1. Расчет пту, работающей по циклу Ренкина.
Расшифровка обозначений:
1 – пароперегреватель, 2 – паровой котел, 3 – экономайзер, 4 – конденсационный насос, 5 – конденсатор, 6 – электрогенератор, 7 – паровая турбина.
Цифры в скобках соответствуют номерам характерных точек цикла.
(1)-(2) – изоэнтропное расширение пара в турбине
(2)-(21) – изобарно-изотермический отвод теплоты в конденсаторе
(21)-(3) – изоэнтропное сжатие воды в насосах (практически изохорное)
(3)-(4) – изобарный нагрев воды в экономайзере
(4)-(5) – изобарное испарение воды в паровом котле (собственно парообразование)
(5)-(1) – изобарный перегрев пара
Составим результирующую таблицу данных:
№ точки |
Р, МПа |
υ, м3/кг |
t,0C |
h, кДж /кг |
s, кДж/кг•К |
степень сухости, х |
1 |
20 |
0,01621 |
540 |
3364 |
6,298 |
- |
2 |
0,004 |
25,39 |
28,96 |
1897 |
6,298 |
0,7297 |
21 |
0,004 |
0,001004 |
28,96 |
121,4 |
0,4226 |
0 |
3 |
20 |
0,0009954 |
29,18 |
141,4 |
0,4226 |
- |
Расчетная таблица:
Показатели |
Расчетные формулы |
Размерность |
Цифровое значение |
Теоретическая работа турбины |
lT = h1 – h2 |
кДж /кг |
1467 |
Теоретическая работа насоса |
lH = h3 – h21 |
кДж /кг |
20 |
Подведенное тепло |
q1 = h1 – h3 |
кДж /кг |
3222,6 |
Отведенное тепло |
q2 = h2 – h21 |
кДж /кг |
1775,6 |
Полезная работа пара в идеальном цикле |
lЦ = q1 – q2 = lT – lH |
кДж /кг |
1447 |
Термический к.п.д. цикла Ренкина |
ηt = lЦ / q1 |
Безразмерн. |
0,4490 |
Термический к.п.д. цикла без учета работы насоса |
ηt1 = lT / q1 |
Безразмерн. |
0,4552 |
Относительная разность к.п.д. |
Δηt• 100% / ηt |
% |
1,362 |
Термический к.п.д. цикла Карно в том же интервале температур |
η цкt=1–Tmin / Tmax |
Безразмерн. |
0,628 |
Отношение к.п.д. цикла Ренкина к к.п.д. цикла Карно |
ηt / η цкt |
безразмерн. |
0,715 |
Удельный расход пара на теоретический кВт•ч |
d0 = 3600 / lЦ |
кг / кВт•ч |
2,4879 |
Часовой расход пара |
D0 = d0 • N |
кг / ч |
746370 |
После расчета идеального цикла переходим к расчету цикла с учетом потерь:
Показатели |
Расчетные формулы |
Размерность |
Цифровое значение |
Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения пара в турбине |
h2д=h1–ηтоi•(h1–h2) |
кДж /кг |
2058,37 |
Степень сухости в конце действительного процесса расширения |
x2д=(h2д–h21)/r2 |
безразмерн. |
0,796 |
Энтропия пара в конце действительного процесса расширения пара в турбине |
s2д=s21+ +(h2д–h21)/Tн2 |
кДж /кг•К |
6,834 |
Внутренний к.п.д. цикла |
ηi = ηt • ηтоi |
безразмерн. |
0,3996 |
К.п.д. устаноки брутто (без учета потерь на собственные нужды) |
ηбруст=ηtηтоiηпгηмηппηг |
безразмерн. |
0,3419 |
Удельный расход пара на выработку электроэнергии |
dЭ = 3600/{(h1-h2)• •ηтоiηмηг} |
кг / кВт•ч |
2,842 |
Часовой расход пара |
DЭ = dЭ • N |
кг / ч |
852600 |
Часовой расход условного рабочего топлива |
BЭ = (3600N) / {ηбруст(Qнр) у.т} |
кг / ч |
107810 |
Удельный расход условного топлива |
bЭ = BЭ / N |
кг / кВт•ч |
0,3594 |
Удельный расход колличества теплоты |
qЭ = 3600 / ηбруст |
кДж / кВт•ч |
10529,39 |