ИДЗ № 3.
Расчет солнечной электростанции с плоскими
параболическими концентраторами
Дано:
Солнечная электростанция состоит из n параллельных рядовплоских параболических концентраторов, каждый из которых имеет длину l, м. Коэффициент отражения параболического концентратора RОТР, коэффициент поглощения трубки – АПОГЛ. Внешний радиус трубки R, мм, внутренний радиус трубки r, мм. Облученность концентраторов E, Вт/м2.
В трубках нагревается теплоноситель (синтетическое термомасло) до температуры t2. Теплоноситель поступает в парогенератор (ПГ). В ПГ нагревается рабочее тело (вода) до температуры t0, температурный напор на горячем конце ПГ dt0, температурный напор в барабане ПГ dtб. Давление рабочего тела перед турбиной составляет Р0. Полученный перегретый пар направляется в турбину мощностью NЭ, работающую по циклу Ренкина. Давление пара за турбиной составляет РК. Относительный внутренний КПД турбины hOI. Механический КПД hМ=0,98. КПД электрогенератора hЭ=0,99. Учесть работу питательного насоса и насосов перекачивающих теплоноситель, затраты электроэнергии на собственные нужды.
Определить:
- расход пара на турбину D0, кг/с;
- расход теплоносителя Gм, кг/с;
- количество рядов концентраторов, n и их длину l, м.
- мощность, отдаваемую в систему Nсист;
- коэффициент использования солнечной энергии КИСЭ (ηКИСЭ).
Исходные данные в ИДЗ записывать в таком же порядке, как записаны в таблице исходных данных!
Исходные данные взять из таблицы по вариантам
А1 | А2 | А3 | А4 | А5 | А6 | А7 | А8 | А9 | А10 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,86 | 0,87 | 0,92 | 0,89 | 0,88 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,89 | 0,88 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 10,5 | 12,5 | 10,2 | 13,0 | 12,6 | 11,7 | 10,6 | |||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 3,5 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,83 | 0,84 |
А11 | А12 | А13 | А14 | А15 | А16 | А17 | А18 | А19 | А20 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,85 | 0,86 | 0,91 | 0,86 | 0,89 | 0,91 | 0,93 | 0,91 | 0,87 | 0,89 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 10,2 | 13,0 | 12,6 | 11,7 | 10,6 | 10,5 | 12,5 | |||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 3,5 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 |
Б1 | Б2 | Б3 | Б4 | Б5 | Б6 | Б7 | Б8 | Б9 | Б10 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,86 | 0,87 | 0,92 | 0,89 | 0,88 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,89 | 0,88 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 10,5 | 12,5 | 10,2 | 13,0 | 12,6 | 11,7 | 10,6 | |||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 3,5 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,83 | 0,84 |
Б11 | Б12 | Б13 | Б14 | Б15 | Б16 | Б17 | Б18 | Б19 | Б20 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,85 | 0,86 | 0,91 | 0,86 | 0,89 | 0,91 | 0,93 | 0,91 | 0,87 | 0,89 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 10,2 | 13,0 | 12,6 | 11,7 | 10,6 | 10,5 | 12,5 | |||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 3,5 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 |
Б21 | Б22 | Б23 | Б24 | Б25 | Б26 | Б27 | Б28 | Б29 | Б30 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,89 | 0,88 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,88 | 0,87 | 0,92 | 0,89 | 0,88 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,96 | 0,95 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 11,7 | 10,6 | 10,2 | 13,0 | 12,6 | 10,5 | 12,5 | |||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,3 | 4,4 | 3,5 | 4,2 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,83 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 |
В1 | В2 | В3 | В4 | В5 | В6 | В7 | В8 | В9 | В10 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,86 | 0,87 | 0,92 | 0,89 | 0,88 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,89 | 0,88 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 10,5 | 10,0 | 13,0 | 12,5 | 10,0 | |||||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,5 | 5,5 | 6,5 | 3,5 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,83 | 0,84 |
В11 | В12 | В13 | В14 | В15 | В16 | В17 | В18 | В19 | В20 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,85 | 0,86 | 0,91 | 0,86 | 0,89 | 0,91 | 0,93 | 0,91 | 0,87 | 0,89 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 13,0 | 11,5 | 10,5 | 10,5 | 12,5 | 13,5 | ||||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,5 | 5,5 | 5,4 | 6,5 | 3,5 | 4,2 | 4,3 | 4,4 | ||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,83 | 0,84 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 |
В21 | В22 | В23 | В24 | НК1 | НК2 | НК3 | НК4 | НК5 | ||
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,89 | 0,88 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,88 | 0,87 | 0,92 | 0,89 | 0,88 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,96 | 0,95 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 12,7 | 11,6 | 9,2 | 13,2 | 12,8 | 10,6 | 11,2 | 10,0 | 12,2 | 12,0 |
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,3 | 4,4 | 3,5 | 4,2 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,83 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 |
НК6 | НК7 | НК8 | НК9 | НК10 | НК11 | НК12 | НК13 | НК14 | НК15 | |
Коэффициент отражения концентраторов, RОТР | 0,89 | 0,88 | 0,9 | 0,91 | 0,92 | 0,88 | 0,87 | 0,92 | 0,89 | 0,88 |
Коэффициент поглощения трубок, АПОГЛ | 0,96 | 0,97 | 0,95 | 0,96 | 0,95 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,93 | 0,95 |
Облученность концентраторов Е, Вт/м2. | ||||||||||
Внешний радиус трубки, R, мм | ||||||||||
Внутренний радиус трубки, r, мм | ||||||||||
Температура теплоносителя, t2, °С | ||||||||||
Температурный напор на горячем конце ПГ dt0, °С | ||||||||||
Температурный напор в барабане ПГ dtб, °С | ||||||||||
Начальное давление пара, Р0, МПа | 11,7 | 10,6 | 10,2 | 13,0 | 12,6 | 10,5 | 12,5 | |||
Мощность турбины, NЭ, МВт | ||||||||||
Конечное давление пара, РК, кПа | 4,3 | 4,4 | 3,5 | 4,2 | 4,5 | 5,5 | 6,5 | |||
Относительный внутренний КПД турбины, hOI | 0,83 | 0,84 | 0,86 | 0,87 | 0,82 | 0,85 | 0,84 | 0,83 | 0,88 | 0,84 |