Тепловая электростанция на базе ДВС: Методические указания к лабораторным работам, страница 4

Закрепить теоретические знания студентов и ознакомить их с методикой экспериментального построения энергетических характеристик установки.

1.2.  Теоретические основы

Работа энергоустановки на каждом режиме характеризуется технико – экономическими параметрами: мощностью, удельным расходом топлива, коэффициентом полезного действия (КПД).

При функционировании энергоустановки химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в тепловую, кВт:

                                         ,                                                           (1.1)

где  В – расход топлива, кг/с;  - низшая рабочая теплота сгорания топлива, кДж/кг. В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия преобразуется в механическую (энергию вращения вала). Мощность, развиваемая на валу двигателя  (передаваемая электрическому генератору), называется эффективной. Ее можно определить по измеренной электрической мощности    и  КПД  генератора  , кВт:

                                                                                                             (1.2)

          В энергоустановке имеются тепловые потери с теплоносителем системы охлаждения и уходящими газами. Имеются также внутренние потери от необратимости термодинамических процессов, из-за неполноты сгорания топлива, на трение и привод вспомогательных механизмов (топливного, масляного и водяного насосов, вентилятора и др.).

          К важным технико-экономическим показателям установки относятся КПД по отпуску электроэнергии   (11) и удельный расход топлива на 1 кВт.ч = 3600 кВт.с  отпускаемой электроэнергии, кг/кВт.ч:

                                                                                                           (1.3)

                                                                                                           (1.4)

          Еще одним показателем является относительный прирост расхода топлива:

                                                                                                   (1.5)

          Энергохарактеристики – это графические зависимости абсолютного и относительного расходов топлива, электрического КПД и коэффициента  r  от электрической мощности при постоянном числе оборотов генератора, которое поддерживается автоматическим регулятором.

1.3. Краткое описание лабораторной установки

Лабораторная теплоэнергетическая установка разработана на базе тепловой электростанции ПЭС-15 (рис. 3) и выполнена в виде теплофикационной ТЭУ, отпускающей потребителям электрическую и тепловую энергии.. К энергоустановке 11 подводится топливо и необходимый для его сжигания воздух.

Продукты сгорания 8 двигателя направляются в подогреватель сетевой воды 5, после чего отводятся в дымовую трубу 1. Нагретая в теплообменнике до необходимой температуры вода подается по линии прямой сетевой воды 6 к тепловому потребителю 7.

Сетевой подогреватель представляет собой цилиндрический горизонтальный рекуперативный (поверхностный) теплообменный аппарат. Нагреваемая вода проходит внутри латунных трубок, а дымовые газы – в межтрубном пространстве. Температуры прямой и обратной сетевой воды, а также продуктов сгорания и уходящих в дымовую трубу газов контролируются датчиками температуры. Расход воды определяется по расходомеру 4.

1.4. Указания к выполнению работы

• На заданных режимах работы ТЭУ измеряются основные параметры и вносятся в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Результаты измерений

Наименование величин	Обозначение	Значения
		1	2	3	4
Устанавливается электрическая мощность, кВт
Измеряется объемный расход топлива, см³/с

          • По результатам измерений определяются основные параметры работы ТЭУ и вносятся в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Результаты расчетов