18 Паросиловые установки

18.131 Паротурбинная установка работает по циклу с регенеративным подогревом питательной воды в смешивающем подогревателе. Параметры пара перед турбиной: р₁=9 МПа, t₁=500 ºC, давление в конденсаторе р₃=0,004 МПа. Отбор пара для подогрева воды осуществляется при давлении 0,12 МПа. Внутренний относительный к. п. д. ступеней η_oi=0,8. Определить расход пара через турбину, если ее мощность равна 50 МВт. Изобразить процесс расширения пара в турбине и цикл в координатах h,s и Т,s.

h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

18.132  Мощность турбины ТЭЦ, работающей по схеме с ухудшенным вакуумом, составляет 30 МВт. Определить расход пара и количество теплоты, направляемое потребителю, если начальные параметры пара р₁=3,5 МПа, t₁=435 ºC, давление в конденсаторе р₂=0,12 МПа, а конденсат из него отводится при температуре насыщения. Процесс расширения пара в турбине считать изоэнтропным. Изобразить цикл в координатах h,s и T,s.

h,s диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

18.133 Парогазовая установка работает по последовательной схеме и состоит из газо- и паротурбинной установок. ГТУ работает по циклу с изобарным подводом теплоты при начальных параметрах р₁=0,1 МПа и t₁=20 ºC, степени повышения давления λ=5 и температуре в конце процесса расширения t₄=375 ºС. Отходящие газы ГТУ сбрасываются в топку парогенератора ПТУ. В ПТУ водяной пар при давлении р₅=13 МПа и t₅=540 ºC расширяется в ступенях высокого давления до р₆=3 МПа и поступает в промежуточный пароперегреватель, где вновь нагревается до температуры t₇=540 ºC. После этого он расширяется до давления в конденсаторе р₈=0,004 МПа, и конденсат при давлении р₁₀=р₅ подается насосом в парогенератор. Определить термический к. п. д. цикла, если известно, что температура уходящих газов на выходе из топки парогенератора t_ух=150 ºС. Изобразить цикл в координатах T,s и представить принципиальную схему установки. Процессы расширения в турбинах и сжатия в компрессоре считать изоэнтропными. Рабочее тело ГТУ — воздух.

h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

18.134 Парогазовая установка работает по комбинированной схеме и состоит из газо- и паротурбинной установок. ГТУ работает по циклу с изобарным подводом теплоты при начальных параметрах p₁=0,1 МПа и t₁=0 °С и степени повышения давления λ=6. В газовой турбине рабочим телом являются продукты сгорания, которые поступают из высоконапорного парогенератора ПТУ при температуре t₃=800°С и расширяются до давления р₄=р₁. ПТУ работает по циклу с промежуточным перегревом пара. Начальные параметры пара р₅=9 МПа, t₅=535 °С, параметры промежуточного перегрева р₇=1 МПа, t7=540 °С, давление в конденсаторе р₈=0,004 МПа. Конденсат при давлении р10=p5 подается насосом в газовый экономайзер, где нагревается до температуры кипения t₁₁ отходящими газами ГТУ, которые охлаждаются при этом от температуры t₁ до t_ух=120 °С. Определить термический к. п. д. цикла, изобразить цикл в координатах T,s, представить принципиальную схему установки. Процессы расширения в турбинах и сжатия в компрессоре считать изоэнтропными. Рабочее тело ГТУ — воздух.

h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

18.135 Сопоставить значения термического к. п. д. цикла Ренкина при следующих параметрах водяного пара перед турбиной КЭС: 1) р₁=3,5 МПа, t₁=435 °С; 2) p₁=9 МПа, t₁=500 °С; 3) p₁=13 МПа, t₁=560 °С. Давление в конденсаторе во всех случаях равно 0,004 МПа. В расчетах следует учесть работу, затрачиваемую на привод питательного насоса. Изобразить циклы в координатах h, s и Т, s.

h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

18.136 Определить мощность теплофикационной турбины, имеющей два отбора пара. На производственные нужды отбирается 25 кг/с пара при давлении р₄=0,5 МПа, а на теплофикацию — 40 кг/с при давлении р₅=0,2 МПа. Остальная часть пара в количестве 30 кг/с расширяется до давления в конденсаторе р₆=0,004 МПа. Начальные параметры пара: р₁=13 МПа, t₁=540 °С; параметры промежуточного перегрева: р₃=3 МПа, t₃=540 °С. Процесс расширения пара в турбине считать изоэнтропным. Изобразить цикл в координатах h, s и Т, s и представить принципиальную схему установки.

h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

18.137 Вычислить и показать графически зависимость термического КПД цикла Ренкина паросиловой установки от начальной температуры пара, приняв ее равной 400, 450, 500, 550 и  при одинаковых значениях начального абсолютного давления р₁ и конечного давления р₂ = 5 кПа. Показать также влияние повышения начальной температуры пара в цикле на изменение степени влажности пара, выходящего из парового двигателя. Решение задачи проиллюстрировать в -диаграмме водяного пара.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

i-s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: СамГУПС

18.138 Из паровой турбины мощностью N = 25000 кВт, работающей при р₁ = 9 МПа, t₁ = 480ºС, р₂ = 0,004 МПа, производится два отбора: один при р_отб1 = 1 МПа и другой при р_отб2 = 0,12 МПа (рис. 103).

Определить термический к.п.д. установки, улучшение термического к.п.д. по сравнению с циклом Ренкина и часовой расход пара через каждый отбор.

Ответ: D_отб1 = 10420 кг/ч, D_отб2 = 8985 кг/ч, η_tp = 0,464, улучшение термического к.п.д. регенеративного цикла по сравнению с циклом без регенерации составляет 10,2%.

is — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

18.139 Турбина мощностью 6000 кВт работает при параметрах пара: р₁ = 3,5 МПа; t₁ = 435ºС; р₂ = 0,004 МПа.

Для подогрева питательной воды из турбины отбирается пар при р = 0,12 МПа (рис. 102).

Определить термический к.п.д. установки, удельный расход пара и теплоту и улучшение термического к.п.д. в сравнении с такой же установкой, но работающей без регенеративного подогрева.

Ответ: η_tрег = 0,40; d_ор = 3,12 кг/(кВт·ч); q_ор = 8938 кДж/( кВт·ч); улучшение термического к.п.д. вследствие регенерации составит 5,26%.