Исходные данные
| параметры после кола |
параметры перед турбиной |
в конденсаторе |
температура питательной воды |
||
|
|
|
|
|
|
|
| 9,5 |
540 |
9 |
530 |
30 |
240 |
- относительный внутренний КПД турбины.
- относительный внутренний КПД насоса.
- механический КПД.
- КПД парового котла.
- КПД электрического генератора.
- низшая теплота сгорания топлива.
Для питательной воды нагрев в каждом из регенеративных подогревателей
Параметры в характерных точках
|
|
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
|
9,5 |
9 |
0,0030 |
0,0030 |
0,0030 |
9,5 |
9,5 |
|
|
540 |
530 |
24,08 |
24,08 |
24,08 |
24,249 |
24,512 |
|
|
813,15 |
803,15 |
297,23 |
297,23 |
297,23 |
297,399 |
297,662 |
|
|
3482,1 |
3462,451 |
2003,605 |
100,99 |
2222,43 |
110,479 |
111,533 |
|
|
6,7563 |
6,7555 |
6,7555 |
0,3543 |
7,4917 |
0,3543 |
0,3580 |
|
|
- |
- |
0,7785 |
0 |
0,8680 |
- |
- |
Точка :
Точка :
Определим число подогревателей в данном цикле:
При принимаем число подогревателей 7.
Схема установки.
На 1-6 подогревателях нагрев происходит на 300
С, а в 7 на 35,488.
Параметры точек цикла
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9,5 |
60 |
333,15 |
259,107 |
0,8262 |
|
|
|
9,5 |
90 |
363,15 |
384,272 |
1,1859 |
|
|
|
9,5 |
120 |
393,15 |
510,346 |
1,5195 |
|
|
|
9,5 |
150 |
423,15 |
637,869 |
1,8320 |
|
|
|
9,5 |
180 |
453,15 |
767,550 |
2,1281 |
|
|
|
9,5 |
210 |
483,15 |
900,443 |
2,4120 |
|
|
|
9,5 |
240 |
513,15 |
1038,232 |
2,6886 |
|
| 11 |
0,02504 |
65 |
338,15 |
272,079 |
0,8935 |
|
| 12 |
0,08461 |
95 |
368,15 |
398,019 |
1,2502 |
|
| 13 |
0,23222 |
125 |
398,15 |
525,062 |
1,5815 |
|
| 14 |
0,54342 |
155 |
428,15 |
653,877 |
1,8926 |
|
| 15 |
1,12327 |
185 |
458,15 |
785,324 |
2,1878 |
|
| 16 |
2,10555 |
215 |
488,15 |
920,609 |
2,4714 |
|
| 17 |
3,65091 |
245 |
518,15 |
1061,491 |
2,7477 |
|
| 18 |
0,02504 |
65 |
338,15 |
2254,298 |
6,7555 |
0,8451 |
|
|
2435,521 |
7,2914 |
0,9224 |
|||
| 19 |
0,08461 |
95 |
368,15 |
2424,812 |
6,7555 |
0,8930 |
|
|
2580,461 |
7,1783 |
0,9616 |
|||
| 20 |
0,23222 |
125 |
398,15 |
2585,092 |
6,7555 |
0,9415 |
|
|
2716,696 |
7,0860 |
1 |
|||
| 21 |
0,54342 |
155 |
428,15 |
2735,931 |
6,7555 |
0,9924 |
|
|
242,963 |
516,113 |
2944,909 |
7,2036 |
||
| 22 |
1,12327 |
185 |
458,15 |
2882,072 |
6,7555 |
|
|
|
263,683 |
536,833 |
2969,131 |
6,9238 |
||
| 23 |
2,10555 |
215 |
488,15 |
3029,707 |
6,7555 |
|
|
|
331,902 |
605,052 |
3094,621 |
6,8654 |
||
| 24 |
3,65091 |
245 |
518,15 |
3177,510 |
6,7555 |
|
|
|
399,916 |
673,066 |
3220,252 |
6,8199 |
Точка :
Точка :
Точка :
Точка :
Точка :
Точка :
Точка :
Энергетический баланс:
1. Находим теплоту, подведённую в паровой котёл к рабочему телу:
2. Учитывая КПД парового котла, определяем теплоту, первоначально внесённую в установку за счёт сгорания топлива:
Здесь - испарительная способность топлива, ; - расход топлива, .
