Назначение и типы теплоэнергетических установок
Характеристики идеального цикла Ренкина. Сопряженное повышение начальной температуры и давления пара. Промежуточный или повторный перегрев пара. Предельная и частичная регенерация. Анализ влияния начальной температуры пара на эффективность цикла Ренкина.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.12.2012 |
Размер файла | 276,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
План
Введение
1. Основные характеристики идеального цикла Ренкина и ПСУ
2. Сопряженное повышение начальных температуры и давления пара
3. Понижение конечного давления пара
4. Промежуточный или повторный перегрев пара
5. Предельная регенерация
6. Частичная регенерация
7. Исследование влияния начальной температуры пара на эффективность цикла Ренкина
8. Исследование влияния начального давления
Выводы
Литература
Введение
Назначение ТЭУ - превращение теплоты в работу с дальнейшей выработкой электрической энергии. Существуют стационарные и нестационарные ТЭУ. Среди стационарных наиболее распространение получили ПСУ, а среди нестационарных - ДВС и ГТУ. Эффективность перечисленных установок - низкая.
Рабочие процессы ТЭУ очень сложны, поэтому в основе расчета и анализа реальных циклов положена идея об идеальном образцовом цикле, в результате которого рабочее тело с максимальной эффективностью при постоянном расходе рабочего тела идеальный цикл Ренкина состоящий из двух изобар и двух изоэнтроп. (рисунок. 1)
1. Парогенератор; 2. Перегреватель; 3. Паровая турбина; 4. Электрогенератор; 5. Конденсатор; 6. Питательный насос
Рисунок 1 - Принципиальная схема ПСУ
Вода в состоянии 4 поступает в парогенератор, где за счет первичных энергоресурсов превращается в сухой насыщенный пар (СНП), а затем в перегретый пар (ПП); далее, ПП в состоянии 1 поступает в паровую турбину, где без подвода и отвода тепла, расширяясь, совершает механическую работу. Отработавший пар в состоянии 2 из турбины поступает в конденсатор, где за счет отвода тепла к охлаждающей воде превращается в конденсат. Далее эта жидкость с помощью питательного насоса подается в парогенератор.
1. Основные характеристики идеального цикла Ренкина и ПСУ
Таблица 1 - Свойства водяного пара в переходных точках цикла
Номер точки на схеме |
P |
t, °С |
h, кДж/кг |
s, кДж/(кг*К) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
2 МПа |
270 |
2953 |
6,641 |
ПП |
|
2 |
0,05 бар |
32,90 |
2023,2 |
6,641 |
ВНП Х=0,778 |
|
3 |
0,05 бар |
32,90 |
137,77 |
0,4762 |
Х=0 |
|
4 |
2 МПа |
33,04 |
142,44 |
0,4762 |
вода |
При Р2 = 5 кПа
s` = 0,4762 кДж/(кг*К)
h` = 137,77 кДж/кг
s`` = 8,3952 кДж/(кг*К)
h`` = 2561,2 кДж/кг
x2 = (s2 - s`)/(s``- s`) = (6,641 - 0,4762)/(8,3952 - 0,4762) = 0,778
h2 = x2*h`` + (1 - x2) h` = 0,778*2561,2 + (1 - 0,778)*137,77 = 2023,2 кДж/кг
Рисунок 2 - Цикл Ренкина и эквивалентный ему цикл Карно в диаграмме T-S
1. Удельный теплоподвод:
кДж/кг
2. Удельный теплоотвод:
кДж/кг
3. Удельная работа, получаемая в турбине:
кДж/кг
4. Удельная затрачиваемая работа в насосе:
кДж/кг
В связи с тем, что h4 ненамного больше h3, обычно работа, затраченная в питательном насосе, намного меньше, работы получаемой в турбине lH << lT.
Поэтому в учебных расчетах работой питательного насоса обычно пренебрегают (lH = ~0). В этом случае в диаграмме точки 3 и 4 совпадают.
