Расчет параметров теплоэнергетической установки с промежуточным перегревом пара и регенерацией тепла

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине Основы термодинамики



Задание

Исходные данные

Абсолютное давление окружающей среды	P0	754	мм рт. ст.
Температура окружающей среды	t0	4	о С
Давление в паровом котле и пароперегревателе	PП1	130	бар
Температура перегрева	tП	670	о С
Промежуточное давление при вторичном перегреве пара	PП2	11	бар
Вакуум в конденсаторе	Bk	96	%
Адиабатический К.П.Д. турбины (внутренний относительный К.П.Д.)	ад	0,82	-
Давление отбираемого на регенерацию пара	Pрег	0,8	бар
Изменение температуры воды в подогревателе от температуры насыщения при Pрег	tВ	5	о С
Температура питающей воды при работе по разомкнутому циклу	tВ	75	о С
Температура охлаждающей воды в конденсаторе	tВ охл	12	о С
Температура продуктов сгорания в котельной установке	tГ	1450	о С

Определить:

- параметры рабочего тела (P, v, T, S, u, i, ex) во всех характерных точках идеального и реального циклов;

- энергетические параметры для всех процессов, составляющих циклы (u, i, l, l, q^e , ex);

- КПД идеального и реального циклов с регенерацией и без регенерации тепла;

- КПД цикла Ренкина с теми же параметрами пара за турбиной;

- КПД разомкнутого цикла;

- величину диссипации энергии, потерь эксергии, эксергетический КПД турбины;

- расход охлаждающей воды;

- составить уравнения эксергетического баланса для реального цикла.

ИЗОБРАЗИТЬ:

- тепловую схему циклов с регенерацией тепла и без регенерации разомкнутого цикла;

- идеальный и реальный циклы в P - v, T - S, и i - S диаграммах (условно), а также цикл Ренкина.

ПРИМЕЧАНИЯ.

1. Определение параметров рабочего тела в реальном цикле произвести в двух вариантах: по таблицам и T - s диаграмме.

2. Подогрев охлаждающей воды задать до температуры конденсации пара.

3. Принять, что в водонагревателе греющий пар полностью конденсируется и что переохлаждения конденсата в нем не происходит.

4. Потерями тепла в окружающую среду всеми элементами установки пренебречь.



1. Расчет идеального цикла ренкина

Схема теплоэнергоустановки и принцип ее работы:

1. насос

2. барабан котла

3. пароперегреватель

4. турбина паровая

5. теплообменник (конденсатор)

6. электрогенератор

С помощью питательного насоса (1) вода под давлением P₂=P_П1 поступает в барабан котла (2), где к ней подводится тепло q₁' при постоянном давлении. Происходит процесс нагрева воды до температуры кипения и парообразование. Полученный сухой насыщенный пар перегревается в пароперегревателе (3), где к нему подводится количество тепла q₁''. Перегретый пар поступает в турбину (4), где, расширяясь, совершает работу. Отработавший влажный пар при давлении Р_к=Р₁=Р₆ поступает в конденсатор (5), где происходит его конденсация. Конденсация осуществляется путём передачи количества тепла q2 охлаждающей воде с температурой t_{В 0XЛ}. На одном валу с турбиной находится электрогенератор (6), который вырабатывает электроэнергию. С помощью питательного насоса вода из конденсатора (конденсат) снова подаётся в котёл. Паровой котёл и пароперегреватель можно объединить понятием парогенератор. P-v, T-s и i-s диаграммы идеального цикла Ренкина:

1.1 Определение параметров рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла.

Определим параметры воды при давлении и температуре окружающей среды: i₀, T₀, s₀. T₀=277,15К. Значения i₀ и s₀ находим, пользуясь таблицами [2].

