а Факультет ПЭ курс

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)
Архангельский государственный технический университет

	Кафедра теплотехники
	(наименование кафедры)

	Быков Андрей Николаевич
	(фамилия, имя, отчество студента)

	Факультет	ПЭ	курс	3	группа	5




	РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

	По дисциплине:	Общая энергетика

	На тему:	Сравнительный расчет циклов паротурбинных установок
		(наименование темы)

			Вариант №3





	Отметка о зачёте
							(дата)

	Руководитель					Орехов А.Н.
			(должность)		(подпись)		(и.,о., фамилия)

			(дата)




	Архангельск
	2010

ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

1 Расчет цикла Ренкина 6

2 Расчет схемы и цикла с промежуточным перегревом пара 9

3 Расчет цикла ПТУ регенеративным отбором пара 11

4 Расчёт теплофикационного цикла с противодавлением 14

5 Расчет цикла с теплофикационным отбором пара 16

Исходные данные:

№ варианта

Р1∙105 Па

Рa∙105 Па

∙105 Па

Р20∙105 Па

∙105 Па

450

1,2

1,5

1,2

1. Для цикла Ренкина параметры пара перед турбиной Р1, t1; давление в конденсаторе Р2 = 0,04·105 Па.

2. Для цикла с промежуточным перегревом пара (дополнительно к предыдущим данным) параметры промежуточного перегрева: Pa; ta.

3. Для регенеративного цикла давления отборов P10; P20; P30.

4. Для теплофикационного цикла:

давление после турбины Р2Т = 1,5·105 Па;

с отбором пара при давлении отбора РоТ = 1,2·105 Па.

Принять температуру возвращаемого полностью конденсата, равной температуре насыщения tH при давлении Р2Т или РТ0.

5. Мощность паротурбинной установки принять N = 20 * № варианта, МВт

N = 60 МВт

6. Теплота сгорания топлива Qусл=29300 кДж/кг .

7. Коэффициенты полезного (на основании опытных данных):

парогенератора ηпг= 0,9 ÷0,93;

паропровода ηпп = 0,98 ÷0,99;

механический ηм = 0,98 ÷0,99 ;

внутренний относительный турбины ηoi = 0,8÷0,89;

электрогенератора ηг = 0,98÷0,99.

Требуется определить:

1. Термический КПД циклов ηt

2. КПД установки брутто (без учета расхода энергии на собственные нужды) ηустбр

3. Удельный dэ кг/(кВт*ч) и часовой Dэ кг/ч, расходы пара

4. Часовой Bэ кг/ч и удельный bэ кг/(кВт*ч), расходы пара

5. Удельный расход тепла gэ кДж/(кВт*ч)

6. Коэффициент использования тепла (только для теплофикационного цикла) К

7. Относительное увеличение КПД от применения промышленного перегрева и регенерации Δη/ηt* 100%

8. Изобразить: схемы установки; циклы в координатах P,V; i, S; T,S.

1. Расчет цикла Ренкина

Рис. 1 – Схема установки цикла Ренкина

Определим параметры воды и водяного пара в точках цикла и сведем их в табл. 1:

Таблица 1

Параметры	Обозначение точек
	1	2	2'	3
Давление Р∙106, Па	3,5·106	0,004∙106	0,004∙106	3,5·106
Удельный объем у,м31кг	0,09196	28,45	0,001004	0,001004
Температура t°C	450	28,96	28,96	33,87
Удельная энтальпия i, кДж/ кг	3337	2110	121,4	145,1
Удельная энтропия S, кДж/( кг·К)	7,005	7,005	0,4226	0,4887
Степень сухости х	-	0,8175	0	-

Рис. 2 – Цикл Ренкина в координатах PV; TS; iS

Произведем расчет цикла и сведем результаты в табл. 2:

Таблица 2

Показатели	Расчетные формулы	Размерность	Цифровое значение
Теоретическая работа турбины		кДж/кг	1227
Теоретическая работа насоса		кДж/кг	23,7
Подведенное тепло		кДж/кг	3191,9
Отведенное тепло		кДж/кг	1988,6
Полезная работа 1кг пара в идеальном цикле		кДж/кг	1203,3
Термический КПД цикла Ренкина		_	0,377
Термический КПД цикла без учета работы насоса		_	0,3844
Относительная разность КПД ηt, ηt’		_	1,9629
Термический КПД цикла Карно в том же интервале температур		_	0,5824
Отношение КПД цикла Ренкина к КПД цикла Карно		_	0,647
Удельный расход пара на теоретический кВт*ч		кг/(кВт∙ч)	2,992
Часовой расход пара		кг/ч	179,52

После расчета идеального цикла переходим к расчету цикла с учетом потерь (табл.3)

