Розв’язання

За допомогою і-S-діаграми знаходимо ентальпію пари на виході з турбіни при тиску Р₂=4 кПа, і₂ = 2092 кДж/кг і ентальпію конденсату на виході з конденсатора і₃ = 121,4 кДж/кг.

Питомі витрати водяної пари на турбіну при роботі станції з конденсатором на 1 кВт·год виробленої електроенергії визначаємо за залежністю (138) при новому значенні ентальпії і₂

.

Годинні витрати пари на турбіну будуть становити

Д₀ = N_ел ·d = 8000·2,97 = 23760 кг/год.

Кількість теплоти, що витрачається в котельні для вироблення такої кількості пари

Q₁= Д₀· ( і₁ – і₃ ) = 23760· (3302 – 121,4) = 75,57·10⁶ кДж/год.

Витрати палива в паровій котельні для вироблення пари

.

Одержана величина витрат палива на виробництво електроенергії значно менша за одержані у задачі №2 витрати на комбіноване вироблення теплової та електричної енергії, але не враховує необхідності вироблення теплоти.

Кількість теплоти, що необхідно подати споживачам за умов попередньої задачі, становить Q = 79,075 кДж/год.

Додаткові витрати палива у другій котельні визначаються за залежністю

.

Загальні витрати палива в обох котельнях будуть становити

В = В₁ + В₂ = 3160 + 3306 = 6466 кг/год,

що менше за витрати палива при комбінованому виробленні теплової й електричної енергії на ТЕЦ.

Економія палива на ТЕЦ становить

.

Визначають коефіцієнт використання теплоти палива на ТЕЦ при комбінаційному виробленні теплової та електричної енергії і при різному виробленні: електричної енергії на КЕС, а теплоти – у котельні:

• для комбінованого вироблення

;

• для нарізного вироблення

.

Таким чином, комбіноване вироблення теплоти і електроенергії на ТЕЦ економічно вигідне і доцільне.

№4. Турбіна потужністю 6000 кВт працює при параметрах пари Р₁=3,5 МПа, t₁= 435°С, Р₂=4 кПа. Для підігрівання живильної води з турбіни відбирається пара при тиску Р₅ =0,16 Мпа.

Установити термічний ККД установки, питомі витрати пари й теплоти і збільшення термічного ККД порівняно з такою установкою, що працює без регенеративного підігрівання живильної води.

При розв’язанні задачі доцільно використати побудову циклу, надану на рис. 27, і залежності на сторінках 94 та 95.

Величину відбору g₁ визначити з рівняння теплового балансу регенеративного теплообмінника за залежністю

,

де умовні позначення прийняті згідно з рис. 27.

№5. Визначити термічні ККД циклу Ренкіна при переведенні роботи турбіни з параметрами пари Р₁=2,9 МПа, t₁= 400°С, Р₂=4 кПа на параметри Р₁=9,0МПа, t₁= 480°С, Р₂=3 кПа. Проаналізувати причини зміни ККД.

11. Завдання на контрольну роботу. Тести для контролю знань

Робота складається із пяти задач, які студент повинен розв’язати, оформити і податив навчальний заклад для перевірки й захисту. Вибір варіанта завдання здійснюється відповідно до цифр номера залікової книжки студента. Завдання можуть бути використані в ході поточного і підсумкового контролю знань студентів при кредитно - модульній системі організації навчального процесу.

Задача №1

Заміряні за допомогою лічильника витрати природного газу складали V_зам, м³/год, надлишковий тиск газу в лічильнику становив Р_зам, ат, а температура +t_зам, °С.

Склад газу: СН₄ – % об., С₂Н₆ – 5% об., С₃Н₈ – 1% об., N₂ = 14% об., СО₂ – % об. Привести показання лічильника до стандартних умов (t_су=20°С, Р_су=101325 Па); визначити густину газу при тискові і температурі в лічильнику, визначити масові витрати газу в кг/год. Як зміняться показання лічильника при збільшенні температури газу на 5°С і зменшенні тиску на 0,3 ат? Визначити газову сталу для заданого складу газу і парціальний тиск кожного компонента газової суміші.

За трьома, чотирьома точками побудувати графіки залежності приведених до стандартних умов об΄ємних витрат газу від наступних пара- метрів:

• температури газу у лічильнику t_зам;

• тиску газу у лічильнику Р_зам,

за умови незмінних заміряних витрат газу V_зам, вказаних у таблиці 11 згідно завдання.

Визначити витрати сухого природного газу без врахування водяної пари, яка міститься у газі, якщо температура точки роси для газу при вказаному у таблиці тиску становить + 15^оС.

Задачу розв’язати з урахуванням коефіцієнта стискуваності газу. Вихідні дані прийняти за табл. 11

Таблиця 11

Передостання цифра номера залікової книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Vзам , м³/год	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	6000
Рзам, ат	10,1	11,5	9,5	8,7	9,2	8,9	10,5	11,0	7,0	6,0
tзам, °С	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Остання циф-ра номера залі-кової книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
СН4, % об	87	88	87,5	89	88,5	86	86,5	85	85,5	84
СО2, % об	3	2	2,5	1	1,5	4	3,5	5	4,5	6