Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Паротурбинная установка с промежуточным перегревом пара




Промежуточный (вторичный) перегрев пара используется для повышения степени сухости пара в последних ступенях турбины, а также для повышения термического КПД ПТУ. Первый эффект имеет место всегда, а второй (повышение ) — только при условии, что средняя температура подвода теплоты в цикле 2-7-8-9-2,дополняющем базовый цикл Ренкина, выше средней температуры подвода теплоты в базовом цикле 1-2-3-4-5-6-1 (см. рис.4.2). Проверим это утверждение путем расчета и анализа соответствующего цикла.

Задача.В паротурбинной установке, работающей при начальних параметрах пара p1 = 6,0 МПаи t1 = 600°С, применён промежуточный перегрев пара при давлении 0,6МПа до температуры 550°С. Давление пара в конденсаторе  р2 = 0,004 МПа.

Изобразить принципиальную схему установки и цикл на энтропийных и p,v диаграммах. Определить термический КПД установки, удельные расходы пара, теплоты и топлива, а также мощность установки с учётом работы насоса, если часовой расход пара составляет 950 кг/час.

Сделать вывод об изменении КПД установки и условий работы последних ступеней паровой турбины по сравнению с циклом Ренкина. Задачу решить с помощью таблиц свойств воды и водяного пара.

Рис.4.2. Принципиальная схема и термодинамический цикл ПТУ с промежуточным перегревом пара.

На схеме: 1 – паровой котел, 2 – первичный пароперегреватель; 3 – вторичный (промежуточный) пароперегреватель; 4 – турбина высокого давления ТВД; 5 – турбина низкого давления ТНД; 6 – редуктор: 7 – гребной винт; 8 – конденсатор; 9 – насос1 – паровой котел; 2 – первичный пароперегреватель; 3 – вторичный (промежуточный) пароперегреватель; 4 – турбина высокого давления ТВД; 5 – турбина низкого давления ТНД; 6 – редуктор: 7 – гребной винт; 8 – конденсатор; 9 – питательный насос.

Решение

На рис. 4.2. цикл 1-7-8-9-3-4-5-6-1 является циклом с промежуточным перегревом пара. Точка 2 не является его характерной точкой, а относится к базовому циклу Ренкина, с которым сравнивается исследуемый. Поскольку начальные параметры пара и его давление в конденсаторе совпадают с данными предыдущей задачи, термодинамические свойства воды и пара в точках 1, 2, 3, 4, 5, 6 такие же, как и ранее определённые. Поэтому для расчета данного цикла достаточно определить свойства в точках 7, 8, 9.

Точка 7.Используя условие p7= 6 бар, и s7 = s1= 7,1673 кДж/(кг·К),по данным [3], стр. 95 рассчитываем коэффициент интерполяции

Тогда энтальпия пара в точке 7

Точка 8. Из условия p8= p7 = 6 бар, и t8= 550°Спо таблицам [3], стр. 95: определяем значения h8 = 3590,8 кДж/кг и s8 = 8,1382 кДж/(кг·К).

Точка 9. Из условия s9= s8= 7,1673 кДж/(кг·К) и p9 = р2 = 0,04 бар,рассчитываем степень сухости влажного пара в точке 9

,

где значения s'' и s' взяты по [3], стр. 62.

Тогда энтальпия влажного пара

Термический КПД исследуемого цикла с учётом работы насоса lн= =6,02 кДж/кг (см. предыдущую задачу):

Удельный расход пара на 1 кВт·ч:

Удельный расход теплоты:

Удельный расход топлива:

Мощность:

Относительное повышение термического КПД цикла установки с промежуточным перегревом пара по сравнению с базовым циклом Ренкина, данные для которого приведены на стр…..

Относительное уменьшение удельного расхода пара по сравнению с базовым циклом Ренкина

Относительное уменьшение удельного расхода теплоты по сравнению с базовым циклом Ренкина

Относительное уменьшение удельного расхода топлива по сравнению с базовым циклом Ренкина

Относительное увеличение удельной работы 1 кг пара по сравнению с базовым циклом Ренкина

Вывод: условия работы последних ступеней ПТУ благодаря промежуточному перегреву пара улучшились, так как влажность пара значительно уменьшилась (до 4,2 %) по сравнению с соответствующей характеристикой базового цикла Ренкина (16,2 %). Термический КПД увеличился на 4,38%, что обусловило соответствующие уменьшения расходов теплоты и топлива.










Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 281.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...