Расчет цикла паротурбинной установки

                          Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное агентство по сельскому хозяйству

ФГОУ  ВПО Костромская  ГСХА 

Кафедра «Безопасность  жизнедеятельности

 и теплоэнергетики» 
 

 Расчет  цикла паротурбинной установки 

Вариант №85 
 
 

Выполнил:

студент 721 гр. факультета электрификации и автоматизации сельского хозяйства

Козлов Павел Анатольевич

Принял:

Трофимов Михаил Александрович 
 

                Кострома 2010 

ЗАДАНИЕ К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ  РАБОТЕ

    Для паротурбинной установки, работающей по обратимому (теоретическому) циклу  Ренкина, расчетом определить:

• параметры воды и пара в характерных точках цикла;
• количество тепла, подведенного в цикле;
• количество отведенного тепла в цикле;
• работу, произведенную паром в цикле;
• термический КПД цикла;
• теоретические удельные расходы пара и тепла на выработку электроэнергии.

    Расчет  выполнить при заданных параметрах острого пара перед турбиной и  одинаковом значении давления пара в  конденсаторе P₂ для четырех случаев:

1. ПТУ работает на сухом насыщенном паре с начальным давлением P₁;
2. ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P₁ и t₁;
3. ПТУ работает на перегретом паре с параметрами P₁ и t₁, но при этом используется вторичный перегрев пара до температуры t_n при давлении P_n;
4. ПТУ работает на перегретом паре с параметрами P₁ и t₁, но при этом используется регенерация с одним отбором пара при давлении отбора P_отб.

 

Исходные  данные

 
 
 
 

1)ПТУ работает на сухом насыщенном паре с начальным давлением P₁

Принципиальная  схема ПТУ:                   Схема паровой установки:

    ПГ –  парогенератор;

                                                                      ПТ – паровая турбина;

                                                                     ЭГ – электрогенератор;

                                                                    К – конденсатор;

                                                                      ПН – питательный насос.

                                                                 

                                                               

    Фазовые Pv-, Ts-, hs-диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (H₂O) и его параметры в цикле Ренкина.

1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:

 
 
 
 

2) Количество тепла, подведенного в цикле (процесс 3-4-1):

кДж/кг

- энтальпия острого пара перед  турбиной, кДж/кг,

- энтальпия воды, поступающей  в парогенератор, кДж/кг.

3. Количество тепла, отведенного в цикле (процесс 2-3):

 

- энтальпия отработавшего пара, кДж/кг,

- энтальпия воды на выходе  из конденсатора, кДж/кг.

4) Работа, совершенная паром в турбине, в адиабатном процессе расширения определяется величиной располагаемого теплового перепада: 

Можно считать, что полученная в цикле  работа равна работе, совершенной  паром в турбине:

              

5) Термический КПД цикла Ренкина: 

6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:

• Теоретический удельный расход пара:

 

• Теоретический удельный расход тепла:

 
 
 
 
 
 

2)ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P₁ и t₁

Принципиальная  схема ПТУ:                   Схема паровой установки:

              ПГ – парогенератор;

                                                                      ПТ – паровая турбина;

                                                                     ЭГ – электрогенератор;

                                                                    К – конденсатор;

                                                                      ПН – питательный насос;

                                                                      ПП – пароперегреватель.

                                                               

    Фазовые Pv-, Ts-, hs-диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (H₂O) и его параметры в цикле Ренкина.

1.  Параметры  воды и пара в характерных  точках цикла:

 
 
 
 

2) Количество тепла, подведенного в цикле (процесс 3-4-1):

  кДж/кг

- энтальпия острого пара перед  турбиной, кДж/кг,

- энтальпия воды, поступающей  в парогенератор, кДж/кг.

3) Количество тепла, отведенного в цикле (процесс 2-3): 

- энтальпия отработавшего пара, кДж/кг,

- энтальпия воды на выходе  из конденсатора, кДж/кг.

4) Работа, совершенная паром в турбине, в адиабатном процессе расширения определяется величиной располагаемого теплового перепада: 

Можно считать, что полученная в цикле  работа равна работе, совершенной  паром в турбине:

              

5) Термический КПД цикла Ренкина: 

6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:

• Теоретический удельный расход пара:

 

• Теоретический удельный расход тепла:

 
 
 

3)ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P₁ и t₁, но при этом используется вторичный перегрев пара до температуры t_n при давлении P_n 

Принципиальная схема ПТУ:                   Схема паровой установки:

                   ПГ – парогенератор;

                                                                      ПТ – паровая турбина;

                                                                     ЭГ – электрогенератор;

                                                                    К – конденсатор;

                                                                      ПН – питательный насос;

                                                                      ВПП – вторичный перегрев пара.