РГР / теплотехника№212345678
.doc
1 Определение работы пара в паротурбинной установке с вторичным перегревом.
Удельная работа пара в части высокого давления турбины (до вторичного перегрева)
,
где – энтальпии пара соответственно на входе и выходе ЧВД
турбины ; по ,S – диаграмме для водяного пара
кДж/кг, кДж/кг;
кДж/кг.
Удельная работа пара в части низкого давления турбины ЧНД (до вторичного перегрева)
,
где – энтальпии пара соответственно на входе и выходе ЧНД
турбины; по ,S – диаграмме для водяного пара
кДж/кг, кДж/кг;
кДж/кг.
Суммарная удельная работа пара в турбине
,
кДж/кг.
2 Определение затраченной в цикле теплоты.
Теплота, подведённая в паровом котле и пароперегревателе,
,
где – энтальпия конденсатора
,
где – удельная теплоёмкость воды, =4,19 кДж/(кг.К);
– температура конденсата при давлении р2; по ,S – диаграмме
для водяного пара ;
кДж/кг,
кДж/кг.
Теплота, подведённая при вторичном перегреве,
,
кДж/кг.
Количество затраченной в цикле теплоты
,
кДж/кг.
3 Определение термического КПД цикла паротурбинной установки с вторичным перегревом.
Термический КПД паротурбинной установки (ПТУ) с вторичным перегревом определяется по формуле
,
где lН – удельная работа, затраченная на подачу воды насосом,
,
где – удельный объём воды при давлении .
При практических расчётах работой обычно пренебрегают из-за того, что удельный объём воды весьма мал по сравнению с объёмом пара. Поэтому термический КПД определяется по приближённой формуле
.
4 Определение удельного расхода пара
Теоретический удельный расход пара в килограммах на 1 МДж
,
кг/МДж.
5 Влияние вторичного перегрева пара на работу ПТУ.
Цикл ПТУ с вторичным перегревом позволяет не только избежать повышенной влажности пара в конце расширения, которая снижает внутренний относительный КПД турбины и вызывает эрозию лопаток турбины, но и повысить термический КПД цикла за счёт повышения средней температуры подвода теплоты.
Уменьшение влажности пара на выходе его из турбины вследствие введения вторичного перегрева
x=x2 – x9
где x2 , x9 – степень сухости пара на выходе из турбины соответственно
без вторичного перегрева (в точке 2) и с использованием
вторичного перегрева (в точке 9); по ,S – диаграмме для
водяного пара x2=0,792, x9=0,873;
x=0,792-0,873=-0,081.
Улучшение термического КПД ПТУ при применении вторичного перегрева пара
где – термический КПД при отсутствии вторичного перегрева,
,
где – энтальпия пара на выходе из турбины без вторичного перегрева
(в точке 2); по , S – диаграмме для водяного пара
кДж/кг;
,
.
В данном случае вторичный перегрев пара уменьшает термический КПД. Это связано с маленьким значением давления при котором производится вторичный перегрев.
Строим график зависимости
t1, oC |
h1, кДж/кг |
h7, кДж/кг |
lчвд, кДж/кг |
lтвп, кДж/кг |
q1, кДж/кг |
qвп, кДж/кг |
q1вп, кДж/кг |
ηtвп
|
350 |
2940 |
2490 |
450 |
1440 |
2400 |
745 |
3145 |
0,458 |
450 |
3250 |
2695 |
555 |
1545 |
2710 |
540 |
3250 |
0,475 |
560 |
3540 |
2865 |
675 |
1665 |
3000 |
370 |
3370 |
0,494 |
650 |
3760 |
3000 |
760 |
1750 |
3220 |
235 |
3455 |
0,506 |