5. Удельная полезная работа в цикле:
кДж/кг
6. Характеристика эффективности цикла Ренкина, тепломеханический коэффициент ТМК:
7. ТМК эквивалентного цикла Карно:
K
K
8. Расход пара на турбину:
N = 770.5 * 929.8 = 716411 Вт
Д = N / (h1 - h2) = 716411 / (2953 - 2023.2) = 770.5 кг/с
9. Удельный расход пара:
dt = Д / N = 770.5 / 716411 = 0.001075 кг/кДж
10. Расход топлива:
B = Д(h1 - h4) / Qpн = 770.5 (2953 - 142.44) / 10000 = 216.6 кг/с
11. Удельный расход топлива:
bt = B / N = 216.6 / 716411 = 0.00031 кг/кДж
12. Расход охлаждающей воды:
Св = 4.2 кДж/(кг*К)
h6 - h5 = СвДt = 4.2*20=84
W = Д(h2 - h3)/(h6 - h5) = 17294.3 кг/с
13. Кратность охлаждения:
n = W / Д = 17294.3 / 770.5 = 22.5
2. Сопряженное повышение начальных температуры и давления пара
Рисунок 3 - Цикл Ренкина с увеличенными сопряженными и начальными параметрами пара
Таблица 2 - Свойства Н2О при сопряженном повышении t1 до 350 оС и Р1 до 3,5 МПа
Номер точки на схеме |
P |
t, °С |
h, кДж/кг |
s, кДж/(кг*К) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
3500 |
350 |
3104 |
6.658 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.90 |
2023.2 |
6.658 |
Х2=0.781 |
|
3,4 |
5 |
32.90 |
137.77 |
0.4762 |
Х=0 |
При Р2 = 5 кПа:
s` = 0.4762 кДж/(кг*К)
h` = 137.77 кДж/кг
s`` = 8.3952 кДж/(кг*К)
h`` = 2561.2 кДж/кг
x2 = (s2 - s`) / (s`` - s`) = (6.658 - 0.476)/(8.395 - 0.4762) = 0.781
h2 = x2*h`` + (1 - x2)h` = 0.778*2561.2 + (1-0.778) * 137.77 = 2023.2 кДж/кг
1. Удельный теплопровод:
q1 = h1 - h4 = 3104 - 137.77= 2966.23 кДж/кг
2. Удельный теплоотвод:
[q2] = h2 - h3 = Ts2 (s2 - s3) = 2023.2 - 137,77 =1885.43 кДж/кг
3. Удельная получаемая работа в цикле:
lt = lt - [lн] = q1 - [q2] = 2966.23 - 1885.43 = 1080.8 кДж/кг
4. Характеристика эффективности цикла Ренкина, ТМК:
зt = lt / q1 = 1080.8 / 2966.23 = 0.364
5. ТМК эквивалентного цикла Карно:
T1m = q1/(s1 - s3) = 2966.23/(6.658 - 0.4762) = 480 K
T2m = q2/(s1 - s3) = 1885.43/(6.658 - 0.4762) = 305 K
зtk = 1 - (Tm2/Tm1) = 1 - 305/480 = 0.365
3. Понижение конечного давления пара
Рисунок 4 - Цикл Ренкина с понижением конечного давления пара
Таблица 3 - Свойства Н2О при понижении конечного давления Р2 до 1 кПа
Номер точки на схеме |
P |
t, °С |
h, кДж/кг |
s, кДж/(кг*К) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
2 МПа |
270 |
2953 |
6.641 |
ПП |
|
2 |
1 кПа |
6.982 |
1860.4 |
6.641 |
ВНП Х=0.737 |
|
3 |
1 кПа |
6.982 |
29.33 |
0.106 |
Х=0 |
|
4 |
2 МПа |
7.012 |
29.441 |
0.106 |
вода |
При Р2 = 1 кПа:
s` = 0.106 кДж/(К *кг)
h` = 29.33 кДж/кг
s`` = 8.9756 кДж/(К *кг)
h`` = 2513.8 кДж/кг
x2 = (s2 - s`)/(s`` - s`) = (6.641 - 0.106)/(8.9756 - 0.106) = 0.737
h2 = x2*h`` + (1 - x2)h`=0.737*2513.8 + (1 - 0.737)*29.33=1860.4 кДж/кг
1. Удельный теплоподвод:
q1 = h1 - h4 = 2953 - 29.441 = 2923.559 кДж/кг
2. Удельный теплоотвод:
[q2] = h2 - h3 = Ts2(s2 - s3) = 1860.4 - 29.33 = 1831.07 кДж/кг
