(s2-s')/(s”-s')=0.8687 h2=x2h”+(1-x2)h'＝2270.68kJ/kg
排汽在凝汽器内放热后成为压力为0.01Mpa的饱和水，h3＝h2'＝191.83kJ/kg，s3= s2'＝0.6493kJ/kg·K （4）计算抽汽量
1级抽汽量aa＝(h4-h3)/(ha-h3) =0.165093 （5）计算循环热效率
1kg新蒸汽在锅炉中的吸热量q1=h1-h4＝3016.09kJ/kg
1kg新蒸汽在凝汽器中的放热量q2=(1－aa)×(h2-h3)＝1735.65kJ/kg 循环热效率ηt=1－q2/q1=42.45% （6）计算作功量
1kg新蒸汽在汽轮机中的作功量wT =q1-q2＝1280.44kJ/kg 汽轮机作功量PT＝qm×wT =1.024×105kW （7）计算锅炉内传热过程的作功能力损失 锅炉内蒸汽的熵增ΔsB=s1-s4＝5.306kJ/kg·K 熵流ΔsfB=q1/TB＝2.0107kJ/kg·K 熵产ΔsgB=ΔsB-ΔsfB＝3.2953kJ/kg·K
作功能力损失IB＝qm×T0×ΔsgB=7.649×104kW （8）计算凝汽器内传热过程的作功能力损失
凝汽器内蒸汽的熵增ΔsC=(1－aa)×(s3-s2)＝-5.4412kJ/kg·K
熵流ΔsfC=-q2/Tw＝-5.7254kJ/kg·K 熵产ΔsgC=ΔsC-ΔsfC＝0.2842kJ/kg·K
作功能力损失IC＝qm×T0×ΔsgC=0.6597×104kW
（9）计算混合式加热器内传热过程的作功能力损失
凝汽器内蒸汽的熵增ΔsR=s4-aa×sa-(1－aa)×s3＝0.1352kJ/kg·K 熵流ΔsfR=0
熵产ΔsgR=ΔsR-ΔsfR＝0.1352kJ/kg·K
作功能力损失IR＝qm×T0×ΔsgR=0.3138×104kW
（10）循环的作功能力损失I＝IB+IC+IR＝8.6225×104kW