- •3)Схема и цикл паротурбинной установки.
- •4)Охарактеризовать мощности турбинной установки.
- •5)Охарактеризовать систему кпд турбинной установки.
- •6) Охарактеризовать способы повышения кпд пту
- •7. Охарактеризовать типы и маркировку турбин.
- •12. Охарактеризовать теоретический процесс в сопловой решетке и параметры торможения.
- •17. Теоретическая скорость на выходе рабочей решетки, скоростной коэффициент и потери энергии в рабочей решетке.
- •15. Охарактеризовать потери энергии в соплах и скоростной коэффициент сопел
- •Преимущества реактивной ступени.
- •24. Охарактеризовать многовенечные ступени.
- •Охарактеризовать достоинства и недостатки многоступенчатых турбин.
- •Охарактеризовать потери энергии в ступени от трения диска.
- •32. Расчет мощности и расхода пара на турбину с отборами
- •48. Назначение и конструкции конденсатора.
- •50. Эжекторы
Турбина – тепловой двигатель роторного типа, в котором преобразование энергии идет в 2 этапа: 1) в сопловой решетке тепловая энергия преобразуется в кинетическую энергию движения газа;2) в рабочей решетке кинетическая энергия потока газа преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины.
Ступень турбины - совокупность сопловой решетки , в которой тепловая энергия преобразуется в кинетическую энергию движения пара или газа, и одной или нескольких рабочих решеток в которых кинетическая энергия потока преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины.
схема и цикл газотурбинной установки. ГТУ простого цикла
К- компрессор, КС – камера сгорания , ГТ – газовая турбина.
1-2 сгорание топлива в компрессоре
Термический КПД идеального цикла ГТУ при постоянной теплоемкости .
, поскольку , то
Степень повышения давления π = .
Из уравнения адиабаты , где к – коэффициент адиабаты, следует,
Полезная удельная работа , используемая в энергетической ГТУ для привода генератора.
; где
Способы повышения КПД:
1)повышение степени сжатия.
2)повышение начальной температуры газов перед турбиной.
3)ступенчатое сжатие воздуха и сжигание топлива.
4)использование регенерации теплоты(нагрев воздуха перед КС)
5)охлаждение воздуха перед компрессором.
6)применение теплофикации
7)объединение газотурбинного цикла с паротурбинным.
3)Схема и цикл паротурбинной установки.
Простейшая установка (рис. 1.4) состоит из питательного насоса 1, котла 2, пароперегревателя 3, паровой турбины 4, конденсатора 5 и электрического генератора 6. Рабочим телом ее является водяной пар.
Рис. 1.6. цикл Ренкина
Идеальный цикл Ренкина для теплосиловой установки, работающей на перегретом паре, изображен в T,S диаграмме на рис. 1.6. На этой диаграмме показаны: a'а — процесс адиабатного сжатия воды в питательном насосе; аb — процесс нагрева воды в котле до температуры кипения; bc — испарение воды в котле; cd — перегрев пара в перегревателе; de — изоэнтропийное расширение пара в турбине; еа' — конденсация отработавшего пара в конденсаторе.
Процессы нагрева, испарения и перегрева воды в котле происходят при постоянном давлении. Следовательно, все количество теплоты q1, переданное 1 кг воды и пара, целиком идет на повышение энтальпии рабочего тела от энтальпии питательной воды h п.в до энтальпии свежего пара h0 и равно их разности: Это количество теплоты в Т, S -диаграмме изображается площадью фигуры 1abcd21.
Из турбины пар поступает в конденсатор, где при постоянном давлении конденсируется и отдает теплоту q2 охлаждающей воде. Эту теплоту можно определить как разность энтальпии отработавшего пара при изоэнтропийном расширении его в турбине hKt и конденсата h'к (в идеальном цикле Ренкина):
Полезная теоретическая работа, осуществляемая 1 кг пара, равна разности между подведенной и отведенной теплотой:
Разность энтальпий h0 - hKt представляет собой работу, производимую 1 кг пара в идеальной турбине. Разность энтальпии hП.В. - h'K есть работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воды в питательном насосе.
Полезная теоретическая работа, совершаемая 1 кг пара, эквивалентна площади заштрихованной фигуры в Т, S -диаграмме. Отношение этой работы к подведенной теплоте называется абсолютным, или термическим, КПД идеальной установки:
Если экономичность турбинной установки рассматривать без учета работы питательного насоса, то абсолютный КПД идеального цикла
г де величину H0 =h0—hkt принято называть располагаемым теплоперепадом турбины.
Рис.
1.7. Процесс расширения пара в турбине
в h,
s-диаграмме
4)Охарактеризовать мощности турбинной установки.
- расход тепла на турбину,
- мощность идеальной турбины,
- внутренний теплоперепад турбины,
- внутренняя мощность турбины,
- эффективная мощность турбины – мощность на валу турбины,
- механические потери мощности в турбине,
- электрическая мощность,
- потеря мощности в генераторе,
- относительный электрический КПД.
5)Охарактеризовать систему кпд турбинной установки.
- относительный внутренний КПД турбины
- механический КПД турбины,
- КПД генератора,
- относительный эффективный КПД турбины,
-абсолютный внутренний КПД турбины,
- абсолютный эффективный КПД турбины,
- абсолютный электрический КПД.
6) Охарактеризовать способы повышения кпд пту
1. Повышение начальных параметров пара ( )
2.Снижение конечных параметров ( )
3.Промежуточный перегрев пара.
4.Регенеративный подогрев питательной воды
5. Теплофикация – использование пара из турбины.