18 Паросиловые установки
18.71 Определить характеристики и годовой расход природного газа паротурбинной установки мощностью W=180 МВт, если: параметры пара на входе в турбину р1=190 бар, t1=520 ºС, давление в конденсаторе р2=0,066 бар, КПД котла 86%, удельная теплота сгорания топлива Qнр=31200 кДж/м³.
18.72 Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина при следующих параметрах пара на входе в турбину: р1=90 бар и t1=535 ºC, давление в конденсаторе р2=0,04 бар. Из ЦВД пар поступает в промежуточный пароперегреватель при рпп=0,2 МПа, где перегревается до 400 ºС, после чего поступает на вход ЦНД турбины. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы насоса и относительную разность этих к.п.д. Представить цикл на T-s, h-s и p-V — диаграммах.
18.73 Паросиловая установка работает с вторичным перегревом пара до начальной температуры при начальных параметрах р1=10 МПа, t1=400 ºC и конечном давлении р2=0,004 МПа. Вторичный перегрев осуществляется при давлении 2 МПа.
Определить степень сухости и термический КПД цикла с вторичным перегревом и сравнить их со степенью сухости и термическим КПД цикла без вторичного перегрева для данной установки.
Изобразить принципиальную схему установки и ее теоретический цикл в р-υ, T-s и i-s — диаграммах.
18.74 Определить характеристики и годовой расход природного газа паротурбинной электростанции мощностью W=200 МВт, если: параметры пара на входе в турбину р1=220 бар, t1=560 ºС, давление в конденсаторе р2=0,054 бар, КПД котла 85%, удельная теплота сгорания топлива Qнр=33600 кДж/м³.
18.75 Определить характеристики и годовой расход угля электростанции мощностью W=65 МВт, если она оборудована турбиной с параметрами пара на входе р1=115 бар, t1=420 ºC, давление в конденсаторе р2=0,055 бар, КПД котла , удельная теплота сгорания топлива Qнр=18300 кДж/кг.
18.76 (Вариант 6) Сравнить термический КПД трех паросиловых установок, работающих по циклу Ренкина при начальном р1 и конечном р2 давлении.
Первая установка работает на перегретом паре с температурой перегрева t1, вторая – на сухом насыщенном паре, третья – на влажном паре со степенью сухости x.
Изобразить циклы трех установок в T,s — диаграмме, показать процесс адиабатного расширения в турбине в h,s — диаграмме.
Для каждого случая определить:
– количество тепла, полученное рабочим телом от дымовых газов;
– количество тепла, отданное отработанным паром в конденсаторе охлаждающей воде;
– энтальпию конденсата, поступающего в котел;
– термический КПД.
Сделать выводы на основании результатов решения задачи.
Данные для решения задачи приведены в таблице.
Таблица 3 – Исходные данные
р1, МПа | t1, ºС | р2, кПа | х |
3,8 | 435 | 5,5 | 0,87 |
18.77 Определите термический КПД цикла с идеальной регенерацией теплоты в паротурбинной установке, в которой пар перед турбиной имеет параметры р1=3,5 МПа и t1=435 ºC, а давление в конденсаторе р2=50 гПа.
Вода подогревается до температуры tp=130 ºC. Работу насоса не учитывать.
Ответ: ηпредt,p=40,8%.
18.78 Для условий предыдущей задачи определить термический к.п.д. установки при отсутствии вторичного перегрева и влияние введения вторичного перегрева на термический к.п.д. цикла.
Предыдущая задача
В паросиловой установке, работающей при начальных параметрах р1 = 11 МПа; t1 = 500ºС; р2 = 0,004 МПа, введен вторичный перегрев пара при рʹ = 3 МПа до начальной температуры tʹ = t1 = 500ºC.
Определить термический к.п.д. цикла с вторичным перегревом.
Ответ: ηt = 0,429, улучшение от введения вторичного перегрева составляет 3,73%.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
18.79 Путем сравнительного расчета показать целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина. Для этого определить предполагаемое теплопадение, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух вариантов значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости х2 (при давлении р2) на Ts- и hs — диаграммах.
Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы. Данные для решения задачи взять из табл. 9.
Таблица 9 – 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 |
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.
ВУЗ: КНИТУ
18.80 (Вариант 29) 1 Проанализировав систему теплоснабжения вашего авиапредприятия, укажите:
— источник теплоснабжения;
— тип, количество и параметры котлоагрегатов, установленных в котельной;
— вид топлива и его годовой расход;
— способ прокладки тепловых сетей;
— тип теплоносителя и способ его приготовления;
— наиболее емкие теплопотребители;
— структурное подразделение, занимающееся вопросами теплоснабжения, и его структурную подчиненность.
2 Предприятие приобрело ВТ топлива. Требуется установить, достаточно ли его для теплоснабжения предприятия (рис. 1) в течении года, если известны тепловые нагрузки всех потребителей Ql (табл. 1.1) и КПД котлоагрегатов котельной. Укажите, какое количество условного топлива требовалось приобрести предприятию на год с такими тепловыми нагрузками.
Теплота сгорания для указанного вида топлива выбирается самостоятельно из табл. 1.2. Потери теплоты в теплосетях принять равными 10% от суммарной величины тепловых нагрузок зданий. Затраты энергии на собственные нужды котельной не учитывать.
Таблица 1.1 – Исходные данные
Тепловые нагрузки Ql, ГДж/год | Вид топлива | Годовая закупка топлива ВТ, т/год | КПД котлоагрегата η, % | |||
Здание | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | |||
100000 | 0 | 0 | 90000 | Жидкое | 6500 | 87 |