18 Паросиловые установки

18.161 Паровая турбина мощностью N=25 МВт работает при начальных параметрах р1=3,5 МПа и t1=400 ºС. Конечное давление пара р2=0,004 МПа.

Определить часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины, если к. п. д. котельной установки ηк.у=0,82, теплота сгорания топлива Qнр = 41870 кДж/кг, а температура питательной воды tп.в=88 ºС. Считать, что турбина работает по циклу Ренкина.

Ответ: В=6438 кг/ч.

i-s диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагаются к задаче


18.162 Показать сравнительным расчётом целесообразность применение пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемый теплоперепад, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара.

Указать конечное значение степени сухости. Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание её работы. Представить цикл Ренкина в диаграммах р-V и T-S. Задачу решать с помощью H-s диаграммы.

Представить графическое решение задачи в Н-s диаграмме.

Таблица 3 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 3

Вариант задания 1
Параметры пара 1 вар. Параметры пара 2 вар.
р1,

кгс/см²

t1,

ºC

р2,

кгс/см²

р1,

кгс/см²

t1,

ºC

р2,

кгс/см²

24,7 350 0,098 24,7 450 0,09

Нs диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагаются к задаче

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТГСХА


18.163 Показать сравнительным расчетом целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемое теплопадение, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости х2 (при давлении р2). Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 8.3.

Таблица 8.3 — Исходные данные

Вариант 00
Параметры
пара I
варианта
Параметры
пара
II варианта
р1, МПа t1, ºC р2, кПа р1, МПа t1, ºC р2, кПа
1,5 250 80 8,0 480 3

Ответить на вопросы:

1. Изобразите цикл Ренкина на перегретом паре. Как можно повысить его термический кпд? (ответ иллюстрируйте в h,s – диаграмме)

2. Какие существуют пути повышения экономичности цикла (помимо изменения начальных и конечных параметров пара)?

Ответ:  I вариант: располагаемое теплопадение lт=524 кДж/кг, термический КПД  цикла ηt=21 %, удельный расход пара d=6,870 кг/(кВт·ч),   х2=0,883; II вариант: располагаемое теплопадение lт=1374 кДж/кг, термический КПД  цикла ηt=42 %, удельный расход пара d=2,620 кг/(кВт·ч), х2=0,767.

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

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания 2018 года.pdf


18.164 Определение технико-экономических показателей теоретического цикла Ренкина

Паротурбинная установка работает по теоретическому циклу Ренкина. Давление и температура водяного пара на выходе из парогенератора (перед турбиной): р1 и t1; давление пара после турбины (в конденсаторе) p2.

Определить термический КПД цикла (ηt) и теоретический удельный расход пара d, кг/(кВт·ч) при следующих условиях работы установки:

I — p1, t1 и p2 — (все параметры взять из табл. 1);

II — p1, t1 (табл. 6); p2 (табл. 2);

III — p1, t1 и  p2 — (все параметры взять из табл. 2).

Таблицы 1 и 2

Показатели Вариант 00
Начальное давление р1, МПа 2,5
Температура t1, ºС 370
Конечное давление р2, МПа 0,1
Начальное давление р1, МПа 16
Температура t1, ºС 510
Конечное давление р2, МПа 0,007

Сделать вывод о влиянии уровня начальных параметров состояния пара и давления пара после турбины на значения термического КПД цикла Ренкина и удельного расхода пара.

К решению задачи приложить принципиальную схему паротурбинной установки, изображение цикла Ренкина в координатах p-υ и T-s, а также изображение процесса расширения пара в турбине в диаграмме h-s.

h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

ВУЗ: КГАСУ


18.165 Определить термический КПД цикла паросиловой установки с промежуточным (вторичным) перегревом водяного пара, если начальное абсолютное давление р1, начальная температура t1, конечное давление рк=5 кПа и промежуточное давление р2=1,0 МПа. Температура пара при вторичном перегреве t3 принять на 20 ºС меньше t1. Решение задачи иллюстрировать i-S диаграммой.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам контрольной работы

Предпоследняя цифра шифра р1, МПа t1, ºC
1 14 560

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


18.166 Определить термический КПД цикла Ренкина с вторичным перегревом пара при начальных параметрах р1 = 100 бар , t1 = 500 ºС, если перегрев идет при рп = 30 бар до tп = 500 º. Давление в конденсаторе р2 = 0,04 бар.

h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче


18.167 Вычислить и показать графически зависимость термического КПД цикла Ренкина паросиловой установки от начальной температуры пара, приняв ее равной 400, 450, 500, 550 и 600 ºС при одинаковых значениях начального абсолютного р1 и конечного р2 = 5 кПа давления. Показать также влияние повышения начальной температуры пара в цикле на изменение степени влажности пара, выходящего из парового двигателя. Решение задачи проиллюстрировать в i-s-диаграмме водяного пара.

Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика

Предпоследняя цифра учебного шифра р1, бар
1 20

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

Варианты задачи: 234567890.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


18.168 Определить, как при понижении начального давления путем дросселирования изменятся располагаемый теплоперепад и термический КПД цикла Ренкина паросиловой установки, если начальное абсолютное давление пара р1, температура t1, а давление в конденсаторе установки 5 кПа. Давление, до которого дросселируется пар, равно р2. Решение задачи проиллюстрировать на is — диаграмме.

Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика

Предпоследняя цифра учебного шифра р1, бар t1, °С р2, бар
1 30 400 10

is — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

Варианты задачи: 234567890.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТОГУ


18.169 Определить часовой расход натурального и условного топлива на выработку в котлоагрегате типа ДЕ-10-14-ГМ влажного насыщенного пара с избыточным давлением ризб и степенью сухости х, если:

  • паропроизводительность котла D;
  • процент продувки Пр;
  • температура питательной воды tпв;
  • низшая теплота сгорания топлива Qрн;
  • коэффициент полезного действия (брутто) при номинальной производительности ηбрном.

Исходные данные приведены в таблицах 15 и 16.

Примечания:

  1. Располагаемую теплоту принять равной Qрн.
  2. Фактический ηбрф ниже номинального на 1% на каждые 10% недозагруженности котлоагрегата.

Таблица 15

Последняя цифра шифра D, т/ч ризб, ати х tпв, ºС
0 9 9 0,92 65

Таблица 16

Предпоследняя цифра шифра Пр, % ηбрном, % Qрн, Дж/нм³
0 5 92 36

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП


18.170 Паро-ртутная турбина мощностью 10000 кВт работает при следующих параметрах: рHg1 = 0,8 МПа; пар – сухой насыщенный; рHg2 = 0,01 МПа. Получающийся в конденсаторе – испарителе ртутной турбины сухой насыщенный водяной пар поступает в пароперегреватель, где его температура повышается до 450ºС, и затем направляется в пароводяную турбину, работающую при конечном давлении р2 = 0,004 МПа.

Определить термический к.п.д. бинарного цикла, термический к.п.д. пароводяной турбины, улучшение к.п.д. от применения бинарного цикла, а также мощность пароводяной турбины.

Ответ: ηtб = 0,553; ηtН2О = 0,385; улучшение к.п.д. от применения бинарного цикла 43,6%; NН2О = 12260 кВт.