27. Паротурбинная установка. Цикл Ренкина.
ПТУ – тепловой двигатель или тепловая машина, в которой рабочим теплом является пар, полученный в котельном агрегате.
Схема:
паровой
котел.
паровая
турбина.
электрогенератор.
конденсатор.
насос.
адиабатное
расширение пара в турбине.
изобарно-изотермический
процесс в конденсаторе.
адиабатное
повышение давления конденсата в насосе.
изобарный
процесс в паровом котле.
Достоинства цикла Ренкина:
-
цикл Ренкина включает два адиабатных процесса, один изотермический и еще один частично изотермический, то есть по форме цикла Ренкина близок к циклу Карно.
-
вода перекачивается насосом в жидком состоянии, поэтому расход энергии на привод насоса относительно мал.
;
Термический коэффициент полезного действия:
Влияние параметров цикла на термический коэффициент полезного действия:
давление
в конденсаторе.
При снижении давления в конденсаторе, термический коэффициент полезного действия увеличивается.
давление
пара перед турбиной.
При увеличении давления пара перед турбиной, термический коэффициент полезного действия увеличивается.
28. Анализ цикла Ренкина с учетом потерь от необратимости.
действительный
процесс расширения в турбине.
действительный
процесс в насосе.
Потери энергии в турбине и насосе обусловлены трением рабочей среды, учитываются с помощью внутренних КПД:
Механический
КПД учитывает потери энергии на: трение
в подшипниках и расход энергии на привод
масленого насоса, для смазки подшипников
.
КПД электрогенератора
учитывает электрические и механические
потери электрогенератора
.
Абсолютное электрическое КПД турбогенератора:
Если учесть тепловые потери в котле и паропроводе, то КПД современной КЭС составляет 38-40%.
29. Паротурбинная установка с промежуточным перегревом пара.
Сухость пара на выходе из турбины составляет 0,86-0,88
паровой
котел.
электрогенератор.
конденсатор.
насос.
пароперегреватель.
дополнительный
пароперегреватель.
цилиндр
высокого, низкого давления соответственно.
Благодаря
тому, что увеличение средней температуры
теплоподвода возрастает величина
цикла.
адиабатное
расширение пара в
.
перегрев
пара в
.
адиабатное
расширение в
.
изобарно-изотермический
процесс в конденсаторе.
адиабатный
процесс в насосе.
изобарный
процесс в паровом котле.
30. Паротурбинная установка с регенеративным подогревом питательной воды.
Регенерация теплоты – это перераспределение теплоты в цикле, то есть теплота забирается от рабочего тела в одном процессе и возвращается ему в другом процессе.
подогреватель
низкого давления.
подогреватель
высокого давления.
Для подогрева воды из турбины забирается 25-30% пара, а КПД возрастает на 10-12 %.