3. Удельная работа, получаемая в турбине:
lt = h1 - h2 = 2953 - 1860.4= 1092.6 кДж/кг
4. Удельная затрачиваемая работа в насосе:
[lн] = h4 - h3 = 29.441 - 29.33 = 0.111 кДж/кг
5. Удельная получаемая работа в цикле:
lt = lt - [lн] = q1-[q2] = 2953 - 1831.07 = 1121.93 кДж/кг
6. Характеристика эффективности цикла Ренкина, ТМК:
зt = lt / q1 = 1121.93 / 2953 = 0.380
7. ТМК эквивалентного цикла Карно:
T1m = q1/(s1 - s3) = 2953/(6.641 - 0.106) = 451.87 K
T2m = q2/(s1 - s3) = 1831.07/(6.641 - 0.106) = 280.19 K
зtk = 1 - (T2m/T1m) = 1 - 280.19/451.87 = 0.380
4. Промежуточный или повторный перегрев пара
Этот способ возник как технологическое средство борьбы с влажностью пара на выходе из турбины. Как в последствии выяснилось при Рп.п. = (0,15… 0,25)Р1 эффективность цикла Ренкина увеличивается. Это связанно с увеличением Тm1. На рисунке 5 показана схема ПСУ с вторичным перегревом пара.
Рисунок 5 - Схема ПСУ с вторичным перегревом пара
Рисунок 6 - Цикл Ренкина с вторичным перегревом пара
Процессы в цикле с промежуточным перегревом пара:
4-1 - изобарный подвод тепла в парогенераторе;
1-с - изоэнтропное расширение пара Ц.В.Д., процесс совершения работы;
с-d - изобарный подвод тепла во вторичном перегревателе;
d-2 - изоэнтропное расширение пара в Ц.Н.Д., процесс совершения работы;
2-3 - изобарно-изотермический процесс отвода тепла в конденсаторе;
3-4 - изоэнтропное сжатие в насосе.
Таблица 4 - Свойства водяного пара в переходных точках цикла
Номер точки |
Р, кПа |
t, °C |
h, кДж/кг |
S, кДж/(кгК) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
2000 |
270 |
2953 |
6.641 |
ПП |
|
с |
400 |
143.62 |
2548.6 |
6.441 |
ВНП Хс=0.911 |
|
d |
400 |
270 |
3005 |
7.456 |
ПП |
|
2пп |
5 |
32.90 |
2272.8 |
7.456 |
ВНПX2пп=0.881 |
|
3,4 |
5 |
32.90 |
137.77 |
0.4762 |
Х=0 |
При Рс = 400 кПа
s` = 1.7764 кДж/(кг*К)
h' = 604.7 кДж/кг
xc = (sc-s')/(s''-s') = (6.441 - 1.7764)/(6.8966 - 1.7764) = 0.911
s'' = 6.8966 кДж/(кг*К)
h'' = 2738.5 кДж/кг
hc = xc*h'' + (1-xc)h' = 0.911*2738.5 + (1 - 0.911)*604.7= 2548.6 кДж/кг
т. 2пп
При Рс = 5 кПа
s' = 0.4762 кДж/(кг*К)
h' = 137.77 кДж/кг
x2пп = (s2пп-s')/(s''-s')= (7.456-0.4762)/(8.3952-0.4762) = 0.881
s'' = 8.3952 кДж/(кг*К)
h'' = 2561.2 кДж/кг
h2пп = x2пп*h'' + (1-x2пп)h' = 0.881*2561.2 + (1 - 0.881)*137.77 = 2272.8 кДж/кг
Расчетные соотношения для цикла Ренкина со вторичным перегревом пара, (lн = 0)
1. Удельный внешний теплоподвод:
q1 = (h1 - h3)+(hd - hc) = (2953 - 137.77)+(3005 - 2548.6) = 3271.63 кДж/кг
2. Удельный внешний теплоотдод:
q2 = h2пп - h3 = 2272.8 - 137.77 = 2135.03 кДж/кг
3. Полезная работа в цикле:
lt = q1-q2 = 3271.63 - 2135.03 = 1136.6 кДж/кг
Контроль: Удельная работа пара в турбине:
lt = (h1 - hc)+(hd - h2пп) = (2953 - 2548.6)+(3005 - 2272.8) = 1136.6 кДж/кг
4. Т.М.К.:
зt= lt / q1 = 1136.6 / 3271.63 = 0.347
5. Т.М.К. эквивалентного цикла Карно:
