Экзаменационный билет № 4

1. Системы удаления золы и шлака на электростанциях.

Системой золоудаления называют устройства, обеспечивающие удаление золы и шлака из бункеров котельного агрегата и транспорт их за пределы территории электростанции.

Существует несколько способов удаления золы и шлака на золоотвалы:

Раздельное. Шлак и вода из-под бункеров удаляется с помощью воды. Для удаления золы используют шламовые насосы, а для удаления шлака – багерные. Гидрошлакопроводы и гидрозолопроводы поступают на золо-шлакоотвалы.

Совместное. При удалении золы и шлака используют только багерные насосы.

Аппарат Москолькова. Данный аппарат используется для удаления шлака вместо багерного насоса. В нем нет вращающейся части. Шлак удаляется под воздействием мощной струи воды, а отсюда вытекает главный его недостаток: необходимо большое количество воды.

Золоотвалы представляют собой подготовленную выемку с высокими берегами, которая должна быть заполнена водой. Вода с золой поступает в низ бассейна, зола оседает на дно, а с поверхности золоотвала воду забирают обратно в систему золо-, шлакоудаления.

2. Цикл гту и его изображения в h,s диаграмме. Кпд гту. Область применения гту. Основные преимущества гту по сравнению с пту.

В основе работы ГТУ лежат идеальные циклы, состоящие из простейших термодинамических процессов. Термодинамическое изучение этих циклов базируется на предположениях аналогичных тем, которые были сделаны в предыдущем разделе (циклы ДВС), а именно: циклы обратимы, подвод теплоты происходит без изменения химического состава рабочего тела цикла, отвод теплоты предполагается обратимым, гидравлические и тепловые потери отсутствуют, рабочее тело представляет собой идеальный газ с постоянной теплоемкостью.

К числе возможных идеальных циклов ГТУ относят:

а) цикл с подводом теплоты при постоянном давлении (р = const) - цикл Брайтона;

б) цикл с подводом теплоты при постоянном объеме (v = const);

в) цикл с регенерацией теплоты.

         Во всех циклах ГТУ отвод теплоты при наличии полного расширения в турбине происходит при постоянном давлении.

         Из-за сложной конструкции камеры сгорания цикл ГТУ с изохорным подводом теплоты применяется крайне редко даже несмотря на то, что имеет повышенный КПД по сравнению с циклом Брайтона. Из перечисленных циклов наибольшее применение получил цикл с подводом теплоты при р = const, поэтому далее подробно его рассмотрим.

Схема и цикл ГТУ с подводом теплоты при p=const

(Цикл Брайтона)

 

         Обратимый цикл ГТУ при p=const называется циклом Брайтона. Схема ГТУ представлена на рис. 10. Компрессор (ВК) , приводимый в движение газовой турбиной (ГТ), подает сжатый воздух в камеру сгорания (КС), в которую впрыскивается жидкое топливо, подаваемое насосом (ТН), находящимся на валу турбины. Продукты сгорания расширяются на рабочих лопатках турбины и выбрасываются в атмосферу.

 

Рис. 10. Схема ГТУ (ВК – воздушный компрессор,

ТН – топливный насос, КС – камера сгорания,

ГТ – газовая турбина, ЭГ – электрогенератор)

        

Изобразим цикл на рабочей и тепловой диаграмме (рис.11).

         Характеристиками этого цикла являются:

степень повышения давления воздуха  (или степень сжатия  )

степень предварительного расширения  .

При расчете цикла определяют параметры в характерных точках. Как правило, исходными данными являются параметры в точке 1: .

 

Рис. 11. Цикл Брайтона. Рабочая (p-v) и тепловая (T-s) диаграммы.

(1-2 – адиабатное сжатие в компрессоре,

2-3 –  изобарный подвод теплоты в камере сгорания,

3-4 – адиабатное расширение продуктов сгорания на лопатках газовой турбины,

4-1 – изобарный отвод теплоты от продуктов сгорания в атмосферу)

        

                   Расчет параметров в характерных точках цикла

Процесс 1-2:

Из уравнения адиабаты в виде  определяем  ,

в виде T₁v₁^k-1=T₂v₂^k-1 определяем 

Процесс 2-3:

Процесс 4-1: