18 Паросиловые установки

18.11 Определить характеристики и годовой расход (брутто) природного газа паротурбинной установки мощностью W=370 МВт, если: р₁=195 бар, t₁=490 ºC, р₂=0,052 бар, η_к=0,9, Q^р_н=27900 кДж/м³.

18.14 Определить термический к.п.д. теоретического цикла и часовой расход пара на турбогенератор мощностью 750 кВт, если начальные параметры пара р₁=3,9 МПа, t₁=465 ºC, давление отработавшего пара p₂=0,005 МПа.

18.16 Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Начальные параметры пара перед двигателем р₁=6 МПа, t₁=450 ºC. Давление в конденсаторе р₂=0,004 МПа. Определить:

1.Термический КПД установки.

2. Как изменится термический КПД, если давление на выходе из турбины увеличивается в 10 раз?

3 Удельный расход пара 1 кВт·ч вырабатываемой электроэнергии, если внутренний относительный КПД турбины η_oi=0,8, механический КПД турбины η_м=0,8 и КПД энергогенератора η_э=0,96.

18.17 Расчет обратимого цикла паротурбинной установки

Рассчитать обратимый цикл Ренкина (рис.4.1.2). Параметры пара на входе в турбину р₁ (давление), t₁ (температура) и давление пара на выходе из турбины p₂ даны в табл.4.2.9 по вариантам. Определить параметры p (давления), t (температуры), h (энтальпии), s (энтропии), x (степени сухости) в узловых точках цикла с использованием таблиц свойств воды и водяного пара [6] и занести в табл.4.2.10.

Рассчитать подводимую теплоту (q₁), отводимую теплоту (q₂), работу турбины (l_T), работу насоса (l_н), работу цикла (l), термический КПД цикла (η_t).

Показать цикл Карно в p-υ и T-s — диаграммах для интервала давлений p₁÷p₂. Сравнить термический КПД цикла Ренкина (η_t) с термическим КПД  цикла Карно (η_k).

Рисунок 4.1.2 — Цикл паротурбинной установки в  координатах

Таблица 4.2.9 — Исходные данные

Варианты задачи: 16, 23.

18.18 Расчет обратимого цикла паротурбинной установки

Рассчитать обратимый цикл Ренкина (рис.2.4). Параметры пара на входе в турбину р₁, t₁ и давление пара на выходе из турбины p₂ даны в табл.10 по вариантам.

1 Представить цикл в T-s и h-s — диаграммах

2 Привести схему установки и нанести узловые точки цикла на схему. Указать назначение каждого процесса (1-2, 2-3 и т.д.), его характер (адиабатный, изобарно — изотермический) и т.д.

3 Определить параметры p, t, h, s, x в узловых точках цикла с использованием таблиц [3] и занести в табл.11.

4 Рассчитать подводимую теплоту (q₁), отводимую теплоту (q₂), работу турбины (l_T), работу насоса (l_н), работу цикла (l), термический КПД цикла (η_t).

5 Показать цикл Карно в p-υ и T-s — диаграммах для интервала давлений p₁÷p₂. Сравнить термический КПД цикла Ренкина (η_t) с термическим КПД цикла Карно (η_tК).

Ответить на вопросы:

— почему нецелесообразно осуществление цикла Карно в паротурбинной установке?

— как зависит термический КПД цикла Ренкина (η_t) от параметров пара на входе в турбину p₁, t₁ и от давления в конденсаторе p₂?

Рисунок 2.4 — Цикл паротурбинной установки в p-υ координатах

Таблица 4.1 — Исходные данные

Варианты задачи: 13.

18.19 Паротурбинная установка работает по регенеративному циклу с начальным давлением пара р₁=2 МПа, температурой t₁=350 ºC и давлением в конденсаторе р₂=4 кПа. Пар для регенеративного подогрева питательной водой отбирается при давлении р₀=0,2 МПа. Определить термический к.п.д. цикла. Изобразить принципиальную схему установки и ее теоретический цикл в T-s — диаграмме.