Сводная таблица
Цикл Ренкина без вторичного перегрева:
№ точки |
Р, МПа |
v, м3/кг |
T, K |
t, oC |
u, кДж/кг |
h, кДж/кг |
s, Дж/(кг.K) |
1 |
4 |
0,059 |
573,15 |
300 |
2726 |
2962 |
6360 |
2 |
0,015 |
7,75 |
327,12 |
53,97 |
1945 |
2061 |
6360 |
3 |
0,015 |
0,001015 |
326,1 |
52,95 |
221,6 |
221,65 |
741 |
4 |
4 |
0,001015 |
326,1 |
52,95 |
221,6 |
225,4 |
741 |
5 |
4 |
0,00125 |
523,45 |
250,3 |
1083 |
1088 |
2797 |
6 |
4 |
0,0498 |
523,45 |
250,3 |
2601,8 |
2801 |
6069 |
Процесс |
u, кДж/кг |
h, кДж/кг |
s, Дж/(кг.K) |
ℓ, кДж/кг |
, кДж/кг |
q, кДж/кг |
1-2 |
-781 |
-901 |
0 |
781 |
901 |
0 |
2-3 |
-1723,4 |
-1839,4 |
-5619 |
-116,2 |
0 |
-1839,4 |
3-4 |
-0,26 |
3,75 |
0 |
0,26 |
-4,01 |
0 |
4-5 |
861,4 |
862,6 |
2056 |
940 |
0 |
862,6 |
5-6 |
1518,8 |
1713 |
3272 |
194,2 |
0 |
1713 |
6-1 |
124,2 |
881 |
291 |
36,8 |
0 |
881 |
Цикл Ренкина с вторичным перегревом:
№ точки |
Р, МПа |
v, м3/кг |
T, K |
t, oC |
u, кДж/кг |
h, кДж/кг |
s, Дж/(кг.K) |
1 |
4 |
0,059 |
573,15 |
300 |
2726 |
2962 |
6360 |
1’ |
1 |
0,185 |
453,05 |
179,9 |
2490 |
2672,2 |
6360 |
1” |
1 |
0,248 |
553,15 |
280 |
2760,7 |
3008,7 |
7050 |
2 |
0,015 |
8,7 |
327,12 |
53,97 |
2154,7 |
2285,2 |
7050 |
3 |
0,015 |
0,001015 |
326,1 |
52,95 |
221,6 |
221,65 |
741 |
4 |
4 |
0,001015 |
326,1 |
52,95 |
221,6 |
225,4 |
741 |
5 |
4 |
0,00125 |
523,45 |
250,3 |
1083 |
1088 |
2797 |
6 |
4 |
0,0498 |
524,45 |
250,3 |
2601,8 |
2801 |
6069 |
Процесс |
u, кДж/кг |
h, кДж/кг |
s, Дж/(кг.K) |
ℓ, кДж/кг |
, кДж/кг |
q, кДж/кг |
1-1’ |
-236 |
-289,8 |
0 |
236 |
289,8 |
0 |
1’-1” |
270,7 |
336,5 |
690 |
63 |
0 |
336,5 |
1”-2 |
-606 |
-723,5 |
0 |
606 |
-723,5 |
0 |
2-3 |
-1933,1 |
-2063,6 |
-6309 |
-130,5 |
0 |
-2063,6 |
3-4 |
-0,26 |
3,75 |
0 |
0,26 |
-447,05 |
0 |
4-5 |
861,4 |
862,6 |
2056 |
940 |
0 |
862,6 |
5-6 |
1518,8 |
1713 |
3272 |
194,2 |
0 |
1713 |
6-1 |
124,2 |
881 |
291 |
36,8 |
0 |
881 |
ПСУ, работающая на перегретом паре до температуры t1=430 0С при давлении P1=7 МПа
Схема паротурбинной установки:
ПТ - паровая турбина;
ЭГ – электрогенератор;
К – конденсатор;
ПН – питательный насос;
ПГ – парогенератор;
ПП – пароперегреватель.
1-2 – адиабатическое расширение пара в турбине;
2-3 – изобарно-изотермический процесс конденсации пара (P2=idem, t2= idem)
3-4 – адиабатное сжатие воды в насосе;
4-5 – изобарный процесс подогрева;
5-6 - изобарно-изотермический процесс парообразования в парогенераторе;
6-1 – изобарный процесс перегрева пара.
ПСУ, работающая на перегретом паре t1=430 0C P1=7 МПа, но при этом применяется вторичный перегрев до параметров
t1’=4200C, P1’=2,2МПа
Схема паротурбинной установки:
ПТ - паровая турбина;
ЭГ – электрогенератор;
К – конденсатор;
ПН – питательный насос;
ПГ – парогенератор;
ПП – пароперегреватель;
ВПП – вторичный пароперегреватель .
1-1’ - адиабатическое расширение пара в турбине;
1’-1’’ - изобарный процесс вторичного перегрева пара;
1’’-2 – адиабатическое расширение пара в турбине;
2-3 – изобарно-изотермический процесс конденсации пара (P2= idem, t2= idem) ;
3-4 – адиабатное сжатие воды в насосе;
4-5 – изобарный процесс подогрева воды в парогенераторе;
5-6 - изобарно-изотермический процесс парообразования в парогенераторе;
6-1 – изобарный процесс перегрева пара в парогенераторе. Параметры рабочего тела в характерных точках цикла приведены в таблице 3.
Вывод
1) При применении промежуточного перегрева пара к. п. д. установок возрастает на 1-6%. Это происходит как за счет повышения относительного к. п. д. турбины низкого давления, так и за счет некоторого повышения суммарной работы изоэнтропного расширения на участках цикла 1—1’ и 1’’—2 по отношению к изоэнтропной работе расширения па участке 1—2 в силу того, что разность энтальпий процесса 1’’—2 - больше разности энтальпий процесса 1’—2’.
2) Применение промежуточного перегрева пара понижает расход
пара в установке, что увеличивает срок службы ее компонентов и установки в целом.
3) Применение промежуточного перегрева пара увеличивает количество подводимой и отводимой теплоты. Что усложняет конструкцию установки, (добавление пароперегревателя и дополнительной турбины) и увеличивает нагрузку на конденсатор.
Список литературы:
Купцов С.М., Калинин А.Ф. Домашние задания по теплотехнике. Часть I « Термодинамика»: Методические указания к самостоятельной работе по термодинамике. – М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. – 28 с.
Программа «Диаграмма HS для воды и водяного пара v2.4».Разработчик: SplitLOG
Б.П.Поршаков, Р.Н.Бикчентай, Б.А. Романов. Термодинамика и теплопередача (в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности): Учебник для вузов.-М.:Недра, 1987.-349 с.