Таблица 3

Показатели	Расчетные формулы	Размерность	Цифровое значение
Относительный внутренний КПД турбины		_	0,87
Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения в турбине		кДж/кг	2269,51
Степень сухости в конце действительного процесса расширения		_	0,88
Энтропия в конце действительного процесса расширения		кДж/(кг∙К)	7,5365
Внутренний КПД цикла		_	0,332
Механический КПД		_	0,99
КПД парогенератора		_	0,91
КПД паропровода		_	0,98
КПД электрогенератора		_	0,98
КПД установки брутто(без учета расхода энергии на собственные нужды)		_	0,2838
Удельный расход пара на выработку электроэнергии		кг/(кВт∙ч)	3,476
Часовой расход пара		кг/ч	208,56
Часовой расход топлива (условного)		кг/ч	25,976
Удельный расход топлива (условного)		кг/(кВт∙ч)	0,433
Удельный расход количества теплоты		кг/(кВт∙ч)	12684,95

2. Расчет схемы и цикла с промежуточным перегревом пара

Рис. 3 – Схема установки цикла с промежуточным перегревом пара

Таблица 4

Параметры	Обозначение точек
	1	b	a	2	2’
Давление Р∙106, Па	3,5·106	1,5∙106	1,5∙106	0,004∙106	0,004∙106
Удельный объём V, м3/кг	0,09196	0,1775	0,2192	30,26	0,001004
Температура t, 0С	450	323,1	450	28,96	28,96
Удельная энтальпия i, кДж/кг	3337	3089	3369	2237	121,4
Удельная энтропия S, кДж/(кг∙К)	7,005	7,005	7,424	7,424	0,4226
Степень сухости, x	-	-	-	0,8695	0

Рис. 4 – Цикл с промежуточным перегревом в координатах TS; iS

Расчет цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара (без учёта работы насосов).

Таблица 5

Показатели	Расчётные формулы	Размерность	Цифровое значение
Теоретическая работа турбин		кДж/кг	1380
Подведённое тепло		кДж/кг	3495,6
Отведённое тепло		кДж/кг	2115,6
Термический КПД		-	0,3948
Отношение КПД цикла к КПД цикла Карно (в том же интервале температур)		-	0,6779
Удельный расход пара (теоретический)		кг/(кВт∙ч)	2,609
Часовой расход пара (теоретический)		кг/ч	156,54
Относительный внутренний КПД	выбирается	-	0,88
Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения		кДж/кг	2372,84 3118,76
Внутренний КПД цикла		_	0,3474
КПД установки брутто		_	0,3006
Удельный расход пара на выработку электроэнергии		кг/(кВт∙ч)	3,0555
Часовой расход пара		кг/ч	183,33
Часовой расход топлива		кг/ч	24,524
Удельный расход топлива		кг/(кВт∙ч)	0,4087
Удельный расход тепла		кДж/(кВт∙ч)	11976,048
Повышение экономичности от повышения промперегрева	%	%	-20,27

3. Расчет цикла ПТУ регенеративным отбором пара

Рис. 5 Схема ПТУ с регенеративным отбором пара

Таблица 6

Параметры	Обозначение точек
	1	O1	O’1	O2	O’2	2’
Давление P,Па	3,5·106	0,5·106	0,5·106	0,12·106	0,12·106	0,004∙106
Удельный объём V, м3/кг	0,09196	0,413	0,001093	1,358	0,00105	0,001004
Температура t, 0С	450	188,3	151.9	104,8	104,8	28,96
Удельная энтальпия i, кДж/кг	3337	2830	640,2	2573	439,3	121,4
Удельная энтропия S, кДж/(кг*К)	7,005	7,005	1,861	7,005	1,361	0,4226
Степень сухости x	-	-	0	0,9507	0	0

Рис. 6 - Цикл с регенеративным отбором пара в координатах TS; iS

Таблица 7

Показатели	Расчётные формулы	Размерность	Значение
Теоретическая работа турбины		кДж/кг	1111,5
Подведенное тепло		кДж/кг	2696,8
Отведенное тепло		кДж/кг	1585,3
Термический КПД цикла с регенерацией		-	0,412
Удельный расход пара		кг/(кВт∙ч)	3,2389
Часовой расход пара (теоретический)		кг/ч	194,33
Экономия, полученная в результате введения регенеративного подогрева	%	%	9,284
КПД установки брутто		-	0,3137
Удельный расход пара на выработку электроэнергии		кг/(кВт∙ч)	3,7936
Часовой расход пара		кг/ч	227,616
Часовой расход топлива		кг/ч	23,5
Удельный расход топлива		кг/(кВт∙ч)	0,3917

Рис. 7 Схема подогревателя поверхностного типа.