Tm1 = q1/(s2пп - s3) = 3271.63 / (7.456 - 0.4762) = 468.7 K
Tm2 = Tm2исх. = 305.9 K
зtk=1-(T2m/T1m) = 1-(305.9/468.7) = 0.347
5. Предельная регенерация
Регенерация - это прием уменьшения необратимости процесса с использованием вторичных энергоресурсов. Предельно-регенеративным циклом Ренкина называется гипотетический цикл, в котором рабочее тело Н2О входит в парогенератор в состоянии насыщенной жидкости при начальном давлении Р1. Вода греется до температуры кипения при данном давлении в результате внутреннего теплоотвода на других участках цикла. На рисунке 7 показан предельно регенеративный цикл Ренкина, при lн = 0.
Рисунок 7 - Цикл ПСУ с предельной регенерацией
Процессы в цикле с предельной регенерацией:
3-а - внутренний теплоподвод;
а-1 - внешний теплоподвод;
1-с - изоэнтропное совершение работы в ЦВД;
с-d - внутренний отвод тепла, равный внутреннему теплоподводу в процессе 3-а;
d-3 - изобарно-изотермический внешний отвод тепла;
На рисунке 8 показана гипотетическая схема ПСУ, соответствующая циклу Ренкина с предельной регенерацией. Ее особенность состоит в том, что процесс внутреннего теплоотвода и внутреннего теплоподвода в турбине, совмещенной с поверхностью теплообмена, можно представить себе только мысленно. На практике осуществить такую паросиловую установку пока невозможно. И хотя уровень T1m в предельно-регенеративном цикле превышает уровень температуры насыщения при начальном давлении пара и это ведет к значительному росту эффективности, степень сухости влажного насыщенного пара на выходе из турбины недопустимо мала Xd = 0,399.
Рисунок 8 - Гипотетическая схема ПСУ с предельной регенерацией
Таблица 5 - Свойства Н2О в предельных точках цикла ПСУ с предельной регенерацией
Номер точки |
Р,кПа |
T,°C |
h, кДж/кг |
S, кДж/(кг-К) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
2000 |
270 |
2953 |
6.641 |
ПП |
|
с |
1040 |
193.87 |
2810.7 |
6.641 |
ПП |
|
d |
5 |
32.9 |
1473.08 |
4.8462 |
ВНП Xd=0.552 |
|
3 |
5 |
32.90 |
137.77 |
0.4762 |
Х=0 |
|
а |
2000 |
193.87 |
825.14 |
2.2717 |
Ха=0 |
т.d
s` = 0.4762 кДж/(кг*К)
h` = 137.77 кДж/кг
s`` = 8.3952 кДж/(кг*К)
h`` = 2561.2 кДж/кг
xd = (sd - s`)/(s`` - s`) = (4.8462 - 0.4762)/(8.3952 - 0.4762) = 0.552
hd = xd*h`` + (1 - xd)h` = 0.551*2561.2+(1-0.551)*137.77 = 1473.08 кДж/кг
sd = s2 - (sa - s3) = 6.641 - (2.2717 - 0.4762) = 4.8462 кДж/(кг*К)
Расчетные соотношения для предельно-регенеративного цикла Ренкина, (lн = 0)
1. Удельный внешний теплоотвод:
q1 = h1 - ha = 2953 - 825.14 = 1767.86 кДж/кг
2. Удельный внешний теплоотвод:
q2 = hd - h3 = 1473.08 - 137.77 = 1335.31 кДж/кг
3. Полезная работа в цикле:
lt = q1 - q2 = 1767.86 - 1335.31 = 432.55 кДж/кг
4. Т.М.К.:
зt = lt/q1 = 432.55/1767.86 = 0.245
5. Т.М.К. эквивалентного цикла Карно:
T1m = q1/(s2пп - sa) = 1767.86/(6.641 - 2.2717) = 404.6 K
T2m = T2m.исх = 305.6 К
зtk = 1 - (T2m/T1m) = 1 - (305.6/404.6) = 0.245.
