Паросиловая установка работает по циклу Ренкина

Процессы идеального паросилового цикла Ренкина:
1-2 — расширение перегретого пара в турбине, адиабатный процесс (в нашей задаче — необратимый): s2>s1;
2-3 — конденсация водяного пара в конденсаторе, изобарный процесс p3=p2, причем x2=1,0; x3=0,0;
3-4 — сжатие воды насосе, изоэнтропный процесс s4=s3;
4-5-6-1 — нагрев недогретой жидкости, испарение и перегрев водяного пара в котлоагрегате, изобарный процесс p1=p6=p5=p4.
По заданным p1=4,5 МПа и t1=400℃ определяем удельную энтальпию и энтропию перегретого водяного пара на входе в турбину (точка 1);
Считаем, что на выходе из турбины имеем сухой насыщенный пар, параметры водяного пара в точке 2 — это параметры сухого насыщенного пара при давлении p2=0,07 МПа;
Считаем, что на выходе из конденсатора (точка 3) имеем насыщенную жидкость, параметры воды в точке 3 соответствуют воде на линии насыщения при давлении p3=p2=0,07 МПа;
Точка 4 — это выход из насоса, считаем процесс нагнетания в насосе изоэнтропным, вода практически несжимаема, параметры точки 4 близки параметрам точки 3;
Точки 5 и 6 соответствуют параметрам воды на линии насыщения, точка 5 соответствует насыщенной жидкости, точка 6 – сухому насыщенному пару.
Таблица 10.2
Параметры пара и воды в паросиловом цикле Ренкина
Точка на диаграмме Агрегатное состояние воды Температураt, ℃
Давлениеp, МПа
Удельный объёмv, м3/кг
Энтальпияh,кДжкг
Энтропияs, кДжкг∙К
1 Перегретый пар 400
4,5
0,06477 3205,6 6,71
2=2''
Сухой насыщенный пар 89,9
0,07
2,365
h2''=2659,4
s2''=7,48
3=2'
Насыщенная жидкость
0,001036
h2'=376,8
s2'=1,19
4 Недогретая жидкость 90,2
4,5
0,001034
381,4
1,19
5=1'
Насыщенная жидкость 257,4
4,5
0,001270
h1'=1122,2
s1'=2,86
6=1''
Сухой насыщенный пар
0,04406
h1''=2797,9
s1''=6,02
Удельная работа расширения турбины
lT=h1-h2=3205,6-2659,4=546,2 кДжкг .
Мощность турбины
NT=M∙lT=1,3∙546,2=710 кВт .
Удельная теплота, подводимая в котлоагрегате
q1=h1-h4≈h1-h3=3205,6-376,8=2828,8 кДжкг .
Тепловая мощность котла
Q1=M∙q1=1,3∙2828,85=3677,5 кВт .
Удельная теплота, отводимая в конденсаторе
q2=h2-h3=2659,4-376,8=2282,7 кДжкг .
Тепловая мощность конденсатора
Q2=M∙q2=1,3∙2282,7=2967,4 кВт .
Термический КПД цикла Ренкина
ηt=lTq1=546,2 2828,8=0,1931 .
или
ηt=1-q2q1=1-2282,7 2828,8=1-0,8069=0,1931 .
Рис 10.1 Цикл Ренкина в pv- координатах.
Рис 10.2 Цикл Ренкина в hs-и Ts- координатах.