2 Исходные данные

Вариант	Nэ, МВт	p1, МПа	t1, °С	pк, МПа				, МДж/кг	Изменение параметра			Давление отбора
									Δp1, %	Δt1, %	Δpк, %	pП1, МПа	pП2, МПа	pП3, МПа
1	95	13	50	0,035	0,81	0,82	0,83	40	+30	-	-	0,55	-	0,2

;

.

3 Расчет цикла простой пту

3.1 Расчет характеристических точек цикла Ренкина.

Схема простой ПТУ: КА - котлоагрегат, Т – турбина, ЭГ – электрогенератор, К – конденсатор, КН – конденсатный насос, ПП – пароперегреватель.

Рис.1. Схема простой ПТУ

Точка 1:

При давлении р₁ = 13 МПа и температуре t₁ = 500 °C находим энтропию и энтальпию воды

;

;

.

Точка 2а:

Процесс 1-2а – адиабатный, следовательно, он проходит без изменения энтропии, согласно первому закону термодинамики:

.

При p=0,035 МПа:

V'=0,001024 м³/кг, h’=304,3 кДж/кг, S’=0,9876 кДж/(кг∙К),

V''=4,525 м³/кг, h”=2631 кДж/кг, S”=7,715 кДж/(кг∙К), t=72,68 ⁰C;

Энтропия s_2а = s₁ = 6,44 , отсюда находим степень сухости в точке 2а:

t_2а = t_s2 = 72,68 °C

Точка 2д:

Процесс 1-2д является политропным, параметры точки 2д найдем, используя внутренний относительный КПД турбины:

Точка 3:

Процесс 2а-3 – изобарно-изотермический, параметры точки 3 определяются как параметры воды на линии насыщения (x₃ = 0) при давлении

p_к = 0,035 МПа и температуре t₃ = t_2a = 72,68°C.

;

;

.

Точка 4а:

Процесс 3-4а – адиабатный, аналогично как для точки 2а s_4a=s₃=0,9876 . Остальные параметры находим из таблиц для воды и перегретого пара.

Найдем температуру воды:

,

Таким образом:

;

.

Точка 4д:

Процесс 3-4д является политропным, параметры точки 4д найдем, используя внутренний относительный КПД турбины:

Точка 5:

Процесс 4а-5 – изобарный, следовательно, p₅ = p_4a =13 МПа, параметры точки 5 определяются как параметры воды на линии насыщения (x₅ = 0) при давлении p₅ и температуре t₅ = t_s5 = 330,9°C:

;

;

.

Точка 6:

Процесс 5-6 – изобарно-изотермический, параметры точки 6 определяются как параметры сухого насыщенного пара (x₆ = 1) при давлении p₆ = p₁ = 13 МПа и температуре t₆ = t₅ = 330,9 °C:

;

;

.

3.2 Расчет идеального цикла пту

Подвод теплоты осуществл яется в изобарном процессе 4-1, и, согласно первому закону термодинамики:

.

Далее происходит адиабатное расширение в турбине, и из первого закона термодинамики следует:

,

т. е. техническая работа, совершаемая турбиной, равна:

.

Отвод теплоты осуществляется в процессе 2-3, при этом отводится теплота:

.

Далее вода поступает в насос, где она адиабатно сжимается от давления р_к до давления р₁ (процесс 3-4). При этом на привод насоса затрачивается техническая работа:

.

Полезная работа есть разность технических работ турбины и насоса и равна полезно используемой теплоте цикла:

.

Термический КПД цикла есть отношение полезно используемой теплоты ко всей теплоте, подводимой в цикл:

.

Внутренний относительный КПД цикла определяется как отношение работы действительного цикла к работе идеального цикла:

.

Для идеального цикла он равен единице.

Внутренний абсолютный КПД ПТУ показывает, какая доля подводимой теплоты в реальном цикле тратится на совершение полезной работы:

.

Секундный расход пара найдем по формуле:

,

где N₀ – теоретическая мощность турбины, найдем ее через мощность электрогенератора, относительный внутренний КПД цикла, КПД генератора и механический КПД:

,

тогда секундный расход пара:

.

Удельный расход пара считается по формуле:

.

Секундный и удельный расход теплоты:

;

.

Секундный и удельный расход топлива:

;

.

Абсолютный электрический КПД установки представляет собой отношение электрической мощности генератора к тепловой мощности парогенератора:

.