18 Паросиловые установки
18.121 Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Давление p1, температура t1 пара на входе в турбину и давление в конденсаторе pк приведены в таблице 2. Определить влажность пара за последней ступенью турбины и термический коэффициент полезного действия в идеальном цикле. Изобразить на рисунке схему паросиловой установки, цикл в диаграммах pv, Ts, hs. Каким образом можно уменьшить влажность пара за последней ступенью турбины?
Таблица 2
Вариант | р1, МПа | t1, ºC | р2, кПа |
9 | 14 | 550 | 2,53 |
is — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
18.122 Конденсационная электрическая станция имеет установленную мощность Р и работает на топливе с тепловым эквивалентом Э. Число часов использования установленной мощности составляет Ту. Удельный расход условного топлива равен bукэс. Расход электроэнергии на собственные нужды 5% от количества выработанной электроэнергии. Определить коэффициент полезного действия станции брутто и нетто.
Таблица 4.1
Вариант | Р, МВт | Ту, час | bукэс | Э |
9 | 900 | 6315 | 0,34 | 0,97 |
18.123 (Вариант 25) По заданному виду топлива и паропроизводительности Д котельного агрегата выбрать тип топки и коэффициент избытка воздуха αт.
Определить теоретически необходимый расход воздуха и суммарный объем продуктов сгорания, приведенный к нормальным условиям; составить тепловой баланс котельного агрегата и определить его КПД (брутто); часовой расход натурального и условного топлива, пренебрегая непрерывной продувкой.
Контрольные вопросы. Дайте определение высшей и низшей теплоты сгорания топлива. Как они связаны друг с другом? Опишите типы и значения пароперегревателей, экономайзеров и воздухоподогревателей.
Таблица 10 – Исходные данные
Вид топлива | Д, т/ч | рпп, МПа | tп.п, ºС | tп.в, ºС | q2, % |
Мазут высокосернистый | 210 | 14 | 570 | 220 | 5,2 |
18.124 Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Мощность турбины равна N. Пар перед турбиной имеет давление p1 и температуру t1. Внутренний относительный КПД турбины ηoi. Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор равна t′в. Температура воды на выходе на 5 ºС меньше температуры насыщения при давлении в конденсаторе.
Определить термический и внутренний КПД цикла, удельный и часовой расход пара, количество теплоты, израсходованной на перегрев 1 кг пара, работу 1 кг пара и расход охлаждающей воды для конденсатора. Исходные данные принять из табл. 2.
Изобразить цикл в T,s и i,s — координатах. Ответить на вопрос: как изменится КПД цикла, если температура пара на входе в турбину t1 увеличится на 100 ºC.
Таблица 2 – Исходные данные
Вариант 05 | |||||
p1, МПа | t1, ºC | N, МВт | ηoi | p2, кПа | t′в, ºC |
3,5 | 435 | 4 | 0,70 | 4 | 8 |
ВУЗ: МГУЛ
18.125 Паротурбинная установка мощностью N=200 МВт, работает по циклу Ренкина при начальных параметрах р1=13 МПа и t1=565 ºC. При давлении р′=2 МПа осуществляется промежуточный перегрев пара до первоначальной температуры. Давление в конденсаторе р2=0,004 МПа. Температура питательной воды tп.в=160 ºС. Определить часовой расход топлива Qнр=29,3 МДж/кг, если теплота сгорания топлива , а к.п.д. котельной установки ηк.у=0,92.
h-s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
Ответ: В=49926 кг/ч.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
18.126 Водяной пар с начальным давлением р1=5 МПа и степенью сухости х1 нагревается при постоянном давлении в пароперегревателе до температуры t2; после пароперегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления р3. Определить, используя h,s-диаграмму водяного пара и таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара, количество теплоты, подведенной к пару в пароперегревателе, термический КПД и работу цикла Ренкина, а также степень сухости x3 в конце процесса расширения. Изобразить схему простейшей паротурбинной установки и дать краткое описание ее работы, а также цикл Ренкина на перегретом паре в h,s–диаграмме. Исходные данные выбрать из таблицы 2.
Таблица 2 – Исходные данные к задаче 2
t2, ºC | х1 | р3, кПа |
420 | 0,90 | 3,0 |
h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
18.127 На ТЭЦ установлена турбина мощностью 50 МВт, в которой работает пар с начальными параметрами р1=4,5 МПа и t1=400 ºC. Турбина имеет производственный отбор при р10=1,0 МПа, расход пара в отбор D10=100 т/ч. Давление в конденсаторе р2=40 гПа. Определить часовой расход пара через турбину, если известны к.п.д.: внутренний относительный ηoi=0,85, механический ηм=0,96 и электрогенератора ηэг=0,98.
h,s диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
18.128 Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальными параметрами: р1=70 бар и t1=470 ºC. Пар из ЦВД поступает в промежуточный пароперегреватель при давлении 2 бара, пар перегревается до температуры 350 ºС после чего поступает в ЦНД, на выходе из которых давление равно 4 кПа. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы насоса и относительную разность этих к.п.д. Изобразить цикл на (р,υ)-, (h,s)- и (T,s) — диаграммах.
Ответ: ηt=0,103, η′t=0,400; Δηt=74 %.
18.129 На вход в турбину паротурбинной установки поступает пар следующих параметров р1=90 бар и t1= 490 ºC. Этот пар при давлении рпп=200 кПа поступает в промежуточный пароперегреватель, где перегревается до tпп=350 ºС. Далее пар в турбине расширяется до р2=60 гПа. Определить термический к.п.д. цикла. Изобразить цикл на (р,υ)-, (h,s)- и (T,s) – диаграммах.
18.130 Энергетическая установка в зимнее время года работает по бинарному циклу, состоящему из цикла паротурбинной установки и низкотемпературной аммиачной подстройки. Начальные параметры пара ПТУ p1=3,5 МПа, t1=435°С; давление в конденсаторе р2=0,004 МПа. Сухой насыщенный пар аммиака, получаемый в конденсаторе ПТУ при температуре t5=25°С, расширяется в аммиачной турбине и направляется в конденсатор, где полностью конденсируется при t6=-15°С, отдавая теплоту наружному воздуху. Образовавшийся конденсат насосом подается в испаритель-конденсатор, тем самым замыкая цикл. Определить термический к. п. д. бинарного цикла, изобразить цикл в координатах Т, s и представить принципиальную схему установки. Процессы расширения в турбинах считать изоэнтропными.
h-s диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче