Лекция 2 Тепловые циклы паротурбинных установок

Лекция 10 «Тепловые циклы паротурбинных установок»


Паровая турбина является одним из элементов ПТУ. Принципиальная схема ПТУ, работающая по циклу Ренкина:
Н – насос; ПП – пароперегреватель; ПГ – парогенератор; Т – турбина; Г – генератор; К – конденсатор.
Изобразим изменение состояния пара на TS диаграмме

Питательный насос повышает давление до Ро и подаёт её в парогенератор, затрачивая на 1 кг питательной воды работу lн (а-а’). В котле происходит подогрев воды до температуры кипения (а-b) и её испарение (b-c). Далее пар поступает в пароперегреватель где его температура повышается до То при Р=const (c-d). Количество теплоты q1, переданной 1 кг рабочего тела может быть найдено так: q1= io-iп.в. [кДж/кг] (1).
В TS диаграмме эта теплота эквивалентна площади фигуры (1-a-b-c-d-2-1).
Пар из пароперегревателя с энтальпией io направляется в турбину и расширяясь в ней совершает работу lт. Для турбины работающей без потерь процесс расширения пара идёт по эзоэнтропе d-e. Отработавший пар поступает в конденсатор, где при неизменном давлении Рк происходит отвод теплоты к охлаждающей воде. Пар конденсируется и конденсат с энтальпией iк’ откачивается насосом и снова поступает в парогенератор. Теплота отведённая в конденсаторе
q2=iкt-iк’ (2)
iкt – энтальпия отработанного пара при расширении (e-d) при S=const
iк’ – энтальпия конденсата
В TS диаграмме q2 эквивалентна площади фигуры (1-a’-e-2-1)
В рассматриваемом замкнутом цикле работа 1 кг пара будет равна:
13 EMBED Equation.3 1415 (3)
Эта работа эквивалентна площади (a’-a-b-c-d-e-a’). Перепишем (3) в следующем виде.
13 EMBED Equation.3 1415 (4)
lT – работа совершенная паром в турбине (без учёта потерь)
lH – работа совершенная насосом.
Термический КПД идеальной ПТУ определяется следующим выражением
13 EMBED Equation.3 1415 (5)
Прибавим и вычтем iк’
13 EMBED Equation.3 1415 (6) здесь 13 EMBED Equation.3 1415
Если не учитывать 13 EMBED Equation.3 1415(т.к. она очень мала), то термический КПД будет равен
13 EMBED Equation.3 1415 (7), где
Но – располагаемый теплоперепад турбины.

Учёт потерь при расчёте КПД

В турбине в результате необратимых потерь при расширении пара линия процесса отклоняется от изоэнтропии.
Фактически развиваемая паром работа будет равна:
Hi = io – iк, кДж/кг,
где Hi – использованный теплоперепад. Hi < Ho.

· df – действительный процесс расширения в турбине.

·
·h – суммарные внутренние потери в турбине.
Отношение используемого теплоперепада к располагаемому называется относительным внутренним КПД:
13 EMBED Equation.3 1415,
No – располагаемая мощность турбины, 13 EMBED Equation.3 1415 кВт;
Ni – внутренняя мощность турбины, 13 EMBED Equation.3 1415 кВт;
G – массовый расход пара через турбину, кг/с.
Отношение использованного теплоперепада к теплоте, подведенной к рабочему телу в парогенераторе, называют абсолютным внутренним КПД ПТУ:
13 EMBED Equation.3 1415.
Не вся мощность Ni, развиваемая паром внутри турбины, используется потребителем. Часть её в виде механических потерь
·Nм расходуется на трение в подшипниках и на привод вспомогательных механизмов турбины.
Эффективная мощность турбины, т.е. мощность, которая передается приводимой машине, равна разности:
Ne = Ni –
·Nм.
Отношение эффективной мощности к внутренней называется механическим КПД турбины:

·м = Ne/Ni.
Относительный эффективный КПД турбины определяется как:
13 EMBED Equation.3 1415.
Отношение эффективной мощности турбины к тепловой мощности парогенератора называют абсолютным эффективным КПД ПТУ:
13 EMBED Equation.3 1415.
Электрическая мощность, отдаваемая с выводов электрогенератора, меньше эффективной мощности турбины на величину потерь в электрогенераторе:
Nэ = Ne –
·Nэг.
·эг = Nэ/Ne.
Отношение электрической мощности к мощности идеальной турбины называют относительным электрическим КПД турбогенератора:
13 EMBED Equation.3 1415.
Отношение электрической мощности к тепловой мощности парогенератора называют абсолютным электрическим КПД ПТУ:
13 EMBED Equation.3 1415.
При оценке эффективности электростанции в целом необходимо дополнительно учитывать потери теплоты в котле, расход энергии на привод питательных насосов, потери давления и теплоты в паропроводах и т.д.

13 EMBED Visio.Drawing.11 1415

13 EMBED Visio.Drawing.11 1415

13 EMBED Visio.Drawing.11 1415



Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New Roman, TIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New Roman, TIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New Roman, TIMES NEW ROMAN
Times New RomanTimes New RomanMT ExtraTimes New RomanMT ExtraTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTimes New RomanTimes New RomanTimes New RomanTimes New RomanTimes New RomanTimes New RomanTimes New RomanMT ExtraTimes New RomanMT ExtraTIMES NEW ROMAN
Times New RomanTIMES NEW ROMAN
Times New Roman 
·
·
·
·
·я
·Н
·
·
·
·!Ђ
·
·
·
·
·
·3
·g th
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·«
·
·'
·
·
·
·S PG
·
·
·
·
·
·
·
·
·j
·ч
·
·
·я
·
·
·
·
·Ё
·
·
·
·a Ne
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·S Fa
·
·
·
·
·
·
·j
·
·
·
·
·ID S
·
·
·
·
·
·рID E
·
·
·
·
·r
·
·
·ID M
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·ID E
·
·
·
·
·r
·
·
·
·
·рID C
·
·
·
·

·
·
·
·T
·
·
·
·ID H
·
·
·
·
·uli
·рID H
·
·
·d
·
·
·

Приложенные файлы

  • doc 23642933
    Размер файла: 285 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий