Термодинамический расчет цикла паросиловой установки (ПСУ).
Дано: пар адиабатно расширяется в турбине от давления p1 = 40 бар t1 = 390 0C до давления p2 = 0,05 бар. Определить влияние регенеративного отбора на характеристики цикла, принять что общий нагрев конденсата меньше на 40 0C чем температура насыщения при p1.
Решение
Расчет цикла без регенерации
1. Находим недостающие данные по h-s диаграмме водяного пара (приложение 1 рис.1), так
- для давления p1 = 40 бар и температуры t1 = 390 0C (пар перегретый) находится энтальпия пара h1 = 3190,8 кДж/кг.
- так как расширение в турбине принято адиабатным, то от точки 1 введем вниз прямую линию до изобары p2 = 0,05 бар (влажный пар) и находим энтальпию в конце процесса расширения h2 = 2053,0 кДж/кг.
- по таблицам воды и водяного пара находим температуру и энтальпию воды в состоянии насыщения для давления в конденсаторе p2 = 0,05 бар, t1 = 32,9 0C, h3 = 137,77 кДж/кг.
2. Найдем термический КПД цикла по формуле:
ηt=h1-h2h1-h3
При нахождении термического КПД работой насоса h3 – h4 можно пренебречь, так как это величина является слишком малой и не сильно влияет на ответ.
ηt=3190,8-2053,03190,8-137,77=0,373
3
. Найдем полезную работу пара на 1кг:
lпол=h1-h2=3190,8-2053=1137,8 кДж/кг
4. Найдем удельный расход пара на выработку 1кВт ч:
d0=3600lпол=36001137,8=3,164кгкВт ч
Расчет регенеративного цикла
5. Определим общее повышение температуры конденсата.
∆t=(t1н-40-t2),
где t1н-температура насыщения при p1 t1н=250 С
∆t=250-40-32,9=177,1 °С
6. Найдем повышение температуры на одном подогревателе.
∆tпод=∆t2=177,12=88,55 ℃
7. Определим температуры конденсата после подогревателей, с учетом того, что в подогревателях нет недогрева конденсата:
- температура конденсата после второго подогревателя (по ходу пара)
t2под2=∆tпод+t2=88,55+32,9=121,45 ℃
- температура конденсата после первого подогревателя (по ходу пара)
t2под1=∆tпод+t2под2=88,55+121,45=210 ℃
8. Зная температуры конденсата после подогревателей, они же температуры насыщения пара, по таблицам находим давление насыщения и энтальпии в этих подогревателях.
- при t2под2=121,45 ℃, pпод.2=2,08 бар, hпод2'=509,9кДжкг, hпод2''=2708,7 кДж/кг
- при t2под1=210 ℃, pпод.1=19,08 бар, hпод1'=897,8кДжкг, hпод1''=2796,4 кДж/кг
9