Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 34
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача 18.119.56
Определить часовой расход пара
(килограммов в час) и удельный расход пара 
(килограммов на киловатт - час) на конденсационную паровую турбину, работающую без регенерации теплоты, по заданной электрической мощности турбогенератора 
, давлению 
и температуре 
перегретого пара перед турбиной и относительному внутреннему 
турбины 
. Давление пара в конденсаторе принять 
. Механический турбины 
и электрогенератора 
принять 
. Определить также степень сухости пара в конце теоретического и действительного процессов расширения (изобразив процессы в 
диаграмме) и абсолютный электрический турбогенератора. Мощностью привода питательного насоса пренебречь. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.Таблица 4
| Последняя цифра шифра |  | | Предпоследняя цифра шифра |  |  |
| 6 | 170 | 0,84 | 5 | 13 | 540 |
Контрольные вопросы
1. Изобразить схему паросиловой установки и дать её краткое описание.
2. Как влияют начальные и конечные параметры пара на работу и кпд цикла Ренкина, а также на степень сухости пара в конце расширения (
)? Указать, каковы минимально допустимые значения и почему?Решение
По
- диаграмме водяного пара на пересечении изобары 
и изотермы 
находим точку 1, характеризующую состояние перегретого пара перед турбиной. Энтальпия в точке 1 составляет 
.Опускаясь по адиабате
до пересечения с изобарой 
находим точку, характеризующую состояние пара после теоретического процесса расширения в турбине. Энтальпия в точке 2 составляет 
, степень сухости 
.Относительный внутренний
турбины определяется по формуле:
(1)откуда находим энтальпию пара в конце действительного процесса расширения в турбине
(2)где
- относительный внутренней турбины;
На пересечении изобары
и изоэнтальпы
находим точку 
, характеризующую состояние пара в конце действительного процесса расширения в турбине, степень сухости пара в которой составляет 
.Часовой расход пара:
(3)где
- электрическая мощность турбогенератора, 
;
- механический турбины;
- электрогенератора;
Удельный расход пара:
(4)
По таблице свойств насыщенного водяного пара (по давлениям) при
находим параметры воды, отводимой от турбины при давлении в конденсаторе: температура 
, энтальпия 
.Количество отведенной теплоты:
(5)
Абсолютный электрический
турбогенератора:
(6)
Рисунок 1 - Процесс расширения пара в турбине в
- диаграмме
Рисунок 2 - Схема паросиловой установки (цикл Ренкина): 1 - котел; 2 - пароперегреватель; 3 - паровая турбина; 4 - электрогенератор; 5 - конденсатор; 6 - насос.
Рисунок 3 - цикл Ренкина в
и 
координатах.1 В паровом котле 1 вода при постоянном давлении нагревается до температуры насыщения (давления)
(линия 4-5 на рис. 2), затем в результате подвода теплоты 
происходит изобарно - изотермический процесс парообразования (линия 5-6). В пароперегревателе 2 происходит перегрев пара (изобарный процесс 6-1) - повышение температуры пара выше от состояния сухого насыщенного пара (точка 6) до заданной температуры перегрева (точка 1). В паровой турбине 3 пар расширяется адиабатно (линия 1-2) от давления 
до давления 
в конденсаторе.В конденсаторе 4 при постоянных давлении и температуре этот пар полностью конденсируется
, отдавая теплоту охлаждающей воде. Конденсат насосом 5 изохорно (ввиду несжимаемости жидкости) перекачивается в паровой котел (линия 3-4). Так как в насосе практически температура конденсата не повышается (точка 4), в 
-диаграмме точки 3 и 4 оказываются совмещенными. Процесс 4-5 нагрева конденсата до температуры совпадает в
-диаграмме с нижней пограничной кривой
. Далее цикл Ренкина повторяется.2 При повышении начального давления пара
до 
и 
(
) при постоянной температуре 
и неизменном конечном давлении 
, как видно из 
- диаграммы (рис. 4), степень сухости пара уменьшается. Это может привести к разрушению поверхности лопаток турбины. Допустимая степень сухости отработавшего пара должна быть не менее 0,88.При повышении начальной температуры пара
, поступающего в турбину (рис. 4,б) (
) степень сухости увеличивается.
Рисунок 4
Исследование термического к.п.д. цикла Ренкина при различных начальных и конечных состояниях пара позволяет сделать вывод, что с увеличением начального давления и начальной температуры пара к.п.д. паротурбинной установки растет.
При увеличении начального давления пара и одном и том же конечном давлении в конденсаторе термический к.п.д. паротурбинной установки значительно увеличивается, а удельный расход пара уменьшается.
Увеличение начального давления с
до 
связано с повышением температуры насыщенного пара, то есть с повышением средней температуры подвода теплоты, что ясно видно из 