Определить часовой расход пара D (килограммов в час) и удельный расход пара d (килограммов на киловатт – час) на конденсационную турбину

1. Удельный расход пара:
d=3600h1-h2⋅ηoi
где h1=3422,766кДжкг - энтальпия пара перед турбиной
h2=2016,735 кДжкг - энтальпия пара в конденсаторе
d=36003422,766-2016,735⋅0,8=3,2кгкВт⋅ч
2. Часовой расход пара
D=d⋅N=3,208⋅153046=489,822⋅103кгч
где N=Nэηэ⋅ηм=1500,992=153,046 МВт
3. Степень сухости пара в конце теоретического и действительного процессов расширения:
x2=0,779
Адиабатное расширение пара в турбине по линии 1-2 является теоретическим, степень сухости в этом случае равна (по hS-диаграмме). Действительный цикл сопровождается неизбежными потерями, вследствие чего удельный расход пара и тепла увеличивается на трение. Работа трения превращается в тепло, повышающее энтальпию пара в конечном состоянии.
Конечное состояние в этом случае изображается точкой 2d. Энтальпия в этой точке равна:
h2d=h1-h1-h2⋅ηoi=3422,766-3422,766-2016,735⋅0,8=2297,941кДжкг
Степень сухости пара действительного процесса также определим по hS-диаграмме:
x2d=0,853
Рис. 9. h-s диаграмма
4. Абсолютный КПД турбогенератора:
ηа=ηt⋅ηoi⋅ηм⋅ηэ
где ηt - термический КПД.
ηt=h1-h2h1-h1'=3422,766-2016,7353422,766-121=0,426
где h'2=121 кДж/кг - энтальпия кипящего конденсата.
Изобразить схему паросиловой установки и дать её краткое описание . Объяснить, как влияют начальные и конечные параметры пара на КПД цикла Ренкина, а также на степень сухости пара в конце расширения (x2). Указать, каковы минимально допустимые значения x2 и почему ?
Рис. . Схема паросиловой установки
ПСУ имеет в своем составе котел (1) с пароперегревателем (2), турбину (3) с электрогенератором (4, обычно синхронный трехфазный), конденсатор (5) и насос для конденсата (6).
Насос подает в котел воду под высоким давлением. За счет энергии сгорания топлива в топке вода в котле испаряется, нагревается
дополнительно в пароперегревателе до необходимой температуры и этот пар под высоким давлением подается в турбину. Давление пара определяется насосом.
В турбине пар расширяется и приводит её во вращение за счет своей внутренней энергии. Внутренняя энергия пара сначала переходит в его кинетическую энергию, когда пар адиабатически расширяется в соплах, затем этот поток пара подается на лопатки турбины и передает ей часть своей кинетической энергии.
Турбины обычно многоступенчатые для увеличения коэффициента полезного действия; после каждой ступени скорость пара и его давление уменьшаются, а поперечный размер парового поток увеличивается, поэтому каждая следующая ступень имеет диаметр больше, чем предыдущая.
Турбина приводит во вращение генератор, который вырабатывает электроэнергию