1. Введение

Тепловая и электрическая энергия в наше время являются одними из наиболее востребованных продуктов. Без них практически невозможно представить себе повседневную жизнь современного человечества. От данного продукта зависят практически все сферы деятельности, такие как фабрики, заводы, транспорт, медицинские учреждения и многое другое.

Отрасль электроэнергетики очень уникальна, она требует разработки специальных методик для расчета и проектирования новых объектов по производству тепловой и электрической энергии, как, например, теплоэлектроцентраль (ТЭЦ). Цель создания ТЭЦ состоит в производстве тепловой и электрической энергии для обеспечения потребителей, находящихся в зоне обслуживания данной теплоэлектроцентрали, а также в производстве электроэнергии для передачи ее в районы с дефицитом электроэнергии.

Электрической станцией называется энергетическая установка, служащая для преобразования природной энергии в электрическую и тепловую. Наиболее распространены тепловые электрические станции (ТЭС), использующие тепловую энергию, выделяемую при сжигании топлива. На тепловых экелктростанциях электроэнергия вырабатывается вращающимся генератором, имеющим привод от теплового двигателя, чаще всего от паровой, реже – газовой турбины

2. Постановка задачи

- Необходимо разработать принципиальную схему совместного производства электрической и тепловой энергии на основе термодинамического цикла Ренкина

- Рассчитать её основные технологические элементы

- Построить цикл на I-S диаграмме

- Рассчитать производительность ТЭЦ

- Занести данные в сводную таблицу и сделать общие выводы, рекомендации.

Исходные данные:

-давление пара р₀ = 2 МПа, t₀ = 500 °С;

-давление в конденсаторе турбины р_к =  0,005 кПа;

-коэффициент полезного действия котлоагрегата _ка =  0,85;

-электромеханический КПД турбины _мех = 0,95;

-давление смеситель конденсатов р_кс = 0,07 МПа;

-начальная температура t = 40°С;

-конечная температура t = 85°С;

-расход пара

-доля отбора

_{-индикаторный коэффициент полезного действия}

_{Остальные данные необходимые взяты из приложений}

3. Общие сведения

Коэффициент полезного действия современных ТЭС с паровыми турбинами достигает 40%. На ТЭС с паротурбинным приводом возможно использование любого вида топлива. К минусам паровой турбины можно отнести малую маневренность. Дело в том что давление пара, подаваемого в турбину, высокое – до 23,5 МПа и корпус турбины для обеспечения прочности очень массивен. Это не позволяет быстро и равномерно прогреть паровую турбину при пуске.

По виду отпускаемой энергии паротурбинные ТЭС на органическом топливе подразделяются на конденсационные электрические станции (КЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) На КЭС установлены турбоагрегаты конденсационного типа, они производят только электроэнергию. ТЭЦ отпускают внешним потребителям тепловую и электрическую энергию с паром или горячей водой. Поскольку ТЭЦ связана с предприятием или жилым районом трубопроводами пара или горячей воды, а их чрезмерное удлинение вызывает повышенные теплопотери, станция этого типа обычно располагается непосредственно на предприятии, в жилом массиве или вблизи них. В данной курсовой работе объектом исследования является простейшая ТЭЦ с одним промежуточным отбором рабочего пара для целей теплофикации. Для преобразования тепла в работу используется термодинамический цикл Ренкина.

По известному расходу энергетического пара D₀ и доли пара, направляемого в промежуточный отбор α, определяются теоретическая и реальная электрические мощности ТЭЦ по формулам:

-реальная:

-теоретическая:

Тепловая мощность рассчитывается по формуле: