Определить часовой расход пара (килограммов в час) и удельныйрасход пара (килограмм на киловатт-час) на конденсационную паровуютурбину, работающую без регенерации теплоты, по заданной электрическоймощности турбогенератора МВт, давлению МПа и температуре °С перегретого пара перед турбиной и относительному внутреннему КПД турбины . Давление пара в конденсаторе принять кПа. Механический КПД турбины и КПД электрогенератора , принять .
Определить степень сухости пара в конце теоретического и действительного процессов расширения (изобразив процессы в hs-диаграммах) и абсолютный электрический КПД турбогенератора. Мощность привода питательного насоса пренебречь. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.
Изобразить схему паросиловой установки и дать ее краткое описание.Объясните как влияют начальные и конечные параметры пара на КПД циклаРенкина, а также на степень сухости пара в конце расширения (). Указатькаковы минимально допустимые значения и почему?
Дано:
паросиловая установка
цикл Ренкина
°С
МПа
кПа
МВт
Найти:
,
, кг/ч
, кг/(кВт·ч)
.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Данному циклу соответствует схема паросиловой установки (ПСУ) приведенная на рис. 8.
Рис. 8. Схема ПСУ на перегретом паре: 1 – парогенератор, 2 – пароперегреватель, 3 – паровая турбина, 4 – электрогенератор, 5 – конденсатор, 6 – насос
В парогенераторе 1 нагревается вода и производится насыщенный пар, поступающий в пароперегреватель 2, откуда уже перегретый пар с начальными параметрами , поступает в паровую турбину 3. В паровой турбине водяной пар в процессе расширения до давления совершает работу – преобразует тепловую энергию пара в кинетическую энергию движущегося потока и во вращательное движение вала турбины. На одной оси с валом турбины установлен электрогенератор 4, вырабатывающий электрический ток для потребителей. Отработанный пар с более низкими параметрами из турбины поступает в конденсатор паровой турбины 5, где в процессе отвода теплоты при постоянном давлении образуется конденсат
. Конденсат с помощью насоса 6 подается в парогенератор и цикл повторяется.
Получим решение, используя h,s- диаграмму для водяного пара. Зная два параметра по диаграмме в месте пересечения соответствующих изолиний можно определить остальные параметры.
Как видно на рис. 9, начальные параметры в точке 1 определяются на пересечении изотермы °С и изобары МПа. Точка 1 на диаграмме расположена в области перегретого пара, через нее проходит изоэнтальпа кДж/кг, изоэнтропа кДж/(кг·К).
В процессе 1-2 адиабатного расширения пара, конечные параметры определяются в точке 2 – на пересечении изоэнтропы кДж/(кг·К) с изобарой МПа. Точка 2 расположена в области влажного пара. Конечным параметрам соответствуют энтальпия кДж/кг, степень сухости .
Работа, которую может совершить 1 кг пара в идеальной турбине равна разности начальной и конечной энтальпий при изоэнтропном расширении пара и представляет собой располагаемый теплоперепад
кДж/кг.
Полезная работа, которую можно получить в идеальном цикле Ренкина от 1 кг пара без учета работы, затрачиваемой в питательном насосе
кДж/кг.
Энтальпия конденсата в точке 3 выбирается по давлению в конденсаторе кПа из таблиц термодинамических свойств воды и водяного пара [2]
кДж/кг.
Количество подведенной в цикле теплоты (в парогенераторе)
кДж/кг.
Термический КПД цикла Ренкина
.
Действительный процесс 1-2д расширения пара в турбине связан с внутренними потерями энергии и протекает с возрастанием энтропии
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
