Файл: Расчет циклов пту.docx

Однако все циклы, какими бы они различными не были, можно объединить по одному показателю называемый КПД. Это показатель эффективности цикла в выработке электроэнергии или экономической рентабельности выработки исключительно электроэнергии. И проблема данного показателя заключается в его изменчивости, у разных циклов он отличается.
Данная работа посвящена изучению особенностей различных циклов ПТУ и расчету эффективности в выработке электроэнергии каждого из них. В работе будут рассмотрены четыре цикла ПТУ с одинаковыми параметрами

Список обозначений

Цикл Ренкина на перегретом паре с учетом и без учета работы насоса

Дано:

= 140бар

= 533

= 0,14ар

= 10 МВт

=18Дж/кг

= 0,96

=9

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

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	7,48	0,794
3	0,14	55,3	232	0,772	0,001	0
4	140	56	246	0,772	0,001	-

---

Находим значения параметров при известном давлении и температуры из таблиц свойств воды и перегретого водяного пара. При и :


Значение и находим аналогично



Определяем степень сухости в точке 2:




Значение находим аналогично


Температура в точке 2 равна температуре насыщения:


Значение параметров для точки 3 берём из таблиц свойств воды и перегретого водяного пара при давлении при температуре насыщения.





Определяем параметры для точки 4:


Значение и находим аналогично

3. 1   2   3   4   5   6

---

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

Находим подводимую теплоту:


Вычисляем отведенную теплоту:



Удельные работы турбины, насоса и удельная полезная работа цикла:





Термический КПД цикла:

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

Расход пара:


Расход топлива:


Расход охлаждающей воды:

5. Расчет удельной подведенной и отведенной теплоты, удельной работы турбины, удельной работы насоса, удельной полезной работы цикла, термического КПД цикла без учета работы насоса:

Находим подведенную теплоту:


Вычисляем отведенную теплоту:



Удельные работы турбины, насоса и удельная полезная работа цикла:




Термический КПД цикла:

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

---

Расход пара:


Расход топлива:


Расход охлаждающей воды:

Вывод

В результате вычислений заметно, что учет работы насоса не сильно искажает реальные значения параметров. Из-за того, что работа, затрачиваемая в насосе значительно меньше работы получаемой турбине, то чаще всего работой насоса пренебрегают, считая, что она равна нулю.

Цикл с промежуточным перегревом пара до начальной температуры при давлении и с двумя регенеративными отборами пара при давлении И

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

Обозначения на схеме:

ПГ- парогенератор (паровой котел), ПТ – паровая турбина, ЧВД – часть высокого давления турбины, ППП – промежуточный пароперегреватель, ЧНД – часть низкого давления, К-конденсатор, ЭГ – электрогенератор, Р1 и Р2 – регенераторы (теплообменные аппараты).


Процессы:

1-2’ – адиабатное расширение пара в ЧВД;

2’-1’ – изобарный перегрев пара в ППП;

1’-2 – адиабатное расширение пара в ЧНД;

2-3 – изобарно-изотермическая конденсация пара в К;

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

o1-о1’ – первый отбор пара на регенерацию из ЧНД;

o2-o2’ – второй отбор пара на регенерацию из ЧНД;

---

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	-
а	35	312,4	3003,7	6,492	0,07053	-
b	35	533	3526	7,25	0,1037	-
о1	10	336,1	3126	7,25	0,275	-
о2	8	273,1	2996	7,25	0,3073	-
2	0,14	55,3	2364	7,25	8,48	0,9
3	0,14	55,3	232	0,772	0,001	0
4	140	56	246	0,772	0,001	-
о2’	8	170,4	721	2,05	0,0011	0
o1’	10	179,9	763	2,14	0,0011	0

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

---