ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦИКЛОВ ПАРОТУРБИНЫХ УСТАНОВОК. курсовая термодинамика. Расчет циклов пту

• Название: Расчет циклов пту
• Анкор: ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦИКЛОВ ПАРОТУРБИНЫХ УСТАНОВОК
• Дата: 13.04.2023
• Размер: 195.08 Kb.
• Имя файла: курсовая термодинамика.docx
• Тип: Курсовая; #1058855
• страница: 6 из 6

3. Расчет удельной подведенной и отведенной теплоты, удельной работы турбины, удельной полезной работы цикла, термического КПД цикла

Доля пара, направляемого в отбор, определяется как:



Учитывая, что полный расход пара , а полезная работа данного цикла определяется как

Получаем:


Энтальпия питательной воды :



Удельные количества подводимой и отводимой теплоты определяются как:







Удельная полезная работа цикла:



Удельное количество отданной тепловому потребителю:



Тепловой баланс:



Термический КПД цикла:

4. Расход пара, топлива и охлаждающей воды в конденсаторе:

Расход пара:



Расход топлива:



Расход охлаждающей воды:

4. Расчет эффективности комбинированной выработки электроэнергии и теплоты

Где:



Для сравнения раздельной и комбинированной выработки электрической и тепловой энергии найдем расход топлива на выработку теплоты в котельной низкого давления, приняв КПД котельной таким же, как и КПД парогенератора:



Расход топлива на выработку электрической энергии в конденсационном цикле Ренкина находится как:



Тогда суммарный расход топлива при раздельном способе получения тепловой и электрической энергии:



Таким образом, получаем:



Экономия топлива при комбинированной выработке тепловой и электрической энергии на ТЭЦ по сравнению с их раздельной выработкой составит:

Вывод

Термический КПД данного цикла немного ниже, чем КПД у цикла с регенеративным отбором пара. Эффективность такого цикла в выработки электроэнергии уступает в сравнении с циклом с регенеративным отбором пара. Однако экономически рационально использовать данный цикл с отбором на теплофикацию, если будет спрос на тепло со стороны потребителей.

Цикл Ренкина с учетом потерь в турбине и насосе

1. Схема установки и циклы в (p-v), (T-s), (h-s) диаграммах.

Обозначения на установке:

Т- паровая турбина, К– конденсатор, Н– питательный насос, ПГ- парогенератор (паровой котел)





Процессы:

1-2 – адиабатное расширение пара в ПТ

2-3 – изобарно-изотермическая конденсация пара в К

3-4 – адиабатное-изохорное повышение давления воды в ПН

4-1 – изобарный подвод теплоты в ПГ с превращением воды в перегретый пар

1-2д – действительное расширение пара в ПТ

3-4д – действительное повышение давления воды в ПН

2. Термодинамические параметры и функции в характерных точках цикла

Точки	P бар	t	h	s	v	X
1	140	533	3402	6,492	0,0238	-
2	0,14	55,3	2113	6,492	8,48	0,9
3	0,14	55,3	232	0,772	0,001	0
4	140	61,2	246	0,772	0,001	-
2д	0,14	55,3
4д	140	63,4	277,7	0,86	0,001	-

Находим значения параметров при известном давлении и температуры из таблиц свойств воды и перегретого водяного пара. При 1=140 бар и t1=533℃:


Значение и находим аналогично





Определяем значения параметров в точке 2:

Температура в точке 2 равна температуре насыщения: t2=55,3℃





Значение V2 находим аналогично ℎ2


Значения параметров для точки «3» берем из таблицы свойств воды и перегретого водяного пара при давлении





Определяем параметры для точки «4», при


Значение и находим аналогично




Вычисляем параметры для точки «2д»:


Находим степень сухости:



Значение и находим аналогично



Определяем значения параметров для точки «4д»:

1. Расчет удельной подведенной и отведенной теплоты, удельной работы турбины, удельной работы насоса, удельной полезной работы цикла, термического КПД цикла с учетом работы насоса:

Находим приведенную теплоту:


Вычисляем отведенную теплоту:



Удельные работы турбины, насоса и удельная полезная работа цикла:





Теоретический КПД цикла:

2. Расход пара, топлива и охлаждающей воды в конденсаторе, с учетом работы насоса:

Расход пара:


Расход топлива:


Расход охлаждающей воды:

3. Удельные количества действительной подведенной и отведенной теплоты, действительной работы турбины и насоса, действительной работы цикла:

Внутренний КПД установки:

4. Действительные расход пара, топлива и охлаждающей воды в конденсаторе, с учетом работы цикла:

Расход пара:


Расход топлива:


Расход охлаждающей воды:

Вывод

Термический КПД действительного цикла заметно упала и составляет 87% в сравнении с циклом Ренкина. Причина заключается в учете потерь в турбине и насосе

Список литературы

1. 
   А. В. Островская: Техническая термодинамика Часть1: учебное пособие / А. В. Островская, Е. М. Толмачев, В. С. Белоусов, С. А. Нейская. Екатеринбург УГТУ-УПИ 2009
   
2. 
   А. В. Островская: Техническая термодинамика Часть2: учебное пособие / А. В. Островская, Е. М. Толмачев, В. С. Белоусов, С. А. Нейская. Екатеринбург УрФУ 2010
   
3. 
   Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара/ А.А. Александров, Б.А. Григорьев. –М. : МЭИ, 1999. – 168с.
   
4. 
   Паротурбинная установка [Электронный ресурс]: Википедия. Свободная энциклопедия. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Паротурбинная_установка