При 4 16,81 0,0611

При 0 -0,04 -0,0002

Следовательно, параметры окружающей среды определяются как:

ТОЧКА 1

Точка находится на линии насыщения и соответствует параметрам рабочего тела на выходе из конденсатора. Атмосферное давление 754 мм.рт.ст.; вакуум в конденсаторе B_k=96%. Тогда давление в конденсаторе определяется как

(1-0,96)754 0,0401128

При давлении P₁=0,040 бар по таблицам для состояния насыщения воды и водяного пара [2] находим:

0,0010041165

0,423

121,5947

29,00675+273,16=302,16675

Определим удельную внутреннюю энергию:

121,5947-0,0401128 0,0010041165=121,594

Эксергию потока определим по формуле:



=(121,5947-16,85)-277,15 (0,423-0,0613)= 4,4874

ТОЧКА 2

Параметры точки 2 определим по табл. [2].

Точка характеризует параметры воды, поступающей в барабан котла после сжатия в насосе. Сжатие считается адиабатным, изоэнтропным, т. е. 0,423.

Вторым определяющим параметром является давление в котле 130 . По этим данным, интерполируя (используем формулу линейной интерполяции), находим остальные параметры:

306,343 K

0,001000

150,786

=150,786-130 0,001000=137,790

=(150,786-16,85)-277,15(0,423-0,0613)= 33,69

ТОЧКА 3

Параметры точки 3 определим по табл. [2].

Точка соответствует состоянию насыщения воды, т.е. x=0 при давлении 130. По этим параметрам находим остальные:

604,2K

0,0015665

3,561

1531,402

=1531,4-130 0,0015665=1511,035

=(1531,402-16,85)- 277,15 (3,561-0,0613)= 544,61

ТОЧКА 4

Параметры точки 4 определим по табл. [2].

Точка насыщения пара при 130; x=1

604,2

0,01279

5,434

2662,9

=2662,9-130 0,01279=2496,63

=( 2662,9-16,85)- 277,15 (5,434-0,0613)= 1157,0



ТОЧКА 5

Параметры в этой точке находим по таблицам воды и перегретого пара [2]. Эти параметры характеризуют состояние пара перед турбиной. Известно: давление в паровом котле 130 и температура перегрева пара 670. Тогда:

0,03200

6,9818

3777,0

=3777,0-130 0,03200=3361,0

=(3777,0-16,85)- 277,15 (6,9818-0,0613)= 1842,13

ТОЧКА 6

Характеризует параметры влажного пара, поступающего в конденсатор. По известным параметрам 0,04 МПа и 6,9818 находим остальные параметры:

302,16

=0,001=34,792;

=121,40=2553,7;

=0,4224=8,4735,

где `- для кипящей воды, “-для сухого насыщенного пара

Определим степень сухости пара x:

,

отсюда

0,815

0,0010041+(34,792-0,0010041) 0,815=28,36

121,4+(2553,7-121,40) 0,815=2103,72

=2103,72-0,04 28,36=1990,28

=(2103,72-16,85)- 277,15 (6,9818-0,0613)= 168,85

1.2 Определение энергетических параметров для всех процессов, составляющих цикл (?u, ?i, l, l', q^e, ?ex)

ПРОЦЕСС 1-2 - адиабатное (изоэнтропное, обратимое) повышение давления в насосе.

=137,790-151,484=-13,694

=150,786-121,59=29,196

13,694 -29,196



, т.к. тепло в процессе не подводится и не отводится от рабочего тела.

=33,69-4,4874=29,2026

ПРОЦЕСС 2-3 - изобарный подогрев воды в котле.

=1511,038-137,790=1373,25

=1531,402-150,786=1380,62

7,37

1380,62

, т.к. , а P=const

=544,61-33,69=510,92

ПРОЦЕСС 3-4 - изобарное испарение воды в котле.

=2496,63-1511,035=985,595

=2662,9-1531,402=1131,49

1131,49

=1131,49-985,6=145,84

=1157,0-544,61=612,39



ПРОЦЕСС 4-5 - изобарный перегрев пара в пароперегревателе.

=3361-2496,63=864,37

=3777-2662,9=1114,1

1114,

1114- 864,37=249,63

1842,13-1157=685,13

ПРОЦЕСС 5-6 - адиабатное (обратимое) расширение пара в турбине.