6. Частичная регенерация
температура давление пар ренкин
Предельно-регенеративный цикл Ренкина не может быть осуществлен на практике в связи с невозможностью инженерной компоновки поверхности нагрева в пределах турбины, а также из-за недопустимой влажности в точке d. На практике применяется частичная регенерация при использовании выносных теплообменных аппаратов поверхностного или смешивающего типа. Питательная вода греется в них последовательно за счет промежуточных отборов пара из турбины. В связи с тем, что в цикле Ренкина с частичной регенерацией расход пара на разных участках различен, такой цикл в диаграмме T-S обычно не показывают. На рисунке 9 показана схема ПСУ с тремя подогревателями смешивающего типа.
Рисунок 9 - Схема ПСУ с тремя регенеративными подогревателями смешивающего типа
Рисунок 10 - Процесс расширения пара в турбине с пароотборами
Таблица 6 - Свойства Н2О в переходных точках цикла ПСУ с частичной регенерацией
Номер точки |
Р, кПа |
T,°C |
h, кДж/кг |
S, кДж/(кг-К) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
2000 |
270 |
2953 |
6.641 |
ПП |
|
O1 |
700 |
165 |
2733.8 |
6.641 |
ПП |
|
O2 |
176 |
116 |
2495.2 |
6.641 |
ВНП ХО2 = 0.907 |
|
O3 |
27 |
67 |
2225.9 |
6.641 |
ВНП ХО3 = 0.831 |
|
O1' |
700 |
164.96 |
697.1 |
1.9918 |
ХО1 = 0 |
|
O2' |
176 |
116.22 |
487.708 |
1.4867 |
ХО2 = 0 |
|
O3' |
27 |
66.72 |
279.24 |
0.9146 |
ХО3 = 0 |
|
2 |
5 |
32.90 |
2023.2 |
6.658 |
ВНП Х2=0.781 |
|
3(k) |
5 |
32.90 |
137.77 |
0.4762 |
Х=0 |
т. О2
При tO2 = 165 OC, SO2 = S1 = 6.641 кДж/(кг*К)
s` = 1.4867 кДж/(кг*К)
h` = 487.708 кДж/кг
xo2 = (s02 - s`)/(s`` - s`) = (6.641 - 1.4867)/(7.1714 - 1.4867) = 0.907
s`` = 7.1714 кДж/(кг*К)
h`` = 2701.06 кДж/кг
hO2 = xO2*h`` + (1-xO2)h` = 0.907*2701.06 + (1 - 0.907)*487.708 = 2495.2 кДж/кг
т. О3
При tO3 = 67 OC, SO3 = S1 = 6.641 кДж/(кг*К)
s` = 0.918 кДж/(кг*К)
h` = 280.407 кДж/кг
xO3 = (sO3 - s`)/(s`` - s`) = (6.641 - 0.918)/(7.8015 - 0.918) = 0.831
s`` = 7.8015 кДж/(кг*К)
h`` = 2621.606 кДж/кг
hO3 = xO3*h`` + (1 - xO3)h` = 0.831*2621.606 + (1 - 0.831)*280.407 = 2225.9 кДж/кг
Расчетные соотношения для расчета ПСУ с частичной регенерацией
1. Температурный напор между подогревателями:
Дt = (ts1-ts2)/(z+1) = (270-32.9)/(3+1) = 59.3 К = ДT
2. Доля пара из 1-го пароотбора:
a1 = (hO1` - hO2`)/(hO1 - hO2`) = (697.1 - 487.708) / (2733.8 - 487.708) = 0.093
3. Доля пара из 2-го пароотбора:
a2 = (1 - a1)((hO2` - hO3`) / (hO2 - hO3`)) = (1- 0.093)((487.708 - 279.24)/(2495.2 - 279.24)) = 0.085
4. Доля пара из 3-го пароотбора:
a3 = (1-a1-a2)((ho3`-hk`)/(ho3-hk`) = (1-0.093-0.085)((487.708-137.77)/(2225.9-137.77)) = 0.138
5. Доля пара, идущего на конденсатор:
ak = 1 - a1 - a2 - a3 = 1 - 0.093 - 0.085 - 0.138 = 0.684
6. Удельный теплоподвод:
q1 = h1-hпит.воды = 2953 - 697.1 = 2255.9 кДж/кг (hпит.воды = ho1`).
