Техническая термодинамика. Определение параметров ПТУ с промежуточным перегревом пара, страница 2

Т_1ср =, К, где q₁ – теплота, подводимая в цикл; ΔS – изменение энтропии системы за цикл.

Если рассматривать обратимый цикл Ренкина, то значение Т_1ср будет определятся так:

Т_1ср =

К, Т_1ср = 299,7 °С

На практике в установке всегда присутствуют необратимые потери. С их учетом получим следующее значение средней температуры подвода теплоты:

Т^д_1ср =

К, Т^д_1ср = 291,5 °С

IV. Определение мощности паротурбинной установки.

N_ПТУ = N_T – N_H, МВт где N_Т – мощность, выделяемая турбоустановкой:

N_T = N_ТВД + N_ТНД, МВт

N_ТВД = D ∙ l_ТВД = D· (h₁ – h₂) = 500 · (3343,9 – 2853,05) = 245,43 МВт

N_ТНД = D ∙ l_ТНД = D· (h₃ – h₄) = 500 · (3583,1 – 2172,1840) = 705,46 МВт

N_T = 245,43 + 705,46 = 950,89 МВт

N_H – мощность, затрачиваемая на привод насоса:

N_Н = D ∙ l_Н = D· (h₅ – h'₄) = 500 · (137,9319 – 111,84) = 13,05 МВт

Отсюда мощность ПТУ без потерь в цикле равна:

N_ПТУ =950,89 –13,05 = 937,84 МВт

Мощность ПТУ, учитывающая необратимость процессов в цикле, найдем следующим образом:

N^д_ПТУ = N^д_T – N^д_H, МВт где N^д_T – реальная мощность, выделяемая турбоустановкой:

N^д_T = N^д_ТВД + N^д_ТНД, МВт

N^д_ТВД = D ∙ l^д_ТВД = D· (h₁ – h_2д) = 500 · (3343,9 – 2904,59) = 219,66 МВт

N^д_ТНД = D ∙ l^д_ТНД = D· (h₃ – h_4д) = 500 · (3583,1 – 2320,3302) = 631,38 МВт

N^д_T = 219,66 + 631,38 = 851,04 МВт

N^д_H – реальная мощность, затрачиваемая на привод насоса:

N^д_H = D ∙ l^д_H = D· (h_5д – h'₄) = 500 · (143,276 – 111,84) = 15,718 МВт

Отсюда мощность ПТУ, учитывающая потери в цикле, равна:

N^д_ПТУ = 851,04 - 15,718 =835,32 МВт

V. Определение удельного расхода пара турбоустановки.

d^т_пар = , кг/кВт∙ч где l^т_Т – работа турбоустановки, не учитывающая потери.

d^т_пар =кг/кВт∙ч

d^д_пар = , кг/кВт∙ч где l^д_Т – работа турбоустановки, учитывающая потери.

d^д_пар =кг/кВт∙ч

VI. Определение удельного расхода условного топлива ПТУ.

b_УТ = , кг/кВт∙ч, где Q_УТ = 29307,6 кДж/кг – теплота сгорания условного топлива.

b_УТ =  кг/кВт∙ч

Необходимые данные для расчета приведены на Т – S(рис. 1.1) и h – S

(рис. 1.2.) диаграммах цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара.

Ответ:

Т_1ср = 299,7 °С                       Т^д_1ср = 291,5 °С

N_ТВД = 245,43 МВтN^д_ТВД = 219,66 МВт

N_ТНД = 705,46 МВт                N^д_ТНД = 631,38 МВт

N_ПТУ = 937,84 МВт                N^д_ПТУ = 835,32 МВт

х_2д= 1,0605                            х_4д= 0,906

η_t = 0,4765 = 47,65%              η_i = 0,4307 = 43,07 %

d^т_пар = 1,8939 кг/кВт∙ч           d^д_пар = 2,1151 кг/кВт∙ч

b_УТ = 0,2852 кг/кВт∙ч

ЗАДАЧА №2.

I. Определение параметров ПТУ с одним регенеративным подогревателем смешивающего типа.

Точка 1.

По известным p₁ = 16,0 МПа и T₁ = 560,0 °C по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" методом интерполяции определяем значение энтальпии h₁ и энтропии S₁ перегретого пара в точке 1:

h₁ = 3467,3 кДж/кг

S₁ = 6,5164 кДж/кг∙К

Точка 3.

По заданному р_к = 0,005 МПа по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" определяем значение энтальпии h₃ и энтропии S₃ в точке 3:

h₃ = h'₂ = 137,82 кДж/кг

S₃ = S'₂ = 0,476 кДж/кг∙К

t_2S = t₃ = 32,9 °C

Точка 2.

Зная конечное давление пара р_к = 0,005 МПа, по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и водяного пара" определяем:

h'₂ = 137,82 кДж/кг; h"₂ = 2561,26 кДж/кг

S'₂ = 0,476 кДж/кг ∙К; S"₂ = 8,396 кДж/кг∙К

S"₂ – S'₂ = 7,92 кДж/кг∙К

υ"₂ = 0,001005 м³/кг

t_2S = 32,9 °С, r= 2423 кДж/кг

Для нахождения энтальпии в Т.2 двухфазной области определяем степень сухости х.