=1990,28-3361=-1370,72

=2103,72-3777=-1673,28

=1370,72

1673,28

=168,85-1842,13=-1673,28

ПРОЦЕСС 6-1 - изобарное охлаждение влажного пара в конденсаторе до состояния насыщения воды при T=306,024K



=151,484-1990,28=-1838,796

=121,59-2103,72=-1982,13

-1982,13

=-1982,13-(-1838,796)= -143,334

=4,4874-168,85=-164,3626

1.3 Определение КПД идеального цикла Ренкина.

Термодинамический КПД цикла рассчитывается по формуле

,

где q₁ - количество теплоты, подведённое в цикле к рабочему телу; q₂ - количество теплоты, отводимое от рабочего тела.

Определим величины и

=3777-150,786=3626,214

=2103,72-121,59=1982,13

КПД определяется как:



(3626,214-1982,13)/ 3626,214=0,453 или 45 % - КПД идеального цикла Ренкина без регенерации.



2. Расчет реального цикла Ренкина

Схема установки остаётся без изменения, изменяется процесс в турбине - адиабатный, неизоэнтропный, остальные процессы в первом приближении сохраняем обратимыми.

2.1 Определение параметров рабочего тела во всех узловых точках

Появилась одна дополнительная точка.

ТОЧКА 6g

Внутренний адиабатный КПД турбины:

0,82,

отсюда можем определить:

=3777-0,82(3777-2103,72)= 2404,9



Давление 0,04 бар

По таблицам [2] определяем:

=302,16 К

=0,0010041=34,79;

=121,4=2553,7;

=0,42245=8,4737,

Степень сухости:

0,94

32.7

7.99

=2404,9-0,04 •10²•32.7=2274.1

= (2404.9-16.85)- 277.15 (7.99-0.0613)= 190.61

Другие точки данного цикла такие же, как и для идеального цикла.



2.2 Определение энергетических параметров для всех процессов, составляющих реальный цикл.

Процессы, которыми реальный цикл отличается от идеального, являются процессы 5-6g и 6g-1

ПРОЦЕСС 5-6g - адиабатное (необратимое) расширение в турбине в реальном цикле.

=2274.1-3361=-1086.9

=2404,9-3777=-1372.1

190.61-1842.13=-1651.52

Работу расширения находим из уравнения первого закона термодинамики для ТДС:

(для адиабатного процесса , )

,

где 7.99-6.9818=1.0082, а T_си5-6g - среднеинтегральная температура в процессе 5-6g (в первом приближении реальный процесс 5-6g заменим политропным)



(302.16 -943.15)/ln(302.16/943.15)= 563.13

563.13•1.0082=567.75

=567.75-(-1086.9)= 1654.65

1372.1

ПРОЦЕСС 6g-1 - изобарное охлаждение влажного пара в конденсаторе:

=151.484-2274.1=-2122.616

=121.59-2404.9=-2283.31

-2283.31

=-2283.31-(-2122.616) = -160.694

=4.4874-190.61=-186.12

Проверка.

Проверим правильность определения параметров реального и идеального циклов из условий: , , ,

Для идеального цикла получим:

13.694+7.3+145.84+249.63+1370.72-143.334=1644

-29.196+0+0+1673.28+0=1644

0+1381+1131+1114+0-1982=1644

Для реального цикла получим:

-13+1372+985+864-1086-2122=0 29+1381+1131+1114-1372-2283=0

29+511+612+685-1651-186=0

13.694+7.3+145.84+249.63+1654.65-160.69=1910.4

0+1381+1131+1114+567.75-2283.31=1910.4

регенеративный отвод цикл ренкин

Условия выполняются.



2.3 Определение КПД реального цикла

Определим КПД цикла по формуле:

где l'_Т - работа турбины, определяется как: l'_Т=l'_5-6д=i₅-i_6g;

l'_Н - работа насоса, определяется как l'_Н =l'_1-2=i₂-i₁; получим

((3777-2405)-(150.786-121.59))/(3777-150.786) = 0.37 или 37 %



3. Определение величины диссипации энергии, потерь эксергии, эксергетического КПД турбины

Диссипация энергии - это рассеяние энергии потока, вследствие трения и переход этой энергии в тепло трения.

