РГР / теплотехника№2123456789

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 l_Н – 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.

Вычисленные данные заносим в таблицу.

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

Строим график зависимости

η

t₁

^oC