Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебпотерм2.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
1.3 Mб
Скачать

Контрольні запитання

  1. Зобразити цикл Ренкіна у діаграмах P-υ, T-S, і-S. Пояснити призначення окремих термодинамічних процесів – складових циклу.

  2. Як визначається корисна робота циклу Ренкіна?

  3. Призначення конденсатора у циклі Ренкіна. Із яких міркувань призначається тиск у конденсаторі?

  4. Як визначається ККД циклу Ренкіна? Способи підвищення ККД паросилового циклу.

  5. Чим обмежене підвищення тиску пари до турбіни і зниження тиску у конденсаторі при підвищенні термічного ККД циклу Ренкіна?

  6. Які теплові електростанції називаються ТЕЦ? Навести схему ТЕЦ, пояснити призначення окремих елементів.

  7. Що таке турбіна, яка працює з протитиском?

  8. У якому співвідношенні знаходяться термічний ККД паросилової установки і коефіцієнт використання теплоти у теплофікаційному циклі?

  9. Основні умови економічної роботи ТЕЦ.

  10. Із яких міркувань у теплосилових циклах застосовують два робочих тіла? Що таке бінарний цикл?

  1. У чому причина підвищення ККД у бінарному когенераційному циклі?

  1. Зобразити у діаграмі T-S цикл бінарної установки.

  2. Як визначається коефіцієнт використання теплоти у бінарному когенераційному циклі?

  3. У чому полягають переваги і недоліки водяної пари як робочого тіла.

  4. Записати залежності для визначення наступних характеристик паросилових циклів і циклів комбінованого вироблення теплоти й електроенергії:

  • роботи розширення на лопатках турбіни;

  • теплоти, що утворюється при конденсації пари в теплофікаційному теплообміннику;

  • витрат роботи на стискування конденсату в помпах;

  • теплоти, що виділяється в регенеративному теплообміннику;

  • теплоти, яку необхідно підвести до циклу для пароутворення у паровому котлі.

Задачі

1. Паросилова установка працює за циклом Ренкіна. Початковий стан водяної пари до турбіни Р1=2,0 МПа, t1=300°C. Тиск у конденсаторі Р2=4кПа. Визначити термічний ККД.

Розв’язання

Виконуємо побудову процесу 1–2 адіабатного розширення пари на лопатках турбіни на і - S – діаграмі водяної пари за відомими параметрами точок 1 і 2 (рис. 25). За допомогою діаграми (додаток К) визначаємо ентальпію пари у початковому стані, і1 = 3019 кДж/кг, ентальпію пари на виході з турбіни (т.2), і2 = 2036 кДж/кг і ентальпію конденсату на виході з конденсатора, і3 = 121,4кДж/кг. Величину і3 можна також визначити за таблицями водяної пари або згідно із залежністю (17)

і3 = ск·tз = ск·tн = 4,2·28,98 = 121,4 кДж/кг,

де tн – температура насичення водяної пари при тиску Р2 = 4 кПа у конденсаторі, згідно з таблицями водяної пари tн = 28,98°С.

Термічний ККД циклу Ренкіна визначається за формулою (137)

.

2. На заводській ТЕЦ установлені дві парові турбіни з протитиском потужністю електричної енергії Nел = 4000 кВт кожна. Уся пара із турбіни направляється на технологічні потреби заводу, звідкіля вона повертається у котельню у вигляді конденсату при температурі насичення. Установка працює за циклом Ренкіна. Параметри пари до турбіни: Р1=35 ата, t1= 435°С; тиск пари після турбіни Р2 =1,2 ата. Термічний ККД парового котла становить ηк=84%, теплота згорання палива QнР=28470 кДж/кг.

Визначити витрати палива на ТЕЦ.

Розв’язання

Із і–S - діаграми знаходимо ентальпії робочого тіла з характерних точок циклу, зображеного на рис .25:

  • до турбіни і1 = 3302 кДж/кг;

  • після турбіни і2 = 2538 кДж/кг;

  • після конденсатора і3 = 439,4 кДж/кг.

Питомі витрати пари на 1 кВт·год виробленої електроенергії визначаємо за залежністю (138)

.

Годинні витрати пари, що споживаються турбінами, визначаємо за формулою

Д0 = Nел ·d = 4000·2·4,71 = 37680 кг/год.

Установлюємо кількість корисної теплоти, яка буде використовуватись на технологічні потреби заводу з парою, що відбирається після турбіни. Оскільки вся пара з параметрами точки 2 після турбіни направляється на технологічні потреби, а повертається в котельню у вигляді конденсату в т.3, то кількість корисної теплоти визначається як різниця ентальпій у точках 2 і 3 (відповідно до і після ізобарного процесу конденсації пари)

Q = Д0· ( і2 – і3 ) = 37680·(2538 – 439,4) = 79,075·106 кДж/год.

Кількість теплоти, яку необхідно передати від продуктів згорання палива до конденсату для генерації пари у котлі, визначається як для ізобарного процесу 4-1 ( рис. 27)

QТЕЦ = Д0· ( і1 – і3) = 37680 · (3302 – 439,4) = 107,9 · 106 кДж/год.

Витрати палива у котельні ТЕЦ обчислюються за залежністю (11)

.

3. Для умов попередньої задачі визначити витрати палива при окремому виробленні: електроенергії – на конденсаційній електростанції, що працює за циклом Ренкіна, а теплоти – в паровій котельні.

Кінцевий тиск у конденсаторі прийняти Р2 = 4 кПа.Установити коефіцієнт використання теплоти палива при комбінованому і нарізному виробленні теплової та електричної енергії.