где r, кДжкг -скрытая теплота парообразования, выбирают по давлению р из табл. 11 приложения.
Задача 10
В теплообменнике G2 =2 кг/с воды нагреваются от температуры t′2 = 200 C
до t′2′ = 2100 C |
горячими |
газами, которые |
при |
этом охлаждаются от |
температуры t1′ |
= 4100 C до температуры t1′′ = 2500 C . |
|
||
Определить |
поверхность |
теплообменника |
при |
включении его по схеме |
прямотока и противотока, если коэффициент теплопередачи k=32 Вт/(м2 К ) .
Порядок решения. Количество теплоты, полученное водой от газов найдем по уравнению теплового баланса
Q = G 2C2 (t′2′ − t′2 ), Вт.
Среднелогарифмический температурный напор для прямотока
∆tпрям = (t1′ − t′2 )′−(t1′′′ − t′2′ );
л ln t1 − t2 t1′′ − t′2′
для противотока
∆tпрот = (t1′ − t′2′)′−(t1′′′′− t′2 ).
л ln t1 − t2 t1′′− t′2
Из уравнения теплопередачи поверхность теплообменника
F |
= |
Q |
; F |
= |
Q |
. |
k∆tпрямл |
|
|||||
прям |
|
прот |
|
k∆tпротл |
||
33
Задача 11
Для паровой турбины мощностью N =1000 кВт с удельным расходом пара do =5,5 кг/(кВтּч) определить поверхность охлаждения конденсатора и расход
охлаждающей воды, если известно, что кратность охлаждения m=55 кг/кг и температура охлаждающей воды на входе в конденсатор t′2 =180 C , на выходе t′2′ = 280 C. Температура пара в конденсаторе tн = 32,50 С. Коэффициент
теплопередачи k=3700 Вт/(м2ּК).
Порядок решения. Расход пара турбиной D= do N, т/ч. Расход охлаждающей воды W=Dm, т/ч. Отводимая в конденсаторе теплота Q = СрW(t′2′ − t′2 ), Дж/ч. Температурный напор в конденсаторе
∆t = tн − t′2 +2 t′2′ .
Поверхность охлаждения конденсатора
F = kQ∆t , м2.
Задача 12
Определить удельный расход теплоты на выработку 1 МДж электроэнергии (для условного топлива) для КЭС с тремя турбогенераторами мощностью
N = 75 103 кВт каждый и с коэффициентом использования установленной мощности k и = 0,64 , если станция израсходовала B = 670 106 кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания Qнр = 20500 кДж/кг.
Порядок решения. Установленная мощность КЭС
Nэсу = 3N , кВт.
Количество выработанной энергии за год
Эвыр = 8760k u Nэсу , кДж/год.
КПД КЭС брутто
34
Эвыр
ηбр = .
КЭС BQнр
Удельный расход теплоты на выработку одного МДж электроэнергии (для условного топлива)
dЭКЭС = |
1 |
, МДж/МДж. |
|
ηбр |
|||
|
|
||
|
КЭС |
|
Задача 13
Теплоэлектроцентраль израсходовалаBТЭЦ = 92 106 кг/год каменного угля с
низшей теплотой сгорания Qнр = 27500 |
кДж/кг, выработав при этом |
электроэнергии Эвыр = 64 1010 кДж/год и |
отпустив теплоты внешним |
потребителям Qотп = 4,55 1011 кДж/год. |
|
Определить КПД ТЭЦ брутто и нетто по выработке электроэнергии и теплоты, если расход электроэнергии на собственные нужды 6% от выработанной энергии, КПД котельной установки ηк.у. = 0,87 и расход топлива
на выработку электроэнергии для собственных нужд B с.н. = 4,5 106 кг/год.
Определить удельные расходы условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии и 1 МДж теплоты.
Порядок решения. Расход топлива на выработку отпущенной теплоты
Qотп
BQ = Qнрηк.у. , кг/год.
Расход топлива на выработку электроэнергии
ВЭ = ВТЭЦ −ВQ , кг/год.
КПД ТЭЦ брутто по выработке электроэнергии
Эвыр ηЭбрТЭЦ = ВэQнр .
35
КПД ТЭЦ брутто по выработке теплоты
Qотп
ηОбрТЭЦ = ВQQнр .
Количество отпущенной электроэнергии
Эотп = Эвыр − Эс.н. ; Эс.н. = Эвыр 0,06 , кДж/год.
КПД ТЭЦ нетто по отпуску электроэнергии
ηЭнетто = |
Эотп |
. |
|
[(Вэ −Вс.н. )]Qнр |
|||
ТЭЦ |
|
КПД ТЭЦ нетто по отпуску теплоты
Qотп
Q
η НЕТТО = [( )] .
ТЭЦ ВQ −Вс.н. Qнр
Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии
bТЭЦЭУ = |
ВЭQнр |
, кг/МДж. |
|
29,3Эвыр |
|||
|
|
Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж теплоты
bQу |
= |
ВQ Qнр |
, кг/МДж. |
|
29,3Qотп |
||||
ТЭЦ |
|
|
36