Файл: Курсовая работа Студент Винокурова А. Н. Группа 218 э жумаев З. Задание Тема курсовой работы Тепловой расчёт парогазовых установок. Сравнение эффективности работы парогазовых установок.doc

К
Удельный объем v₂ найдем из уравнения состояния идеального газа в точке 2
м³/кг

4.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ В ХАРАКТЕРНЫХ ТОЧКАХ ЦИКЛА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ (РЕАЛЬНОГО ПРОЦЕССА)

Точка 2_д. 2-3 - изобарный процесс подвода теплоты в камере сгорания ГТУ →Р₂ = Р₃ = Р_2д = 0,6689 МПа
→ ,

K
Удельный объем v_2д найдем из уравнения состояния идеального газа в точке 2_д
м³/кг
Точка 4_д

4-1 - изобарный процесс отвода теплоты → Р₄ = Р₁ = Р_4д = 0,1МПа
→

К
Удельный объем v_4д найдем из уравнения состояния идеального газа в точке 4_д
м³/кг

4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИКЛА ГТУ

Количество теплоты, подведенной к 1 кг рабочего тела в ГТУ , где с_р - массовая теплоемкость рабочего тела при постоянном давлении (изобарная теплоемкость). По молекулярно-кинетической теории , где i - число степеней свободы молекулы (для двухатомного газа i = 5); R - газовая постоянная воздуха.

---

кДж
Количество теплоты, отведенной от 1 кг рабочего тела в ГТУ


кДж
Теоретическая работа 1 кг рабочего тела в ГТУ


кДж
Термический КПД цикла ГТУ



или 28,1%

Абсолютный электрический КПД ГТУ


или 27,3%

5. Расчет цикла паротурбинной установки

Рис.6 - Принципиальная схема и цикл ПТУ:

1 – пароперегреватель, 2 – паровой котел, 3 – экономайзер, 4 – конденсаци­онный насос, 5 – конденсатор, 6 – электрогенератор, 7 – паровая турбина.

Цифры в скобках соответствуют номерам характерных точек цикла.

(1)-(2) – изоэнтропное расширение пара в турбине

(2)-(2¹) – изобарно-изотермический отвод теплоты в конденсаторе

(2¹)-(3) – изоэнтропное сжатие воды в насосах (практически изохорное)

(3)-(4) – изобарный нагрев воды в экономайзере

(4)-(5) – изобарное испарение воды в паровом котле (собственно парообразование)

(5)-(1) – изобарный перегрев пара

5.1 НАХОЖДЕНИЕ ЭНТАЛЬПИЙ ПРОЦЕССА РАСШИРЕНИЯ (ИДЕАЛЬНОГО ПРОЦЕССА)

---

h_{cв. п.} = 3276 кДж/кг

h_{отр. ид.(h6)} = 2070 кДж/кг

h_отб1 = 2740 кДж/кг

h_отб2 = 2460 кДж/кг

5.2 РАСЧЕТ РЕАЛЬНОГО ПРОЦЕССА

→


h_{отб. р1} = 2845 кДж/кг, h_{отб. р2} = 2610 кДж/кг

5.3 НАХОЖДЕНИЕ ДОЛИ ПАРА В ОТБОРАХ

_отб1 = 612,3 кДж/кг

_отб2 = 391,72 кДж/кг

_{отр. п.} = 121,41 кДж/кг

;


Термический КПД регенеративного цикла с двумя отборами


или 35,9%

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПТУ

Абсолютный электрический КПД паротурбинной установки (ПТУ)
,
где η_эм - электромеханический КПД паротурбинного двигателя.
или 34,8%
Удельный расход пара в регенеративном цикле идеальной ПТУ



Удельный расход пара реальной ПТУ



Часовой расход пара паровой турбиной
,

---

Расход натурального топлива (природного газа) в парогенераторе для выработки найденного расхода пара


где h_{п. в. -} энтальпия питательной воды (на цикле точка 11) равна h´_отб1;

Q_н^р - теплота сгорания топлива, кДж/м³;

η_ка - КПД парогенератора (котельного агрегата) (задан).

Расход условного топлива:




Удельный (на 1 кВт·ч выработанной электроэнергии) расход натурального топлива



Удельный расход условного топлива

7. РАСЧЕТ ЦИКЛА ПГУ

Заданную электрическую мощность парового турбогенератора N_п = N_ПТУ в установке без паровой регенерации можно обеспечить меньшим расходом пара:




Общий расход пара:



Выведем формулу для определения расхода газов через КУ:



Для изобарного процесса:

---

, тогда

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ ГТУ И ЕЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Составим уравнение теплового баланса для камеры сгорания:







Расход условного топлива




Электрическая мощность газогенератора (одинаковая для ГТУ и ПГУ):

где - теоретическая работа 1 кг рабочего тела в ГТУ

кДж/кг

кВт

Удельный (на 1 кВт·ч выработанной электроэнергии) расход натурального топлива



Удельный расход условного топлива

9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПГУ

Термический КПД парогазового цикла

---