На ТЭЦ установлены две противодавленческие турбины мощностью N, МВт каждая. Пар с р1 (бар) и t1 (0C) поступает на турбину и выходит на нее с р2 (бар).
Турбины обслуживают котлы с КПД ηк.у. (%). В котлах сжигается топливо с Qнр=30 000 кДж/кг . Определить расход топлива на котлы ТЭЦ. Найти также экономию топлива на котлах ТЭЦ в сравнении с котлами КЭС и котельной при тех же условиях (выработка электроэнергии осуществляется на КЭС в конденсационных турбинах с давлением в конденсаторе рк (бар), а выработка тепла в котельной низкого давления с теми же КПД hк.у., (%)).
Подсчитать для обоих способов выработки электроэнергии и тепла, также коэффициенты использования тепла топлива.
Привести схемы обеих установок и их циклы в координатах T-s.
Данные для решения задачи выбрать из табл. 11
Таблица 11. Исходные данные для расчета
Вариант 15
N, МВт 20
р1, бар 65
t1, 0C 465
p2, бар 1,8
ηк.у.=hк.у., % 87
рк, бар 0,04
Решение
Расчет ТЭЦ.
Будем рассчитавать ТЭЦ, работающую по идеальному циклу Ренкина (внутренний КПД турбины равен 1).
Расчет проведем для одной турбины, затем результат удвоим.
По заданным температуре перегретого пара и давлению определим удел. энтальпию и энтропию водяного пара на входе в турбину. Считая процесс расширения на турбине изоэнтропным, по известной энтропии и противодавлению на выходе из турбины p2 определим удел. энтальпию и температуру влажного насыщенного пара на выходе из теплофикационной турбины. Аналогично, считая процесс расширения до давления pк в конденсаторной турбине изоэнтропным, найдем те же параметры влажного насыщенного пара и питательной воды для конденсационной турбины. Результаты занесем в таблицу 11а.
Таблица 11а. Параметры воды и водяного пара в характерных точках цикла Ренкина
Точка Температура
T, °C Давление
p, бар Удельная энтальпия h
кДж/кг Удельная энтропия s
кДж/(кг·К) Степень сухости
x
1 465 65 3332,5 6,7277
2''
116,91 1,8 2701,4 7,1621
2 116,91 1,8 2532 6,7277 0,923354
3=2'
116,91 1,8 490,7 1,4945
2К''
28,96 0,04 2553,7 8,4734
к 28,96 0,04 2026,3 6,7277 0,78317
3К=2'К
28,96 0,04 121,39 0,42239
Удельная работа турбины
lT=h1-h2=3332,5-2532=800,5 кДжкг .
Паропроизводительность, в расчете на одну турбину
D=NlT=20∙103800,5=24,984 кгс .
Удельный отпуск теплоты потребителю (с 1 кг пара) — считаем, что в систему теплоснабжения уходит влажный насыщенный пар, а возвращается конденсат при том же давлении p2:
qпотр=h2-h3=h2-h'2=2532-490,7=2041,3 кДжкг.
Полный отпуск теплоты потребителю с одной турбины:
Qпотр=D∙qпотр=24,984 ∙2041,3=51000,6 кВт
.
Удельная подводимая теплота в котлоагрегате, в расчете на одну турбину:
q1=h1-h3=h1-h'2=3332,5-490,7=2841,8 кДжкг
Полная подводимая теплота в котлоагрегате, в расчете на одну турбину:
Q1=D∙q1=24,984 ∙2841,8=71000,6 кВт.
Проверка:
Q1=N+Qпотр
71000,6 =20000+51000,6 ;
71000,6 кВт=71000,6 кВт,
выполняется.
Расход топлива на одну турбину с учётом КПД котлоагрегата:
Bт=Q1ηк.у.∙Qнр=71000,60,87∙30000=2,72033 кгс
Заказать работу
на новый заказ в Автор24.