7. Удельный теплоотвод:
q2 = ak(h2 - hk) = 0.684(2023.2 - 137.77) = 1289.6 кДж/кг (hk = h3)
8. Полезная работа в цикле:
lt = q1 - q2 = 2255.9 - 1289.6 = 966.3 кДж/кг
9. Т.М.К.
зt = lt/q1 = 966.3/2255.9 = 0.428
7. Исследование влияния начальной температуры пара на эффективность цикла Ренкина
Таблица 7 - Свойства H2O в переходных точках цикла Ренкина при исследовании влияния начальной температуры пара
Номер повышения |
Номер точки |
P, бар |
T,°C |
h, кДж/кг |
S, кДж/(кг-К) |
Состояние рабочего тела |
|
1 |
1 |
20 |
270 |
2953 |
6,641 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.9 |
6,641 |
Х2=0,778 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
||
2 |
1 |
20 |
320 |
3070.2 |
6.8472 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.9 |
6.8472 |
Х2=0.805 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
||
3 |
1 |
20 |
370 |
3182.1 |
7.0284 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.9 |
7.0284 |
Х2=0.828 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
||
4 |
1 |
20 |
420 |
3292.2 |
7.1933 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.9 |
7.1933 |
Х2=0.848 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
||
5 |
1 |
20 |
470 |
3402. |
7.3463 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.9 |
7.3463 |
Х2=0.868 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
||
6 |
1 |
20 |
520 |
3512.3 |
7.4899 |
ПП |
|
2 |
5 |
32.9 |
7.4899 |
Х2=0.886 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
Таблица 8 - Результаты исследования влияния начальной температуры на эффективность цикла Ренкина (зt) удельный расход топлива (bt) и кратность циркуляции (n)
Номер варианта |
зtk |
bt=1/QpH*зt |
n=щ/Д |
|
1 |
0.329 |
0.304 |
22.5 |
|
2 |
0.337 |
0.297 |
23.4 |
|
3 |
0.345 |
0.290 |
24.1 |
|
4 |
0.353 |
0.283 |
24.7 |
|
5 |
0.361 |
0.277 |
25.3 |
|
6 |
0.369 |
0.271 |
26 |
Рисунок 11 - Зависимость удельного расхода топлива от температуры
Рисунок 12 - Зависимость кратности охлаждения от температуры
Рисунок 13 - Зависимость тепломеханического коэффициента от температуры
Рисунок 14 - Зависимость степени сухости пара на выходе из турбины от температуры
8. Исследование влияния начального давления
Таблица 9. Свойства H2O в переходных точках цикла Ренкина при исследовании влияния начального давления
Номер повышения |
Номер точки |
P, бар |
T,°C |
h, кДж/кг |
S, кДж/(кг-К) |
Состояние рабочего тела |
зtk |
|
1 |
1 |
20 |
270 |
2953 |
6,641 |
ПП |
0.319 |
|
2 |
5 |
32.9 |
2025 |
6,641 |
Х2=0.779 |
|||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
|||
2 |
1 |
21 |
270 |
2949 |
6.611 |
ПП |
0.332 |
|
2 |
5 |
32.9 |
6.611 |
Х2=0.775 |
||||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
|||
3 |
1 |
23 |
270 |
2941 |
6.558 |
ПП |
0.336 |
|
2 |
5 |
32.9 |
6.558 |
Х2=0.768 |
||||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
|||
4 |
1 |
25 |
270 |
2934 |
6.509 |
ПП |
0.339 |
|
2 |
5 |
32.9 |
6.509 |
Х2=0.762 |
||||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
|||
5 |
1 |
27 |
270 |
2926 |
6.462 |
ПП |
0.342 |
|
2 |
5 |
32.9 |
6.462 |
Х2=0.756 |
||||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
|||
6 |
1 |
29 |
270 |
2918 |
6.418 |
ПП |
0.346 |
|
2 |
5 |
32.9 |
6.418 |
Х2=0.750 |
||||
3,4 |
5 |
32.9 |
137.77 |
0.4762 |
Х3=0 |
Рисунок 15 - Зависимость тепломеханического коэффициента от давления
