Техническая термодинамика. Определение параметров ПТУ с промежуточным перегревом пара, страница 4

Увеличение энтропии системы в результате необратимости адиабатного процесса 5 – 6 в насосе подчитывается следующим образом:

Откуда получаем, что действительное значение энтальпии воды h_6д за счет потерь тепла на трение в насосе составляет:

h_6д =кДж/кг

Действительное значение энтропии S_6д методом интерполяции найдем по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" по давлению p₁ = 16,0 МПа и h_6д = 688,458 кДж/кг.

S_6д = S₆ = 1,924 кДж/кг∙К

Т_6д= Т₆= 160 °С

Точка 1⁰.

Зная, что в обратимом изоэнтропном процессе 1 – 1⁰ S₁ = = 6,5164 кДж/кг∙К и р_отб = 0,6 МПа, интерполируя данные таблицы Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" определяем:

= 2651,22 кДж/кг

= 158,83 °С

Вследствие необратимости процесса 1 – 1⁰ в реальном цикле, определим действительное значение параметров в точке 1⁰.

Зная относительный внутренний КПД турбины η_0i^Т = 89,5 %, определим действительное значение энтальпии.

, откуда получим:

= h₁ – η_0i^Т(h₁ – ) =3467,3 – 0,895 · (3467,3 – 2651,22) = 2736,9084 кДж/кг

Найдем значение степени сухости х в реальном цикле:

= 0,9908

С учетом того, что определяется как:

, найдем из этого соотношения действительное значение энтропии в двухфазной области:

= 1,9245 + 0,9908 (4,8407) = 6,7207 кДж/кг∙К

II. Определение КПД цикла ПТУ с одним регенеративным подогревателем.

1. Термический КПД цикла Ренкина с одним регенеративным отбором пара определим по формуле (с учетом работы насосов):

= 0,4724

2. Относительный внутренний КПД цикла Ренкина с одним регенеративным отбором пара определим следующим образом (с учетом работы насосов):

3. Внутренний КПД цикла Ренкина с одним регенеративным отбором пара определим следующим образом:

η_i^рег = η_0i^рег ∙ η_t^рег = 0,8918 ∙ 0,4724 = 0,4213

III. Определение мощности паротурбинной установки.

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 = D∙(h₁ – ) + (1 – α)∙D∙(– h_2д) =

= 145∙(3467,3 –2736,9084) + (1 – 0,1928)∙145∙(2767,3953 –2141,3952) = 179,1763 МВт

N^д_H – суммарная мощность, затрачиваемая на привод насосов:

N^д_H = N^ПИТ_H + N^КОН_H = D(h_6д – h₅) + (1 – α)∙D∙( h_4д – h₃) =

= 145∙(688,458 –670,5) + (1 –0,1928)∙145∙(138,59 – 137,82) = 2,694 МВт

Отсюда мощность ПТУ, учитывающая потери в цикле, равна:

N^д_ПТУ =179,1763 – 2,694 = 176,4823 МВт

IV. Определение удельного расхода пара турбоустановки.

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

d^т_пар =

 2,4546 кг/кВт∙ч

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

V. Определение удельного расхода условного топлива ПТУ.

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

b_УТ =  0,2916 кг/кВт∙ч

VI. Определение α_д и сравнение полученного значения с данным α.

α_д =  0,19

Δα 1,45 %

Так как α_д отличается от данного α на величину меньшую 2 %, значит температура отбора была подобрана верно.

Необходимые данные для расчета приведены на Т – S (рис. 2.1) и h – S

(рис. 2.2.) диаграммах цикла ПТУ с одним регенеративным подогревателем смешивающего типа.

Ответ:       Т₂ =32,9 °C

N^д_Т = 179,1763 МВт

N^д_Н = 2,694 МВт

N^д_ПТУ = 176,4823 МВт

х_2д= 0,8269

η_t = 0,4724 = 47,24 %                    η_i = 0,4213= 42,13 %

d^т_пар = 2,4546 кг/кВт∙ч                  d^д_пар = 2,754 кг/кВт∙ч

b_УТ = 0,2916 кг/кВт∙ч

Используемая литература

1.  Кирилин В.А., Сычев В.В. Техническая термодинамика. М.: Энергия. 1974.

2.  Александров А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара.

М.: МЭИ. 1999.