Определяем значение , которым будет удобно пользоваться при дальнейших вычислениях:
3. Потеря теплоты при горении топлива:
4. Потеря теплоты трубопроводами на пути от парового котла до турбины:
5. Механические потери работы на трение в подшипниках турбины:
6. Работа на муфте электрогенератора:
7. Электрические потери в электрогенераторе:
8. Работа на клеммах электрогенератора:
Подсчитаем КПД установки (брутто) на клеммах электрогенератора:
Энергетический метод:
Параметры окружающей среды:
Прирост энергии в паровом котле:
Уменьшение энергии в трубопроводе:
Уменьшение энергии в конденсаторе:
Увеличение энергии в подогревателях по воде:
1. подогреватель.
2. подогреватель.
3. подогреватель.
4. подогреватель.
5. подогреватель.
6. подогреватель.
7. подогреватель.
Уменьшение энергии в подогревателях по пару:
1. подогреватель.
2. подогреватель.
Подогреватель.
3. подогреватель.
4. подогреватель.
5. подогреватель.
6. подогреватель.
Теперь сводим энергетический баланс для тех узлов установки, в которых происходит изменения состояния рабочего тела.
| Увеличение энергии, |
Уменьшение энергии, |
||
| в насосе |
6,27996 |
в трубопроводе |
19,41688 |
| в парогенераторе |
1263,6279 |
в проточной части турбины |
1187,3421 |
| в подогревателях по воде |
209,0656 |
в конденсаторе |
33,50615 |
| в подогревателях по пару |
238,8638 |
||
| Итого: |
1478,9735 |
1479,1289 |
|
Невязка баланса составляет 0,1554%
Вычисляем энергетические КПД узлов.
1. Энергетический КПД парового котла:
2. Энергетический КПД трубопровода:
3. Энергетический КПД турбины:
4. Энергетический КПД конденсатора:
Энергия, отданная конденсирующимся влажным паром в конденсаторе, равна:
Это составляет от теплоты в конденсаторе.
5. Энергетический КПД питательного насоса:
6. Энергетический КПД процессов отвода в окружающую среду теплоты трения и теплоты, выделившейся в генераторе, равны: .
Энергетический КПД конденсатора не учитывается
Определим энергетические потери и коэффициенты энергетических потерь
1. Потери энергии в паровом котле:
2. Потери энергии в трубопроводе:
3. Потери энергии в турбине:
4. Потери энергии в конденсаторе:
5. Потери энергии в питательном насосе:
6. Потери энергии на трение в подшипниках турбины:
7. Потери в электрогенераторе:
8. Потери в подогревателях:
1. подогреватель.
2. подогреватель.
3. подогреватель.
4. подогреватель.
5. подогреватель.
Коэффициент энергетических потерь для всёй установки равен сумме таких же коэффициентов для отдельных узлов:
температура энергия конденсатор давление
Как видно, оказался практически равным КПД (брутто) для всёй установки.
Существенных результатов можно достигнуть путем уменьшения разности температур продуктов сгорания топлива в паровом котле и рабочего тела. Уменьшение этой разности температур можно добиться 2 путями: или уменьшением температуры продуктов сгорания в топке котла, или увеличением средней температуры рабочего тела в процессе подвода теплоты. При уменьшении температуры сгорания в котле потеря энергии снижается, но на такое же значение снизится и энергия потока теплоты. Значительные потери энергии в турбине (уменьшение может быть достигнуто за счет улучшения проточной части и механических элементов) и в конденсаторе.
Потери в паропроводе и насосе малы. Уменьшение потерь энергии в конденсаторе можно добиться за счет уменьшения разности температур конденсирующегося пара и охлаждающей воды путем снижения давления в конденсаторе. КПД подсчитанные разными способами не равны, но отличаются на очень маленькое значение, это может быть связано с неточность измерений, упрощенной схемой и тем, что цикл является необратимым (потери энергии неизбежны).