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汽轮机的热力循环通常基于朗肯循环（RankineCycle），这是蒸汽动力装置中最基本的热力循环。朗肯循环主要包括四个过程：1.压缩过程：水泵将冷凝水加压送入锅炉。2.加热过程：锅炉中的水被加热成高温高压蒸汽。3.膨胀过程：高温高压蒸汽进入汽轮机膨胀做功，推动汽轮机转动。4.冷凝过程：做功后的低压蒸汽进入冷凝器，冷却成水，完成循环。为了提高效率，实际应用中会对基本朗肯循环进行改进，如采用再热循环（ReheatCycle）和回热循环（RegenerativeCycle）。再热循环是在汽轮机中设置再热器，使蒸汽在膨胀中途再次加热；回热循环则利用汽轮机抽汽加热给水，减少冷源损失。这些循环通过提高平均吸热温度和降低平均放热温度来提升热效率，是汽轮机发电机组的主要工作原理。
