Министерство образования Российской Федерации
Московский Энергетический институт (ТУ)
Волжский филиал
Проверила: Маценко Н.Г.
Волжский 2002
Задача.
К паровой турбине поступает пар с параметрами Р1 = 18 МПа и t1 = 530 °С. После изоэнтропного расширения пара в первой ступени турбины до давления
Ра = 3 МПа он направляется в промежуточный пароперегреватель, где его температура повышается до tв = 540 °С. Затем пар расширяется в последующих ступенях турбины до давления в конденсаторе Р2 = 4 кПа. Турбина имеет два регенеративных отбора в подогревателе смешивающего типа; давления отборов:
Р01 = 0,6 МПа и Р02 = 0,2 МПа. Мощность паротурбинной установки на клеммах электрогенератора Nэ = 100 МВт, теплота сгорания топлива Qнр = 30 МДж/кг. КПД парогенератора hпг= 0,92, внутренний относительный КПД турбины
hoiT = 0,98. Заданы также механический КПД турбины hм = 0,99 и КПД электрогенератора hэг = 0,99. Работу насосов не учитывать.
Определить:
1. Параметры в характерных точках цикла (свести в таблицу).
2. Теоретическую и действительную работы турбины.
3. Термический и внутренний КПД цикла.
4. Среднеинтегральную температуру подвода теплоты.
5. Удельный расход топлива bэ и удельный расход теплоты qэ на 1МДж вы-
работанной электроэнергии.
6. Часовой расход топлива В.
7. Удельную эксергию пара eх в характерных точках цикла и эксергию теп-
лоты eq.
8. Изменение эксергии в каждом из характерных узлов установки.
9. Эксергетический КПД отдельных узлов и установки в целом.
Построить на P-V, T-S н h-S диаграммах идеальный и реальный циклы ПТУ. Для расчета эксергии принять параметры окружающей среды tо = 20 °С и
Ро = 0,1 МПа. Считать, что в подогревателях вода нагревается до температуры конденсата греющего пара.
Решение:
Схема:
Приблизительный цикл ПТУ:
1. Находим по III таблице:
S1 = 6,2305 кДж/(кг´К) = Sа; h1 = 3323,8 кДж/кг
Определяем температуру и энтальпию в точке а при Ра = 3 МПа:
ta = 241 °С, hа = 2856,5 кДж/кг.
Определяем энтропию и энтальпию в точке в при tв = 540 °С:
Sв = 7,3491 кДж/(кг´К); hв = 3547,0 кДж/кг.
Sв = S10 = S20 = 7,3491 кДж/(кг´К)
Определяем температуру и энтальпию в точках 01 и 02:
t01 = 293 °С; h01 = 3047,54 кДж/кг;
t02 = 164 °С; h02 = 2797,86 кДж/кг.
Находим параметры в точке 2 и 2`:
Р2 = 4 кПа; t2 = 28,96 °С; Р2` = P2; t2` = t2.
S2 = Sв = 7,3491 кДж/кг; S2` = 0,4224 кДж/(кг´К); h2` = 121,4 кДж/кг.
;
h2 = h` + rx = 121,4 + 2432,3´0,86 = 2213,18 кДж/кг.
Определяем параметры в точке 01`:
S01` = 1,9311 кДж/(кг´К); h01` = 670,47 кДж/кг; t01` = 158,83 °С.
Определяем параметры в точке 02`:
S02` = 1,5301 кДж/(кг´К); h02` = 504,7 кДж/кг; t02` = 120,21 °С.
Определяем параметры в точке 3:
S3 = 3,8717 кДж/(кг´К); h3 = 1732 кДж/кг; t3 = 356,99 °С.
Определяем параметры в точке 4:
S4 = 5,1055 кДж/(кг´К); h4 = 2509,5 кДж/кг; t4 = 356,99 °С.
Параметры в характерных точках цикла.
Парам-ры |
1 |
а |
в |
01 |
02 |
2 |
2` |
02` |
01` |
3 |
4 |
Р, МПа |
18 |
3 |
3 |
0,6 |
0,2 |
0,004 |
0,004 |
0,2 |
0,6 |
18 |
18 |
t, °С |
530 |
241 |
540 |
293 |
164 |
28,96 |
28,96 |
120,21 |
158,83 |
356,99 |
356,99 |
S, |
6,2305 |
6,2305 |
7,3491 |
7,3491 |
7,3491 |
7,3491 |
0,4224 |
1,5301 |
1,9311 |
3,8717 |
5,1055 |
h, |
3323,8 |
2856,5 |
3547,0 |
3047,54 |
2797,86 |
2213,18 |
121,4 |
504,7 |
670,47 |
1732 |
2509,5 |
х |
- |
- |
- |
- |
- |
0,86 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Определяем доли отборов на регенерацию. Для этого записываем тепловой баланс для первого и второго регенератора:
Первый: a1h01 + (1-a1)h02` = h01`
3047,54a1 + 504,7 - 504,7a1 = 670,47
2542,84a1 = 165,77
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.