II. Определение кпд пту с промежуточным перегревом пара.

1. Термический КПД цикла Ренкина с промежуточным перегревом пара определим по формуле:

2. Внутренний КПД цикла Ренкина с промежуточным перегревом пара определим следующим образом:

III. Определение средней температуры подвода теплоты в цикле пту с промежуточным перегревом пара.

Для определения средней температуры подвода теплоты Т_1ср воспользуемся формулой:

Т_1ср = , К,

где q₁ – теплота, подводимая в цикл; ΔS – изменение энтропии системы за цикл.

Если рассматривать обратимый цикл Ренкина, то значение Т_1ср будет определятся так:

Т_1ср =

К, Т_1ср = 275,22 °С

На практике в установке всегда присутствуют необратимые потери. С их учетом получим следующее значение средней температуры подвода теплоты:

Т^д_1ср = =548,22К, Т^д_1ср = 275,22 °С

IV. Определение мощности паротурбинной установки.

N_ПТУ = N_T – N_H, МВт

где N_Т – мощность, выделяемая турбоустановкой:

N_T = N_ТВД + N_ТНД, МВт

N_ТВД = D ∙ l_ТВД = D(h₁ – h₂) = 250(3476,9 – 2940) = 134,225 МВт

N_ТНД = D ∙ l_ТНД = D(h₃ – h₄) = 250(3561,4 – 2342,94) = 304,615 МВт

N_T = 134,225 + 304,615 = 438,84 МВт

N_H – мощность, затрачиваемая на привод насоса:

N_Н = D ∙ l_Н = D(h₅ – h'₄) = 250(147,8179 – 137,77) = 2,5 МВт

Отсюда мощность ПТУ без потерь в цикле равна:

N_ПТУ = 438,84 – 2,5 = 436,34 МВт

Мощность ПТУ, учитывающая необратимость процессов в цикле, найдем следующим образом:

N^д_ПТУ = N^д_T – N^д_H, МВт

где N^д_T – реальная мощность, выделяемая турбоустановкой:

N^д_T = N^д_ТВД + N^д_ТНД, МВт

N^д_ТВД = D ∙ l^д_ТВД = D(h₁ – h_2д) = 250(3476,9 – 2940) = 134,225 МВт

N^д_ТНД = D ∙ l^д_ТНД = D(h₃ – h_4д) = 250(3561,4 – 2342,94) = 304,615 МВт

N^д_T = 134,225 + 304,615 = 438,84 МВт

N^д_H – реальная мощность, затрачиваемая на привод насоса:

N^д_H = D ∙ l^д_H = D(h_5д – h'₄) =250(147,8179 – 137,77) = 2,5 МВт

Отсюда мощность ПТУ, учитывающая потери в цикле, равна:

N^д_ПТУ = 438,84 – 2,5 = 436,34 МВт

V. Определение удельного расхода пара турбоустановки.

d^т_пар = , кг/кВт∙ч

где l^т_Т – работа турбоустановки, не учитывающая потери.

d^т_пар = кг/кВт∙ч

d^д_пар = , кг/кВт∙ч

где l^д_Т – работа турбоустановки, учитывающая потери.

d^д_пар = кг/кВт∙ч

VI. Определение удельного расхода условного топлива пту.

b_УТ = , кг/кВт∙ч,

где Q_УТ = 29307,6 кДж/кг – теплота сгорания условного топлива.

b_УТ = кг/кВт∙ч

Необходимые данные для расчета приведены на Т – S (рис. 1.1) и h – S

(рис. 1.2.) диаграммах цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара.

Ответ:

Т_1ср = 275,22 °С ; Т^д_1ср = 275,22 °С

N_ТВД =134,225 МВт; N^д_ТВД = 134,225 МВт

N_ТНД = 304,615 МВт; N^д_ТНД = 304,615 МВт

N_ПТУ = 436,34 МВт; N^д_ПТУ = 436,34 МВт

х_2д= 1,0766 х_4д= 0,910

η_t = 0,442 = 44,2%; η_i = 0,442 = 44,2 %

d^т_пар = 2,05 кг/кВт∙ч; d^д_пар = 2,05 кг/кВт∙ч

b_УТ = 0,278 кг/кВт∙ч