повышение кпд. Студопедия Категории Предметы
 Скачать 29.27 Kb.
|
|
Студопедия Категории Предметы Популярное Случайное Контакты FAQ
Способы повышения к.п.д. паросиловых установок 2014-02-24 7288 Поделись 13 14 15 16 17 18 19 К. п. д. цикла Ренкина даже в установках с высокими параметрами пара не превышает 50%. В реальных установках из-за наличия внутренних потерь в турбине значение к. п. д. еще меньше. На величины энтальпий, входящих в выражение (9) оказывают влияние три параметра рабочего тела –– начальное давление р1 и начальная температура Т1 перегретого пара на входе в турбину и конечное давление р2на выходе из турбины. Это приводит к увеличению теплоперепада и как следствие этого, к увеличению удельной работы и к. п. д. цикла. Кроме изменения параметров пара повысить экономичность паросиловых установок можно за счет усложнения схем самой установки. На основании выше сказанного выявляются следующие пути повышения термического к. п. д. 1. Повышение начального давления р1 при неизменных параметрах Т1 и р2 (рис. 15, а). На диаграмме показаны циклы Ренкина при максимальных давлениях р1 и р1а > р1. Сопоставление этих циклов показывает, что с увеличением давления до р1а теплопререпад имеет большее значение, чем , а количество подводимой теплоты уменьшается. Такое изменение энергетических составляющих цикла с ростом давления р1 увеличивает термический к. п. д. Этот метод дает значительное повышение эффективности цикла, но в результате повышения р1 (давление в паросиловых установках может достигать до 30 ата) увеличивается влажность пара, выходящего из турбины, что вызывает преждевременную коррозию лопаток турбины. 2. Увеличение начальной температуры Т1 при неизменных параметрах р1 и р2 (рис. 15, б). Сопоставляя циклы в диаграмме при температурах Т1 и Т1а > Т1 можно увидеть, что разность энтальпий увеличивается в большей степени чем разность , так как изобара протекает более круто, чем изобара . При таком изменении разности энтальпий с ростом максимальной температуры цикла термический к. п. д. возрастает. Недостатком этого метода является то, что для пароперегревателя требуется жаропрочный металл, температура перегретого пара может достигать до 650 °С. 3. Одновременное повышение давления р1 и температуры Т1 при постоянном давлении р2. Повышение как р1так и Т1 увеличивает термический к. п. д. Влияние их на влажность пара в конце расширения противоположно, с повышением р1 она возрастает, а с увеличением Т1 –– уменьшается. В конечном итоге состояние пара будет определяться степенью изменения величин р1 и Т1. 4. Понижение давление р2 при постоянных параметрах Т1 и р1 (рис. 15, в). С понижением р2 увеличивается степень расширения пара в турбине и техническая работа возрастает ∆l = la– l. При этом количество отводимой теплоты меньше, чем (изобара при меньшем давлении более пологая), а количество подводимой теплоты возрастает на величину . В результате термический к. п. д. цикла увеличивается. Понижая давление р2 можно достигнуть на выходе из конденсатора температуры равной температуре окружающей среды, но при этом в конденсационном устройстве придется создавать вакуум, так как температуре соответствует давление р2 = 0,04 ата. 5. Использование вторичного (промежуточного) перегрева пара(рис. 15, г). На диаграмме прямая 1–2показывает расширение пара до некоторого давления р1а в первом цилиндре двигателя, линия 2–1а –– вторичный перегрев пара при давлении р1а и прямая 1а–2а –– адиабатное расширение пара во втором цилиндре до конечного давления р2. Термический к. п. д. такого цикла определяется по выражению . Применение вторичного перегрева пара приводит к снижению влажности пара на выходе из турбины и к некоторому увеличению технической работы. Повышение к.п.д. в этом цикле незначительное, всего 2–3 %, и такая схема требует усложнения конструкции паровой турбины. 6. Применение регенеративного цикла. В регенеративном цикле питательная вода после насоса протекает через один или несколько регенераторов, где нагревается паром, частично отбираемым после расширения его в некоторых ступенях турбины (рис. 16). Рис. 15. Пути повышения термического к.п.д. цикла Ренкина Рис. 16. Схема паросиловой установки, работающей по регенеративному циклу: 1 –– котел; 2 –– пароперегреватель; 3 –– паровая турбина; 4 –– электрогенератор; 5 –– охладитель-конденсатор; 6 –– насос; 7 –– регенератор; α –– доля отбора пара Количество отобранного пара будет определяться из уравнения теплового баланса для регенератора , где –– энтальпия конденсата при конечном давлении пара р2; –– энтальпия пара, отбираемого из турбины;–– энтальпия конденсата при давлении отбора пара. Полезная работа 1 кг пара в турбине будет определяться по формуле: . Количество теплоты затраченной на 1 кг пара, составляет . Тогда термический к.п.д. в регенеративном цикле будет найден . Подробное исследование регенеративного цикла показывает, что его термический к.п.д. всегда больше термического к.п.д. цикла Ренкина с теми же начальными и конечными параметрами. Увеличение к.п.д. при использовании регенерации составляет 10–15 % и возрастает с увеличением количеств отбора пара. 7. Применение теплофикационного цикла. В теплофикационном цикле утилизируется теплота, отдаваемая паром охлаждающей воде, которая обычно используется в отопительных системах, в системах горячего водоснабжения и для других целей. При этом теплота q1, подводимая к рабочему телу, может в разной степени перераспределяться дл получения технической работы и теплоснабжения. В теплофикационном цикле (рис. 17) часть электроэнергии недорабатывается, так как часть теплоты пара отбираемого из турбины расходуется у потребителя. Рис. 17. Схема паросиловой установки, работающей по теплофикационному циклу: 1 –– котел; 2 –– пароперегреватель; 3 –– паровая турбина; 4 –– электрогенератор; 5 –– охладитель-конденсатор; 6 –– насос; 7 –– потребитель теплоты Количество теплоты, полученное рабочим телом, частично превращается в полезную работу лопаток турбины , а частично затрачивается для целей теплоснабжения у потребителей . Поскольку и та и другая работы являются полезными, то термический к. п. д. теряет свой смысл. К.п.д. теплофикационного цикла будет определяться . Так как в теплофикационном цикле вырабатывается два вида продукции (электроэнергия и теплота), то приходится различать внутренний КПД по выработке теплоты и средневзвешенный КПД по выработке электроэнергии и теплоты. Каждый из них равен единице, поскольку в пределах цикла потерь нет. В реальности к.п.д. теплофикационного цикла не может быть равен единице, так как всегда существуют механические потери в турбине и гидравлические потери в системах теплоснабжения.
13 14 15 16 17 18 19 Сейчас читают про: Социальная поддержка и социальное обслуживание население Желе, муссы, самбуки. Технология приготовления. Правила подачи. Ассортимент Практические рекомендации по стилистике документов, образующих деловую переписку Методы и средства гигиенического обучения и воспитания населения Анализ дебиторской задолженности Недостатки речного транспорта Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть От покупки пива и водки ты станешь беднее, а от покупки книги - умнее. © Александр Дьяков ==> читать все изречения... 2522 2038 Понравился сайт? Поделись им с друзьями: |