Рисунок 16 - Зависимость степени сухости пара на выходе из турбины от давления
Выводы
Среди рассмотренных способов повышения Т.М.К. цикла Ренкина наиболее эффективным является цикл Ренкина с предельной регенерацией. Изменение начального параметра пара имеет большое влияние на эффективность цикла Ренкина, а также на удельный расход топлива и кратность охлаждения: с увеличением температуры увеличивается тепломеханический коэффициент, степень сухости пара (х) и кратность охлаждения, но уменьшается удельный расход топлива. С увеличением давления увеличивается тепломеханический коэффициент, а степень сухости пара на выходе из турбины уменьшается. Повышение начального давления понижает степень сухости пара на последних ступенях турбины. Поэтому имеет смысл сопряженное повышение начальных температуры и давления пара. Понижение конечного давления пара ограничено условиями окружающей среды. Увеличение числа ступеней регенеративного подогрева питательной воды приводит к увеличению эффективности. Однако оптимальное число подогревателей должно выбираться на основании технико-экономического расчета паросиловой установки.
Литература
1. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров С.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. - М.: Изд-во стандартов, 1969. - 408 с.
2. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейдлин А.Е. Техническая термодинамика. - М.: Энергия, 1974. - 496 с.
3. Попова Т.М. Техническая термодинамика: Конспект лекций. - Одесса: ОГПУ, 1996. - 74 с.
4. Технічна термодинаміка. Методичні вказівки до виконання курсової роботи. „Дослідження способів підвищення ефективності паросилових циклів” для студентів спеціальностей „Атомні станції і установки” та „Промислова теплотехніка” / Укл.: В.Р. Нікульшин, Т.М. Попова, В.О. Бударін. - Одеса. Наука і техніка, 2004. - 24с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Задачи и их решения по теме: процессы истечения водяного пара. Дросселирование пара под определенным давлением. Прямой цикл – цикл теплового двигателя. Нагревание и охлаждение. Паротурбинные установки. Холодильные циклы. Эффективность цикла Ренкина.
реферат [176,7 K], добавлен 25.01.2009Технология суперсверхкритического давления. Циклы Карно и Ренкина с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Определение эффективности теплоэнергетических установок. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [1,7 M], добавлен 27.10.2013- Расчет параметров теплоэнергетической установки с промежуточным перегревом пара и регенерацией тепла
Параметры рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла. Определение КПД идеального цикла Ренкина. Энергетические параметры для всех процессов, составляющих реальный цикл. Уравнение эксергетического баланса. Цикл с регенеративным отводом.
курсовая работа [733,4 K], добавлен 04.11.2013 Измерение расхода пара по методу переменного перепада давления. Расчет диафрагмы, температуры пара и элементов потенциометрической схемы. Оценка точности передачи сигнала измерительного компонента. Выбор воспринимающих элементов и вторичных приборов.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 04.12.2011Установки паросилового термодинамического цикла. Технологическая схема паросиловой установки для производства электроэнергии. Процессы испарения жидкости при высоком давлении, расширения пара и его конденсации, увеличения давления до начального значения.
