17. Псу, цикл Ренкина, его кпд. Способы повышения кпд цикла Ренкина.

ПСУ – это установка предназначенная для выработки пара и электроэнергии. Рабочим телом ПСУ является вода, самая доступная и распространённая. Характерной особенностью рабочего процесса ПСУ является изменения агрегатного состояния рабочего вещества.

Парогенератор служит для выработки водяного пара, для этого в его топке сжигают природное органическое топливо (каменный уголь, газ, мазут). За счёт выделения при этом теплоты вода сначала превращается в насыщенный, а потом в перегретый водяной пар, направляется в турбину где расширяясь производит полезную работу, вращая ротор. Из турбины пар поступает в конденсатор где превращается в воду.

Цикл Ренкина.

Критические точки – параметры, вода переходит в нагретый пар минуя область влажного насыщенного пара. Точки 5 и 6 нахождение внутри котла.

l_T – техническая работа совершаемая телом в данном цикле.

1 – перегретый пар на выходе из котла,

2 – отработавший в турбине пар,

3 – конденсат,

4 – конденсат сжатый питательным насосом,

5 – кипящая вода,

6 – сухой насыщенный пар.

1 – 2 – процесс расширения пара в турбине считают адиабатическим,

2 – 3 – изобарно изотермическая конденсация воды,

3 – 4 – адиабатическое улучшение давления воды питательным насосом.

4 – 5 – 6 – 1 – изобарное превращение воды в перегретый водяной пар.

Способа повышения КПД.

- подведённая теплота,

- отведённая теплота.

, где (h₁ – h₂) – располагаемый интервал энтальпий, превращаемый в полезную работу в турбине;

(h₄ – h₃) – техническая работа насоса.

Для увеличения КПД нужно увеличивать температуру перегрева пара или давление перегрева пара и уменьшать температуру охлаждающей воды, поступающей в конденсатор и давление в конденсаторе. Температура и давление перегрева могут варьироваться в широких пределах. Возможности для варьированья температуры охлаждения воды в конденсаторе ограничено, т.к. она забирается из расположенных рядом водоёмов. В реальном цикле существуют необратимые потери энергии, связанные в основном с потерями на трение при течении пара в проточной части турбины в следствии этого уменьшается располагаемый интервал энтальпий с (h₁ – h₂) до разности (h₄ – h₃) действительное, а это приводит к уменьшению E_k пара и => к уменьшению полезной работы. ,

Внутренний абсолютный КПД , .

18. Схемы и циклы парогазовой установки.

Комбинированные установки, в которых одновременно используется два рабочих тела: газ и пар, называются – парогазовыми.

Горячие газы, уходящие из газовой турбины после совершения в ней работы, охлаждаются в подогреватели , нагревая питательную воду, поступающею в паровой котёл. В результате уменьшается расход теплоты (топлива) на получение пара в котле, что приводит повышению эффективности комбинированного цикла по сравнению с этими же циклами осуществляемыми отдельно.

Мощность и параметры газотурбинной и паротурбинной установок выбираются таким образом, чтобы количество теплоты, воспринялось питательной водой. Это определяется соотношением между расходами газа и воды через подогреватель.

Выигрыш в экономии составляет S заштрихованной части.