- •7. Циклы паротурбинных установок
- •7.1. Анализ возможности практической реализации цикла Карно в области влажного насыщенного водяного пара
- •7.2. Цикл пту на перегретом паре и сжатии рабочего тела в области жидкости
- •7.3. Методика расчета цикла простой пту Расчет обратимого цикла пту
- •Определение теплоты, подведенной в цикле пту
- •Тепловой баланс цикла пту
- •Расчет необратимого цикла пту
- •7.3.1. Система кпд цикла пту
- •7.4.1. Влияние начального давления на тепловую экономичность пту
- •7.4. Влияние параметров рабочего тела на тепловую экономичность пту
- •7.4.2. Влияние начальной температуры на тепловую экономичность пту
- •7.4.3. Влияние конечного давления на тепловую экономичность пту
- •7.5. Цикл пту с вторичным перегревом пара
- •Выбор давления вторичного перегрева пара
- •7.5.1. Методика расчета обратимого цикла пту с вторичным перегревом пара
- •7.5.2. Методика расчета необратимого цикла пту с вторичным перегревом пара
- •7.6. Регенеративный цикл пту
- •7.6.1. Методика расчета обратимого регенеративного цикла пту
- •Определение долей отборов пара на подогреватели
- •Определение теплоты, подведенной в цикле пту
- •Теплота, отведенная из цикла пту
- •Техническая работа расширения пара в турбина
- •Термический кпд цикла пту
- •7.6.2. Методика расчета необратимого регенеративного цикла пту
- •Определение долей отборов пара на подогреватели
- •Определение теплоты, подведенной в цикле пту
- •Теплота, отведенная из цикла пту
- •Техническая работа расширения пара в турбина
- •Кпд цикла пту
- •7.6.3. Анализ экономичности регенеративного цикла пту
- •7.6.4. Выбор оптимальных давлений отборов пара турбины на регенеративные подогреватели пту
- •Особенности расчета регенеративных пту с подогревателями поверхностного типа
- •7.7. Теплофикационные циклы пту
- •7.7.1. Методика расчета теплофикационного цикла пту
- •7.8. Особенности циклов пту аэс
- •7.8.1. Термодинамические особенности цикла аэс
- •7.8.2. Методика термодинамического расчета цикла аэс на насыщенном водяном паре
- •7.8.3. Термодинамические особенности двухконтурного
- •7.8.4. Термодинамические особенности трехконтурного цикла аэс на перегретом водяном паре
- •7.8.5. Термодинамические особенности цикла аэс с газовым теплоносителем
- •7.8.6. Эксергетический анализ тепловой экономичности
- •Вопросы для самоподготовки к главе 7
Определение долей отборов пара на подогреватели
Расчет долей отбора пара на смешивающий подогреватель основан на уравнении смешения пара и воды в потоке. В соответствии с уравнением смешения в потоке сумма энтальпий входящих потоков в подогреватель равна сумме энтальпий выходящих из него потоков (энтальпии полные с учетом расхода рабочего тела).
Н
ачинается
расчет с первого подогревателя П1
по ходу движения пара (рис.7.29).
.
(7.40)
А
налогичные
уравнения составляются для подогревателей
П2
и П3
в соответствии со схемами их потоков
(рис.3.6 и 3.7). Решая эти уравнения, можно
определить 2
и 3.
.
(7.41)
.
(7.42)
Определение теплоты, подведенной в цикле пту
Теплота подводится к рабочему телу в паровом котле при Ро=const (процесс 6-1). Она определяется как разница энтальпий в этом процессе
q1=ho-ct1’ . (7.43)
Теплота, отведенная из цикла пту
Удельная теплота, отведенная в цикле ПТУ от рабочего тела q2, рассчитывается как разница энтальпий изобарного (Рк=const) процесса 2-3 с учетом того, что в конденсатор турбины пара поступает меньше на величину отборов пара, идущего на подогреватели:
q2=(1-1-2-3)(hк-ctк’). (7.44)
Техническая работа расширения пара в турбина
Удельная техническая работа паровой турбины lт определяется как сумма работ отсеков турбины с неизменным расходом пара (рис.7.32). Для наглядности этого расчета рядом с процессом расширения пара в турбине в h,s- диаграмме построена расходная h, - диаграмма этого процесса. Из этих диаграмм видно, что удельную работу турбины можно представить в виде суммы работ отсеков турбины: от Ро до Р1 с относительным расходом пара 1, от Р1 до Р2 1-1, от Р2 до Р3 1-1-2, от Р3 до РК 1-1-2-3. Удельная работа турбины на рис.3.8 представлена в виде заштрихованной площади в расходной h, - диаграмме. Из этого рисунка видно, что видов расчетных выражений удельной работы турбины с отборами пара может быть несколько:
lт=ho-h1+(1-1)(h1-h2)+(1-1-2)(h2-h3)+(1-1-2-3)(h3-hк)=
=ho-hК-1(h1-hК)-2(h2-hК)-3(h3-hК)=ho-1h1-2h2-3h3-(1-1-2-3)hК. (7.45)
В
энергетике для расчета работы турбины
используют коэффициенты недовыработки,
представляющие отношение разницы
энтальпий (тепло-перепада) места отбора
и на выходе из турбины к максимально-возможной
удельной работе турбины (ho-hК).
Для нашей схемы таких коэффициентов
недовыработки три:
;
;
. (7.46)
Используя коэффициенты недовыработки и вторую форму записи выражения 7.45, удельную работы турбины можно представить в виде выражения
lТ=ho-hК-1(h1-hК)-2(h2-hК)-3(h3-hК)=
=(ho-hК)(1-1y1-2y2-3y3)=
,
(7.47)
где n – число отборов пара из турбины;
j – номер отбора.
Поскольку работа насосов в данных расчетах не учитывается, то работа регенеративного цикла ПТУ равна работе турбины:
lt = lт .
Термический кпд цикла пту
Термический КПД обратимого регенеративного цикла ПТУ определяется как
.
(7.48)
Удельный расход пара и теплоты
Удельные расходы пара и теплоты на киловатт час для обратимого регенеративного цикла ПТУ определяются традиционно:
;
.
