Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра теплофизики и промышленной экологии

Расчет цикла паросиловой установки

Методические рекомендации к выполнению курсовой работы

Новокузнецк

2013

УДК (621.1.016.4+66-971);378.147

Р24

Рецензент

доцент кафедры теплогазоснабжения и вентиляции СибГИУ

О.Я.Логунова

Р24 Расчет цикла паросиловой установки : метод. реком. / Сиб. гос. индустр. ун-т; сост. : Т.А. Михайличенко. – Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, 2013. –16 с.

Изложены цели и порядок выполнения курсовой работы по технической термодинамике, приведен перечень справочной литературы.

Предназначены для студентов, изучающих дисциплины «Техническая термодинамика» и «Теплофизика», по направлениям подготовки 150400.62, 280700.62, 140100.62.

Введение

Курсовая работа по расчету и анализу тепловой работы паросиловой установки (ПСУ) выполняется для закрепления теоретических знаний и получения навыков в решении практических задач по технической термодинамике. Результаты расчетов позволяют студентам проанализировать факторы, влияющие на повышение эффективности работы паросиловой установки при комбинированной выработке электрической и тепловой энергии.

Общие сведения о тэц и кэс

Основой теплофикации в России является комбинированная выработка электрической и тепловой энергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). В работе необходимо сравнить некоторые экономические показатели работы ТЭЦ и КЭС (конденсационных электростанций, в которых вырабатывается максимально возможное количество механической и электрической энергии, а весь отработанный пар конденсируется за счет охлаждения циркуляционной водой). Потери с охлаждающей водой на КЭС составляют до 60% тепла от сгорания топлива. Экономичность теплофикационных установок (ТЭЦ) за счет повышения давления и температуры отработавшего пара (противодавления) и использования тепла охлаждающей конденсатор воды для бытовых и различных технологических нужд предприятия значительно выше – 70–75%.

Принципиальная схема простой конденсационной паросиловой установки приведена на рисунке 1.

В паровом котле К образуется насыщенный пар с давлением Р₁ и температурой t_кип, который в пароперегревателе ПП перегревается при неизменном давлении до температуры t₁. Перегретый пар поступает в паровую турбину ПТ, где расширяется, производя работу , которая преобразуется генератором ЭГ в электроэнергию. Отработавший в турбине пар с давлением Р₂ и температурой t₂ поступает в конденсатор КУ, где при неизменных давлении и температуре превращается в конденсат. Конденсат поступает в бак-накопитель БН, затем откачивается из него конденсационным насосом КН и подается в питательный бак ПБ. Оттуда насосом ПН перекачивается в котел, где снова нагревается и испаряется, и цикл повторяется.

Рисунок 1 – Принципиальная схема паросиловой

конденсационной установки

Критерием оценки экономичности преобразования тепловой энергии q в механическую служит термический коэффициент полезного действия (КПД) – η_t. Повышение начальных параметров пара, введение регенеративного подогрева питательной воды паром, отбираемым из турбины, ведет к увеличению η_t. Осуществление комбинированной выработки электроэнергии и тепла (теплофикационный цикл) обеспечивает экономию топлива и позволяет еще больше повысить степень использования тепла топлива, а следовательно – повысить КПД.

Задание

Паросиловая установка оборудована турбиной мощностью N. Турбина работает на паре с начальными параметрами Р₁ и t₁ и имеет два отбора: первый – производственный при Р_отб1, величина отбора Д_отб1; второй – теплофикационный для сетевых подогревателей при Р_отб2, величина отбора Д_отб2.

Конденсат с производства и от сетевых подогревателей возвращается при температуре насыщения отбираемого пара. Давление в конденсаторе (давление противоотбора) Р₂ = 0,004 МПа; относительный внутренний КПД турбины η_0i; механический КПД турбины η_мех; КПД электрогенератора η_г.

Для производства пара в количестве Д на ТЭЦ установлены котельные агрегаты, в которых сжигается топливо с низшей теплотой сгорания .

Исходные данные для расчета приведены в приложении А.