
- •Оглавление
- •Простейшая принципиальная схема пту на перегретом паре высоких параметров
- •Расчет теплоты и процессов цикла пту
- •2.4 Изменение кпд цикла
- •Циклы пту с промежуточным перегревом пара
- •Цикл пту с регенерацией
- •Цикл на насыщенном водяном паре с противодавлением
- •2.8 Вычисление кпд цикла при
- •Расчет других показателей циклов турбин с противодавлением
- •Уравнение теплового баланса псв
Цикл на насыщенном водяном паре с противодавлением
По заданию уменьшаем
в
10 раз и получаем новое значение
,
а
увеличивается в 20 раз, получим
.
Из таблицы №2 выпишем значения
,
,
и
при
:
;
;
;
;
;
;
Точки 1 и 6 совпадают, следовательно:
;
;
;
;
.
Найдем параметры для точки 5:
;
;
;
;
Параметры для точки 2 найдем из таблицы
№2 по
:
;
;
;
;
;
;
;
.
Для того чтобы определить
и
найдем степень сухости Х:
(1)
(3)
Точка 3:
,
,
,
,
.
Точка 4:
,
.
Остальные параметры найдем из таблицы
№ 3:
,
и
Параметры точек 1, 2, 3, 4, 5 и 6 занесем в таблицу:
Параметр Точка |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
p, МПа |
1,4 |
0,07 |
0,07 |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
υ, м3/кг |
0,141 |
1,41 |
0,001 |
0,001 |
0,001 |
0,141 |
i, кДж/кг |
2788 |
2349 |
376 |
376 |
830 |
2788 |
Т, ⁰С |
184 |
89,3 |
89,3 |
89,3 |
184 |
184 |
S, кДж/(кг∙К) |
6,46 |
6,46 |
1,19 |
1,19 |
2,28 |
6,46 |
Найдем удельную техническую работы турбины
(4)
Найдем удельную техническую работу
питательного насоса:
(5)
Зная удельную техническую работы паровой турбины и питательного насоса, мы можем определить полезную работу цикла:
(6)
Найдем затраты удельной теплоты в цикле:
(7)
Теперь найдем КПД цикла:
(8)
(16%)
2.8 Вычисление кпд цикла при
Внутренний КПД турбины определяется по формуле:
Найдем энтальпию в точке 2д:
(1)
Теперь найдем степень сухости из уравнения:
, (2)
отсюда
Найдем другие параметры в точке :
(3)
Внутренний КПД турбины определяется по формуле:
Найдем энтальпию в точке 4д:
(4)
По таблице 3 найдем остальные параметры
в точке 4д путем линейной интеграции и
получим:
,
,
Найдем внутренний абсолютный КПД цикла:
(5)
(12,7%)
Необходимо чтобы внутренний абсолютный КПД был меньше, чем термический: . В нашем случае 12,7%<16%, следовательно, условие выполняется.
Расчет других показателей циклов турбин с противодавлением
Для ТЭЦ существуют и другие показатели эффективности, кроме термического и внутреннего КПД. К таким показателям относятся:
- коэффициент использования теплоты топлива ki:
(1)
С учетом КПД турбины и пренебрегая
относительно небольшой работой насоса
(
,
),
получаем:
Уравнение теплового баланса псв
Составляем уравнение теплового баланса
ПСВ, приняв кратность циркуляции m=20.
Считаем температуру обратной сетевой
воды
,
а температуру горячей воды
,
рассчитать температурный напор ПСВ.
Написать систему основных уравнений
ПСВ и предложить алгоритм конструкторского
расчета.
Балансовым уравнением теплообмена является алгебраическая сумма тепловых потоков равная 0:
или
,
где
,
где
и
- температура в начале и в конце процесса
соответственно,
,
где
и
- температура в конце и начале процесса
соответственно,
- количество теплоты, отданное горячим
теплоносителем, Вт
- количество теплоты, полученное холодным
теплоносителем, Вт
- массовый расход, т/с
-
теплоемкость при изобарном процессе,
Водяной эквивалент теплоносителя:
,
Подставим формы и получим:
Найдем отношение эквивалентов теплоносителя:
Схемы движения теплоносителя
Различают три направления движения
теплоносителя: прямоток, противоток и
перекрестный ток:
- прямоток,
- противоток,
-
перекрестный ток.
При прямотоке температура холодного теплоносителя в конце теплообменника всегда меньше конечной температуры горячего теплоносителя.
При противотоке конечная температура холодного теплоносителя может быть больше конечной температуры горячего теплоносителя.
Средний температурный напор.
Получим эту формулу для рекуперативного теплообменника с прямотоком.
Из уравнения теплопередач следует:
,
где
- коэффициент теплопередачи, Вт/кг ⁰С
- площадь теплообменника, м2,
- текущая температура горячего
теплоносителя, ⁰С
- текущая температура холодного
теплоносителя, ⁰С
- количество теплоты, Вт.
- изменение температуры горячего
теплоносителя
- изменение температуры холодного
теплоносителя
Проинтегрируем данное выражение:
Выражаем
и получим:
Температурный напор:
,
⁰С
где
- большая разность температур между
теплоносителями,
- малая разность температур между
теплоносителями, ⁰С
Заключение
В данном курсовом проекте мы рассмотрели: принципиальную схему ПТУ на перегретом паре высоких параметров, циклы с регенеративным подогревом, циклы на насыщенном водяном паре. Так же были найдены термический КПД турбины и насоса, работа, показатели циклов турбин с противодавлением. Составили уравнение теплого баланса, температурного напора. Начертили диаграммы p-υ, i-S, t-S по найденным параметрам.
Литература
Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98-М.: Издательство МЭИ. 2003.-168с.:ил.
Рыткин В. Я., “Тепловые электрические станции”. Изд.2-е, перераб и доп. М.”Энергия” 1976г./448 стр., ИЛ.
Делягин Г.Н. “Теплогенерирующие установки”: Москва “Стройиздат”, 1986г./467 стр.
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д