Таблица 8

Показатели	Расчётные формулы	Размерность	Значение
Теоретическая работа турбины		кДж/кг	1095,96
Подведенное тепло		кДж/кг	2696,8
Отведенное тепло		кДж/кг	1527,06
Термический КПД цикла с регенерацией		-	0,4064
Удельный расход пара		кг/(кВт∙ч)	3,2848
Часовой расход пара		кг/ч	197,088
Экономия, полученная в результате введения регенеративного подогрева	%	%	7,8
КПД установки брутто		-	0,3094
Удельный расход пара на выработку электроэнергии		кг/(кВт∙ч)	3,8474
Часовой расход пара		кг/ч	230,844
Часовой расход топлива		кг/ч	23,8268
Удельный расход топлива		кг/(кВт∙ч)	0,3971

4. Расчёт теплофикационного цикла с противодавлением

Рис. 8 Схема установки теплофикационного цикла с противодавлением

Таблица 9

Параметры	Обозначение точек
	1	2т	2т’
Давление P,Па	3,5∙106	0,15∙106	0,15∙106
Удельный объём V, м3/кг	0,09196	1,116	0,001053
Температура t, 0C	450	111,4	111,4
Удельная энтальпия i, кДж/кг	3337	2610	467,1
Удельная энтропия S, кДж/(кг∙К)	7,005	7,005	1,434
Степень сухости	-	0,9623	0

Рис. 9

Таблица 10

Параметры	Расчетные формулы	Размерность	Значение
Теоретическая работа турбины		кДж/кг	727
Подведенное тепло		кДж/кг	2869,9
Тепло, идущее на отопление		кДж/кг	2142,9
Термический КПД		-	0,2533
Коэффициент использования тепла		-	1
КПД установки брутто		-	0,1929
Удельный расход пара на выработку электроэнергии		кг/(кВт∙ч)	5,8
Часовой расход пара		кг/ч	348
Часовой расход топлива на выработку электроэнергии и тепла		кг/ч	38,2168
Удельный расход топлива		кг/(кВт∙ч)	0,6369
Тепло, отданное потребителю		кДж/ч	745729,2
Коэффициент использования тепла		-	0,8589

5. Расчет цикла с теплофикационным отбором пара

Рис. 10 Схема цикла с теплофикационным отбором пара

Таблица 11

Параметры	Обозначение точек
	1	OT	OT’	2	2/
Давление P,Па	3,5∙106	0,12∙106	0,12∙106	0,004∙106	0,004∙106
Температура t, 0С	450	104,8	104,8	28,96	28,96
Удельная энтальпия i, кДж/кг	3337	2573	439,36	2110	121,4

Рис. 11

Количество отбираемого пара на теплофикацию задано потреблением тепла на производственные нужды и отопление, поэтому в расчете условно принимаем его равным 40% от общего расхода пара, то есть доля отбираемого пара равна

Таблица 12

Показатели	Расчетные формулы	Размерность	Значения
Энтальпия после смещения потоков (точка А)		кДж/кг	248,584
Теоретическая работа турбины		кДж/кг	1041,8
Подведенное тепло		кДж/кг	3088,416
Тепло отданное потребителю		кДж/кг	853,456
Теоретический КПД		-	0,3373
Коэффициент использования тепла		-	0,6137
КПД установки брутто		-	0,2568
Удельный расход пара		кг/(кВт∙ч)	4,0474
Часовой расход пара		кг/ч	242,844
Часовой расход топлива		кг/ч	28,707
Удельный расход топлива		кг/(кВт∙ч)	0,74845
Тепло, отданное потребителю		кДж/ч	82902,67
Коэффициент использования тепла		-	0,3554

1. тема вищих та центральних органів влади парламентурядВерховнийсуд 2 однасистемазаконодавства 3 єдин
2. 130 Выполни
3. тематичного сподівання фотоплетизмосигналу Застосування ортогональних перетворень для ідентифікації ін
4. Сходства и различия преступной банды и незаконного вооруженного формирования.html
5. Отчет по лабораторной работе ’4- ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНЬІХ ПОТЕРЬ В ЛИСТОВОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ СТАЛИ
6. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук Київ 2002
7. за жизнь человека
8. по теме Мой ребёнок становится трудным Сколько человеческого счастья разбилось вдребезги только по
9. Основные Особенности редактирования Следующие разделы описывают основные особенности редактирования
10. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений
11. Корреляционно-регрессионный исследование деятельности предприятия1
12. Политические идеи нестяжателей
13. вариант когда Вы эти 23 часа работаете не постоянно а всего лишь первую недельку и все
14. По деревьям инейпо дорожке лед
15. Почему жизнь концентрируется при 37°С
16. Лікувальна справа Акушерство і гінекологія 354 Першочергові дії фельдшера ФАПу при загрозливому роз
17. мотора инфляции
18. лы Симпсона от методов прямоуг
19. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук К
20. Licensor mens JetBrins s.r.o. hving its principl plce of business t N h~ebenech II 1718-10 Prgue 14700 Czech Republic registered with Commercil Register kept by the Municipl Court of Prgue Sec

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе