18 Паросиловые установки

18.151 На заводской теплоэлектроцентрали установлены две паровые турбины с противодавлением мощностью 4000 кВт·ч 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=3,5 МПа, t₁=435 ºС; р₂=0,12 МПа.

Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить часовой расход топлива, если к.п.д. котельной равен 0,84, а теплота сгорания топлива Q^р_н=28470 кДж/гк.

Ответ: В=4597 кг/ч.

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

18.152 Для условий предыдущей задачи подсчитать расход топлива в случае, если вместо комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на теплоэлектроцентрали будет осуществлена раздельная выработка электроэнергии в конденсационной установке и тепловой энергии в котельной низкого давления.

Конечное давление пара в конденсационной установке принять р₂=0,004МПа. К. п. д. котельной низкого давления принять тот же, что для котельной высокого давления.

Определить для обоих случаев коэффициент использования теплоты.

Ответ: В=6552 кг/ч, k_комбин=0,840, k_разд=0,589.

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

18.153 Для снабжения предприятия электрической и тепловой энергией запроектирована паротурбинная установка мощностью N=25000 кВт, работающая при следующих параметрах пара: р₁=9 МПа; t₁=480 ºС; р₂=1 МПа.

Весь пар из турбины направляется на производство и оттуда возвращается обратно в котельную в виде конденсата при температуре насыщения.

Считая, что установка работает по циклу Ренкина и при полной нагрузке, определить экономию, полученную вследствие комбинированной выработки электрической и тепловой энергии по сравнению с раздельной выработкой обоих видов энергии. Топливо, сжигаемое в котельной, имеет теплоту сгорания Q^р_н=25960 кДж/кг; к.п.д. котельной высокого и низкого давления принять одинаковыми и равными 0,83. Конечное давление пара в турбине при конденсационном режиме р₂=0,004 МПа.

Ответ: Э=23,1 %.

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

18.154 Определить термический к.п.д. цикла Ренкина для следующих параметров

1) р₁ = 3,5 МПа; t₁ = 435ºС; р₂ = 0,004 МПа;

2) р₁ = 9 МПа; t₁ = 500ºС; р₂ = 0,004 МПа;

3) р₁ = 13 МПа; t₁ = 565ºС; р₂ = 0,0035 МПа;

4) р₁ = 30 МПа; t₁ = 650ºС; р₂ = 0,03 МПа.

Ответ: 1) η_t = 0,379; 2) η_t = 0,424; 3) η_t = 0,448; 4) η_t = 0,436.

is — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

18.155 Турбины высокого давления мощностью N=100000 кВт работают при р₁=9 МПа и t₁=480 ºС, р₂=0,004 МПа. Определить термический к.п.д. цикла Ренкина для данных параметров и достигнутое улучшение термического к.п.д. по сравнению с циклом Ренкина для параметров пара: р₁=2,9 МПа, t₁=400 ºС; р₂=0,004 МПа.

Ответ: η_t=42,1%, ε=14,4%.

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

18.156 На электростанции сжигается топливо с теплотой сгорания Q^р_н=30 МДж/кг.

Определить удельный расход топлива на 1 кВт·ч, если известны следующие данные: η_к.у=0,8; η_п=0,97; η_t=0,4; η_oi=0,82; η_м=0,98; η_г=0,97.

Определить также удельный расход теплоты на 1 кВт·ч.

Ответ: q=14,9 МДж/( кВт·ч), b=0,498 кг/(кВт·ч).

18.157 Определить к. п. д. электростанции, если удельный расход теплоты на 1 кВт·ч равен 12140 кДж.

Ответ: η_ст=29,65 %.