567.75

Эксергия потока тепла q, отдаваемого телом с температурой T, определяется как:

,

где T₀ - температура окружающей среды. Если в элементе установки производится полезная работа l_полез, то потеря работоспособности рабочего тела:

?l=[(ex_вх+ex_{q вх})-ex_вых]-l_полез,

где ex_вх - эксергия потока на входе в элемент; ex_вых - эксергия потока на выходе из элемента.

В турбине нет теплового источника, тогда

?l=(ex_вх+ex_вых)- l_полез.

Потери эксергии обусловлены трением, теплообменом при конечной разности температур, потери тепла элементом.



1651.52-1372.1=279.42

Определим значение эксергетического КПД для оценки термодинамического совершенства турбины:

1372.1/1651.52=0.83 или 83%

3.1 Составление уравнения эксергетического баланса для реального цикла

Проанализируем величины потерь в элементах установки.

В котле и пароперегревателе полезная работа не производится. Потери эксергии определяются в виде:

Эксергия воды, поступающей в котёл: 33,69.

Эксергия пара на выходе из пароперегревателя: 1842,13;

- эксергия потока тепла, подводимого от горячего источника, имеющего температуру: t_Г=1450⁰С рабочему телу.

(3777-150,786)((1-277.15/(1450+273.15))= 3043



Получим:

=(33,69+3043) - 1842,13=1234,56

В конденсаторе полезная работа не совершается. Потери эксергии определяются как:

190,61-4,49=186,12

Эксергия воды, поступающей в насос:

ex_вх^нас=ex₁=4,49

Эксергия воды на выходе из насоса:

ex_вых^нас=ex₂₌33,69

Для работы насоса затрачивается работа l_полез=l'_1-2=-29,196, тогда

4,5-33,7+29,2

Эксергия теплоты, подводимой в цикле:

3043



Суммарные потери эксергии в цикле:

?l_?=?l^к+?l^Т+?l^кон+?l^нас=1234,56+279,42+186,12+0=1700,1

Суммарная полезная работа, выработанная в цикле:

1372,1-29,196=1342,9

Уравнение эксергетического баланса:

3043-1342,9=1700,1



4. Определение расхода охлаждающей воды в конденсаторе.

Исходными данными для расчёта конденсатора являются следующие параметры:

T_6g=T₁=302,15, t_{в охл}=12⁰С, i₁=121,59, i_6g=2404,9, P_6g=P₁=0,004 бар, P₀=1,00450896 бар.

Зададим подогрев охлаждающей воды до температуры конденсации пара (на линии насыщения), . Для охлаждающей воды энтальпия входа и выхода определяются в виде:

12•4,18=50.16

(302,15-273,15)•4,18=121,22

Запишем уравнение теплового баланса в конденсаторе:

(2404,9-121,59)/(121,22-50,16)= 32,13



Для идеального цикла с регенерацией:

(1-0,104)(2103,7-121,59)/( 121,22-50,16)= 24,99

g=0,104- доля пара, отбираемого на регенерацию, определена в разделе 6.2.



5. Расчет идеального цикла Ренкина с промежуточным перегревом пара

Схема теплоэнергоустановки с промежуточным перегревом пара

1. насос

2. барабан котла

3. пароперегреватель

4. турбина паровая

5. теплообменник (конденсатор)

6. электрогенератор

7. дополнительный пароперегреватель

Повышение средней температуры подвода теплоты (и, следовательно, повышение КПД всей установки) реализуется в цикле ПТУ с промежуточным перегревом пара. В отличие от схемы без промежуточного перегрева пар после пароперегревателя поступает в часть высокого давления турбины. Из неё пар поступает в дополнительный (промежуточный) пароперегреватель (7), где температура пара повышается до температуры t_П. Затем пар снова поступает в турбину низкого давления (4) и расширяется. При этом на последних ступенях турбины получаем более сухой пар.



