Задание к КУрсовой работе

Для паротурбинной установки (ПТУ), работающей по обратимому (теоретическому) циклу Ренкина, расчётом определить:

 

- параметры воды и пара в характерных точках цикла;

- количество тепла, подведённого в цикле;

- количество отведённого тепла в цикле;

- работу, произведённую паром в цикле;

- работу, совершённую в цикле

- термический КПД цикла

- теоретические удельные расходы пара и тепла на выработку электроэнергии.

 

Расчет выполнить при заданных параметрах острого пара перед турбиной и одинаковом значении давления пара в конденсаторе P₂ для четырех случаев:

1) ПТУ работает на сухом насыщенном паре с начальным давлением P₁

2) ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P₁ и t₁

3) ПТУ работает на перегретом паре с параметрами P₁ и t₁, но при этом используется вторичный перегрев пара до температуры t_n при давлении P_n

 

Исходные данные:

 

Вариант	Начальные параметры пара	Параметры пара после вторичного перегрева	Конечное давление пара
давление	температура	давление	температура	, кПа
, МПа	, °C	, МПа	, °C
			1,7

 

1. ПТУ работает на сухом насыщенном паре с начальным давлением Р1

 

Принципиальная схема ПТУ:

Схема паровой установки: ПГ - парогенератор ПТ - паровая турбина ЭГ - электро генератор К - конденсатор ПН - питательный насос

 

 

Фазовые Pv-, Ts-, hs- диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (воды) и его параметры в цикле Ренкина.

 

1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:

Точки цикла	P, бар	t, ° C	h, кДж/кг	V,	S, кДж/кг*К	X
		303.32		0.02048	5.678
	0,05	32.88	1737.1	18.6	5.678	0.66
	0,05	32.88	137.83	0.0010053	0.4761
		303.32	1570.8	0.001611	3.623

 

 

2) Количество тепла, подведённого в цикле; процесс 3 - 4 - 1:

 

3) Количество отведенного тепла в цикле; процесс 2 - 3:

 

4)Работа, произведенная паром в цикле:

- Работа, произведенная паром в турбине:

- Работа, затраченная на привод питательного в насоса:

- Работа совершенная в цикле:

 

5) Термический КПД цикла Ренкина:

 

6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:

- Теоретический удельный расход пара:

- Теоретический удельный расход тепла:

 

 

1. ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P1 и t1;

Схема паровой установки: ПГ - парогенератор ПТ - паровая турбина ЭГ - электро генератор К - конденсатор ПН - питательный насос ПП - пароперегреватель

 

 

Фазовые Pv-, Ts-, hs- диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (воды) и его параметры в цикле Ренкина.

 

 

1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:

Точки цикла	P, бар	t, ° C	h, кДж/кг	V,	S, кДж/кг*К	X
			3361,9	0,03616	6.6271	-
	0.05	32,88	2027,9	21,99	6.6271	0,78
	0.05	32,88	137,83	0,0010053	0,4761
		303,32	1570,8	0,001611	3,623
		303,32		0,02048	5,678

 

 

 

2) Количество тепла, подведённого в цикле; процесс 3 - 4 - 1:

 

3) Количество отведенного тепла в цикле; процесс 2 - 3:

 

4)Работа, произведенная паром в цикле:

- Работа, произведенная паром в турбине:

- Работа, затраченная на привод питательного в насоса:

- Работа совершенная в цикле:

 

5) Термический КПД цикла Ренкина:

 

6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:

- Теоретический удельный расход пара:

- Теоретический удельный расход тепла:

 

3. ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P1 и t1, но при этом используется вторичный перегрев пара до температуры tn при давлении Pn:

Схема паровой установки: ПГ - парогенератор ПТ - паровая турбина ЭГ - электро генератор К - конденсатор ПН - питательный насос ВПП - вторичный перегрев пара

 

Фазовые Pv-, Ts-, hs- диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (воды) и его параметры в цикле Ренкина.

 

 

 

 

1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:

Точки цикла	P, бар	t, ° C	h, кДж/кг	V,	S, кДж/кг*К	X
			3361,9	0,03616	6,6271	-
a		204,3		0,1167	6,6271	-
b				0,23605	7,569	-
	0,05	32,88	2318,7	25,371	7,569	0,9
	0,05	32,88	137,83	0,0010053	0,4761
		303,32	1570,8	0,001611	3,623
		303,32		0,02048	5,678

 

 

 

2) Количество тепла, подведённого в цикле; процесс 3 - 4 - 1:

 

3) Количество отведенного тепла в цикле; процесс 2 - 3:

 

4)Работа, произведенная паром в цикле:

- Работа, произведенная паром в турбине:

- Работа, затраченная на привод питательного в насоса:

- Работа совершенная в цикле:

 

5) Термический КПД цикла Ренкина:

 

6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:

- Теоретический удельный расход пара:

- Теоретический удельный расход тепла:

 

Результаты расчетов:

 

Цикл ПТУ	Параметры цикла
					,%
На сухом насыщенном паре	2605,17	1599,27	1014,94	3,579	9323,9
На перегретом паре	3224.07	1890.07	1343.01	2.699	8701.8
С вторичным перегревом пара		2180.87	1732.24	2.089	8151.3

 

Вывод: Проведя расчёты мы получили таблицу параметров ПТУ, рассчитанных при различных способах осуществления цикла Ренкина.

Из данной таблицы видно что ПТУ выдаёт наибольший КПД и имеет меньшее потребление энергии и пара если она работает со вторичным перегревом, что экономически выгоднее. Причём при вторичном перегреве повышается коэффициент сухости пара и уменьшается коррозия лопаток турбины, а значит увеличивается срок работы турбины.