контрольная работа [50,6 K], добавлен 09.10.2010Конструктивные характеристики пароперегревателя, его устройство. Назначение регулятора Протар-130. Регулятор температуры перегретого пара. Инженерные методы выбора типа автоматического регулятора. Расчеты токсичных выбросов в атмосферу с уходящими газами.
дипломная работа [306,6 K], добавлен 03.12.2012Расчет разности температур продуктов сгорания топлива в паровом котле и рабочего тела. Уменьшение потерь энергии в конденсаторе за счет уменьшения разности температур конденсирующегося пара и охлаждающей воды путем снижения давления в конденсаторе.
контрольная работа [169,6 K], добавлен 03.03.2011Общая характеристика парогазовых установок (ПГУ). Выбор схемы ПГУ и ее описание. Термодинамический расчет цикла газотурбинной установки. Расчет цикла ПГУ. Расход натурального топлива и пара. Тепловой баланс котла-утилизатора. Процесс перегрева пара.
курсовая работа [852,9 K], добавлен 24.03.2013Суперсверхкритическое давление. Теоретический цикл Карно. Теоретический цикл Ренкина на сверхкритические параметры и с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [1,7 M], добавлен 08.02.2014Основа уравнения, описывающего давление веществ в состоянии насыщения. Уравнения для описания зависимости упругости пара от температуры. Оценка точности новой температурной зависимости давления пара. Методы измерения давления при разных температурах.
контрольная работа [918,2 K], добавлен 16.09.2015Термодинамический анализ работы теплового двигателя. Основные понятия, используемые в термодинамическом анализе работы ядерных энергетических установок. Промежуточная сепарация и промежуточный перегрев пара в идеальных циклах паротурбинных установок.
контрольная работа [855,1 K], добавлен 14.03.2015Краткое описание тепловой схемы турбины Т-110/120–130. Типы и схемы включения регенеративных подогревателей. Расчет основных параметров ПВД: греющего пара, питательной воды, расход пара в подогреватель, охладителя пара, а также охладителя конденсата.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.07.2011Особенности процесса парообразования. Реальный газ, образующийся при испарении или кипении воды, как рабочее тело в теплотехнике. Виды пара, доля сухого пара во влажном паре. Критическая (удельные объемы пара и жидкости сравниваются ) и тройная точки.
презентация [240,5 K], добавлен 24.06.2014Проектирование цикла тепловых электрических станций: паросиловой цикл Ренкина, анализ процесса трансформации. Регенеративный цикл паротурбинной установки, техническая термодинамика и теплопередача, установки со вторичным перегреванием пара, цикл Карно.
курсовая работа [360,0 K], добавлен 12.06.2011Определение мощности теплового потока при конвективной теплопередаче через трубу заданного диаметра. Расход пара на обогрев воды в пароводяном теплообменнике, превращение пара в конденсат. Изменение температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева.
контрольная работа [308,7 K], добавлен 13.05.2015Регулирование температуры перегретого пара котельного агрегата за счет подачи конденсата на пароохладитель котла. Перестроение импульсной кривой в кривой разгона, определение параметров котельного агрегата. Структурная схема системы регулирования.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 09.01.2014Цикл парогазовой установки с конденсационной паровой турбиной, разработка ее схемы и расчет элементов. Параметры оптимальных режимов ПГУ с впрыском пара по простейшей схеме. Определение параметров и построение в термодинамических диаграммах цикла.
курсовая работа [980,7 K], добавлен 14.12.2013Котел как объект регулирования давления пара, его устройство, принцип работы и функциональные особенности. Описание действия регулятора и уравнение его динамики. Исследование влияния параметров настройки регулятора на показатели качества регулирования.
контрольная работа [277,9 K], добавлен 29.03.2015Процесс расширения пара в турбине в h,s-диаграмме. Баланс основных потоков пара и воды. Определение расхода пара на приводную турбину. Расчет сетевой подогревательной установки, деаэратора повышенного давления. Определение тепловой мощности энергоблоков.
курсовая работа [146,5 K], добавлен 09.08.2012Содержание и основные этапы теоретического цикла Карно, Ренкина. с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Определение эффективности теплоэлектрической установки. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [2,8 M], добавлен 08.02.2014