5.1 Параметры узловых точек и процессы цикла

Параметры точек остаются такими же, как для идеального цикла Ренкина, но добавляются следующие точки:

ТОЧКА 10

Точка соответствует параметрам пара после ТВД. Заданы P_П2=P₁₀=11 бар. Т. к. процесс в турбине идеальный адиабатный s₁₀=s₅=6,9818

По таблицам [2] для перегретого пара определяем остальные параметры:

457.22K

0.17744

2780.7

2780,7-11•0,17744=2585.5

(2780,7-16,85)- 277,15 (6,9818-0,0613)= 845,8

ТОЧКА 11

Точка соответствует параметрам пара перед ТНД. Известны: P₁₁=11 бар, 943,15 По таблицам [2] для перегретого пара определяем остальные параметры:

7,815

0.39426

3855.1

8.1596

3421.5

(3855.1-16.85)- 277.15 (8.1596-0.0613)=11593.8

ТОЧКА 12

Точка соответствует состоянию влажного пара, поступающего в конденсатор. Пользуясь таблицами [2] для влажного пара, по параметрам: P₁₂=P₁=0,04000бар и 8.1596 , определяем:302,15K

==;

==;

==,

Определим степень сухости пара x:

,

отсюда

0.96101

33.436

2458.9

2325.1

(2458.9-16.85)- 277.15 (8.1596-0.0613)= 197.6

Рассмотрим процессы 5-10, 10-11, 11-12 и 12-1.

ПРОЦЕСС 5-10 - адиабатное расширение в турбине.

2585.5-3361=-775.5

2780.7-3777=-996.3

775.5

996.3

845.8-1842.13=-996.33

ПРОЦЕСС 10-11 - изобарный вторичный перегрев пара в пароперегревателе.

3421.5-2585.5=836

3855.1-2780.7=1074.4

1074.4

1074.4-836=238.4

1593.8-845,8=748

ПРОЦЕСС 11-12 - обратимое расширение в турбине рабочего тела.

2325.1-3421.5=-1096.4

2458.9-3855.1=-1396.2

1096.4

1396.2

197.6-1593.8=-1396.2

ПРОЦЕСС 12-1 - изобарное охлаждение влажного пара в конденсаторе до состояния насыщения воды при 302.16 K.

151.484-2325.1=-2173.616

121.59-2458.9=-2337.31

-2337.31

-163.694

4.484-197.6=-193.116

Проверка.

-13+1372+985+-775+864+836-1096-2173=0

29+1381+1131+1114-996+1074-1396-2337=0

29+511+612+685-996+748-1396-193 =0

=13.694+7.3+145.84+249.63+777.5+238.4+1096.4-163.964=2363

-29+0+0+0+996+0+1396+0=2363

=0+1381+1131+1114+0+1074+0-2337=2363

5.2 Определение КПД цикла

Для расчёта цикла с промежуточным пароперегревом воспользуемся формулой:

0,50 или 50%



6. Расчет идеального цикла ренкина с регенеративным отбором тепла

Схема теплоэнергоустановки с регенерацией тепла и идеальный цикл в T-S, P-V и i-s диаграммах:

1. насос

2. барабан котла

3. пароперегреватель

4. турбина паровая

5. теплообменник (конденсатор)

6. электрогенератор

7. линия отбора пара

8. бак питательной воды

9. водоподогреватель

10. насос высокого давления



Появляется дополнительный насос (10), для повышения давления смешанных потоков до P_П1=130 бар. Насос (1) повышает давление (1-g) части пара до P_рег=1,5бар. В этом цикле пар расширяется в турбине до температуры t₇ и давления P_рег, где часть пара отбирается на регенерацию, а остальная часть расширяется до давления P_к. Отобранная часть пара конденсируется в регенеративном теплообменнике (9), нагревая питательную воду перед её поступлением в котёл. Затем конденсат смешивается с основным потоком в питательном баке.

6.1 Параметры в узловых точках цикла и процессы цикла

Дополнительными точками к идеальному циклу Ренкина являются точки: 7, 8, 1', 9' и 9. Определим параметры в этих точках.

ТОЧКА 7

Отбор пара на регенерацию при давлении 0,8. Для идеального, обратимого расширения в турбине 6,9818. Остальные параметры находим по таблицам [2]:

366.64 K

0.00103852.0872;

391.642665.2;

1.23287.4339.

Определим степень сухости пара x: , отсюда



0.927

1.9349

2483.32

2344.6

564.5

ТОЧКА 8

Состояние насыщения регенерационной воды (по таблице):

0,08 МПа

366,64

0.0010385

391.64

1.2328

391.64-0,08•0.0010385=391.56

50.10

ТОЧКА 1'

Известно 0,08 МПа. При этом давлении происходит смешивание основной части пара и пара, отбираемого на регенерацию. Для процесса в насосе 0,423. По таблицам для воды и перегретого пара [2] интерполяцией определяем:

0.0010041

302.15

121.65

121.57

(121.65-16.85)- 277.15 (0.423-0.0613)= 4.55

ТОЧКА 9'

Параметры точки 9' определим по табл. [2]. Вода недогрета до температуры насыщения t₈= 93.25 ^о С при P=0,08 МПа на ?t_B = 5 ^о С, т.е. t₈ -?t_B = 93.25 ^о С-5 ^о С= 88.25 ^о С. Остальные параметры:

369.62

0,00 10347

1.1723

314.01-0,08•0,0010258= 369.54

(369.62-16.85)- 277.15 (1.1723-0.0613)= 44.856



ТОЧКА 9

Параметры точки 9 определим по табл. [2].

Эта точка соответствует параметрам воды, поступающей в котёл, уже сжатой в насосе.

По известным 130МПа и 1.1723 находим:

362.18 K

382.94

0,0010291

369.56

(382.94-16.85)- 277.15 (1.1723-0.0613)= 58.17

ПРОЦЕСС 1-1' - адиабатное повышение давления при помощи конденсатного насоса.

121.6-121.6=0

121.6-121.6=0

0

4.55-4.49=0.06

ПРОЦЕСС 1'-9' - изобарный подогрев воды в регенеративном подогревателе.

369.5-121.6=247.9

369.6-121.6=248

248

44.856-4.55=40.3

ПРОЦЕСС 9'-9 - адиабатное повышение давления до давления в котле.

382.94-369.6=13.34

-13.34

58.17-44.856=13.31



ПРОЦЕСС 9-3 - изобарный подогрев воды в котле.

1511-369.5=1141.5

1531.4-382.9=1148.5

1148.5

1148.5-1141.5=7

544.61-58.17=486.44

ПРОЦЕСС 5-7 - обратимое расширение пара в турбине до давления P_рег.

2344.6-3361=-1016.4

2483-3777=-1294

1016.4

1294

564.5-1842.13=-1277.63

ПРОЦЕСС 7-6 - изоэнтропное расширение в турбине оставшейся после отбора (1-g) пара.



1990.28-2344.6=-354.32

2103.72-2483=-379.28

354.32

379.28

168.85-564.5=-395.65

Проверка.

=0+248+0+1142+985+864-1016-354-1839=0

=0+248+13+1149-1279-396+1134+1114-1983=0

=0.06+40.3+13.31+486.44-1277.63-395.65+612.39+685.13-164.36=0

=0+0+0+7+1016.4+354.32+145.84+249.63-143.334=1659.856

=0+0-13.34+0+1294+379+0+0+0=1659.66

=0+248+0+1148.5+0+0+1131+1114-1982=1659.5



6.2 Определение доли пара, отбираемого на регенерацию

Схема регенеративного отбора пара

Тепловой баланс бака питательной воды: , где - энтальпия после смещения.

Тепловой баланс подогревателя: .

Решая совместно, получим:

(369.62-121.65)/( 2483.32-121.65)= 0.104

6.3 КПД цикла с регенеративным отводом.

