18 Паросиловые установки

18.31 Расчет отпуска теплоты от ТЭЦ

Определить расчетные, средние и годовые нагрузки теплоты, полученные результаты занести в таблицу 5.2. Данные для расчета приведены в таблице 5.1.

Таблица 1 – Данные для расчета

18.32 (Вариант 2) Теплофикационная турбина с одним регулируемым отбором пара номинальной электрической мощностью N_н работает с параметрами пара: начальное давление р₀, начальная температура t₀, конечное давление р_к, давление пара в отборе р^н_отб. Номинальный расход пара в отбор в долях от расчетного расхода пара на турбину составляет α^н_отб при давлении р^н_отб.

Определить максимальную мощность турбины при работе с противодавлением, по конденсационному режиму, а также минимальную мощность при работе по теплофикационному режиму с номинальным отбором пара.

Внутренний относительный КПД частей турбины до отбора (ЧВД) и после отбора (ЧНД) одинаковы и равны η_oi. Произведение КПД  η_мη_э=0,93. Считать, что турбина работает без регенеративных отборов пара.

Таблица 4 — Исходные данные 

18.35 Показать сравнительным расчетом целесообразность применения 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 х₂ (при давлении р₂).

Таблица — Исходные данные 

18.36 Для условий предыдущей задачи (р₁=80 бар, t₁=450 ºC, N=12000 кВт) подсчитать расход топлива в случае, если вместо комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ будет осуществлена раздельная выработка электроэнергии в конденсационной установке и теплоты в котельной низкого давления.

Конечное давление пара в конденсационной установке принять р₂=0,04 бар. КПД котельной низкого давления принять тот же, что для котельной высокого давления η_к.у=0,84.

Определить для обоих случаев коэффициент использования теплоты.

18.37 На заводской ТЭЦ установлены две паровые турбины с противодавлением мощностью N=4000 кВт каждая. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается обратно в котельную в виде конденсата при температуре насыщения.

Турбины работают с полной нагрузкой при следующих параметрах пара: р₁=35 бар, t₁=435 ºC и р₂=1,2 бар

Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить расход топлива, если КПД котельной η_к.у=0,84, а теплота сгорания топлива Q_н^р=28500 кДж/кг.

hs-диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче

18.38 Для паротурбинной установки (ПТУ), работающей по обратимому (теоретическому) циклу Ренкина, расчётом определить:

— параметры воды и пара в характерных точках цикла;

— количество тепла, подведённого в цикле;

— количество отведённого тепла в цикле;

— работу, произведённую паром в цикле;

— работу, совершённую в цикле

— термический КПД цикла

— теоретические удельные расходы пара и тепла на выработку электроэнергии.

Расчет выполнить при заданных параметрах острого пара перед турбиной и одинаковом значении давления пара в конденсаторе р₂ для четырех случаев:

ПТУ работает на сухом насыщенном паре с начальным давлением р₁

ПТУ работает на перегретом паре  с начальными параметрами р₁ и t₁

ПТУ работает на перегретом паре  с параметрами p₁ и t₁, но при этом используется вторичный перегрев пара  до температуры  t_n  при давлении p_n.

Таблица 1.1 — Исходные данные 

18.39 Расчет КПД ПТУ и расхода топлива

Паровая турбина мощностью N=30000 кВт, работает при начальных параметрах р₁=13 МПа и t₁=550 ºC, р₂=4,5 кПа — давление в конденсаторе; относительный внутренний КПД турбины η_oi=0,85. В котельном агрегате, снабжающем турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания Q^р_н=2500 кДж/ru, а КПД котлоагрегата η_k=0,92.

Определить паропроизводительность котлоагрегата, секундный расход топлива и КПД установки, работающей с промежуточным перегревом пара. Построить h-s — диаграмму для данной ПТУ.

18.40 Определить термический КПД, удельную работу, мощность и степень сухости пара в конце расширения в паровой турбине, работающей по циклу Ренкина при следующих условиях: при впуске пар имеет давление р₁ и температуру t₁, давление пара при выпуске р₂=4 кПа, расход пара составляет D, кг/ч. Изобразить цикл Ренкина на р,υ- и T,s- диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, взять из табл.5.

Таблица 5