1-((2103,72-121,59)(1-0,104))/(3777-382,94)= 0,47



7. Теплофикационний цикл

Схема теплоэнергоустановки теплофикационного цикла:

1. котёл

2. пароперегреватель

3. турбина паровая

4. бак питательной воды

5. насос

6. генератор

Количество тепла q₂ отводится в сети тепловодоснабжения.

Диаграмма теплофикационного цикла в T-s координатах:



7.1 Параметры в точках цикла

ТОЧКА 13

Эта точка соответствует параметрам питающей воды для теплофикационного цикла. Вода поступает при 348.15 K и 0.100525 МПа. Находим по таблицам [2]:

314.02

1.0156

0,0010258

313.92

(314.02-16.85)- 277.15 (1.0156-0.0613)= 32.68

ТОЧКА 13'

Эта точка соответствует параметрам питающей воды, сжатой в насосе перед подачей в котёл.

13 МПа;

1.0156

Определяем по таблице [2]:

327.23

348.82 K

0,0010203 313.97

(327.23-16.85)- 277.15 (1.0156-0.0613)= 45.89

ТОЧКА 14

Эта точка соответствует параметрам питающей воды для теплофикационного цикла. Известно: 0.100525 МПа и 6.9818 Интерполируя, найдём остальные параметры: По таблицам [2] определяем:

372.9 K

1.5813

2535.2

2376.3

(2535.2-16.85)- 277.15 (6.9818-0.0613)= 600.33

7.2 Определение КПД теплофикационного цикла

((3777-2535.2)+(313.97-314.02))/(3777-313.97)= 0,358 или 35,8%



Примечание: Определить коэффициент использования теплоты не представляется возможным, так как неизвестно какую долю от теплоты q₂ составляют потери.

Параметры узловых точек теплофикационного цикла.

	0,45	идеальный цикл без регенерации (Ренкина)
	0,37	действительный цикл без регенерации (Ренкина)
	597,75	диссипация энергии
	0,83	эксергетический КПД турбины
	1700,1	потеря эксергии в цикле (реальный цикл Ренкина без регенерации)
	24,99	расход охлаждающей воды в конденсаторе для ид, цикла с регенерацией
	0,50	идеальный цикл с промежуточным перегревом
	0,47	идеальный цикл с регенерацией
	0,36	теплофикационный цикл



Вывод

Проведя расчёты, мы получили таблицу параметров паротурбинных установок (ПТУ), рассчитанных при различных способах осуществления цикла Ренкина. Из данной таблицы видно, что ПТУ выдаёт больший КПД в идеальном цикле Ренкина с промежуточном перегревом и в цикле с регенерацией. КПД в цикле Ренкина с промежуточным перегревом пара увеличивается за счет того, что пар в пароперегревателе нагревается до температуры, превышающей температуру насыщения при данном давлении. В этом случае средняя температура подвода тепла увеличивается по сравнению с температурой подвода тепла в цикле без перегрева и, следовательно, термический КПД цикла возрастает. Термический КПД теплофикационного цикла ниже термического КПД соответствующего конденсационного цикла, в котором пар расширяется в турбине до очень низкого давления, производя при этом полезную работу, и превращается в охладителе в конденсат, а отнятая от него в конденсаторе теплота полностью теряется с охлаждающей водой. Это объясняется тем, что в теплофикационном цикле конечное давление пара значительно превосходит обычное давление в конденсаторе паровой турбины, работающей по конденсационному циклу. Термический КПД идеального цикла Ренкина превышает термический КПД реального цикла Ренкина, т.к. в идеальном цикле не учитываются потери тепла на преодоление сил трения, и процесс считается изоэнтропным. В реальном же цикле принимаются в расчет еще и совершение паром работы по преодолению сил трения в турбине.



Список использованной литературы

1) Крутов В. И. Техническая термодинамика. - М.: Высшая школа, 1981.

2) Александров А. А., Григорьев Б. А.. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник.- М.: Издательство МЭИ, 1999.

Размещено на Allbest.ru