Реферат: Термодинамические основы производства тепловой и электрической энергии на ТЭЦ, КЭС и в районных
i4 = i1 – (i1 – i3 )η′oi = 3185,3 – (3185,3 – 2646,02)·0,9= 2699,95 кДж/кг.
 |
Точка 4 строится на пересечении линии i4 =2699,95 кДж/кг и изобары Pотб = 800 кПа. Пар в точке 4 влажный насыщенный. Определим параметры по диаграмме:
x4 =0,96, V4 =0,23 м3 /кг, S4 =6,5 кДж/кг·К, t4 =170˚С.
Проверим правильность результатов. Из таблиц сухого насыщенного пара при давлении Pотб = 800 кПа вспомогательные величины имеют значения:
tн =170,42˚С, V′ =0.0011149 м3 /кг, V″ =0,2403 м3 /кг, i ′ =720,9 кДж/кг,
r =2048, S′ =2,046 кДж/кг·К.
i= i ′+rx,
x = (i - i′ )/r,
x = (2699,95 - 720,9)/ 2048=0,966;
V= V″x + (1-x) V′,
V=0,2403 ·0,966 + 0,034·0.0011149 = 0,2322м3 /кг;
S= S′ + (r·x)/ tн ,
S = 2,046 + 2048·0,966/443,57= 6,506 кДж/кг·К.
Точка 5 находится на пересечении изоэнтропы S4 и изобары Pk = P2 =4,75 кПа. В точке 5 влажный насыщенный пар. Определим его параметры по диаграмме:
i5 =1980 кДж/кг, x5 = 0,76, V5 = 22 м3 /кг, t5 = 30 ˚С.
При проверке достоверности определения параметров точки 5 пользуемся справочными данными точки 2, так как они лежат на одной изобаре.
S= S′ + (r·x)/ tн ,
6,506 = = 0,4634 + (2425/305,0815)x
x = 0,76,
i= i ′+rx,
i = 133,915 + 2425·0,76 = 1976,915кДж/кг,
V= V″x + (1-x) V′,
V = 29,66·0,76+ 0,34·0,001005 = 22,5402 м3 /кг.
Энтальпию в точке 6 определяем по формуле:
i6 = i4 – (i4 – i5 )·η″oi = 2699,95 – (2699,95 - 1976,915)·0,92 = 2034,76 кДж/кг.
Точка 6 строится на пересечении линии i6 = 2034,76 кДж/кг и изобары Pk = P2 =4,75 кПа.
Пар в точке 6 влажный насыщенный. Определим параметры по диаграмме:
x6 = 0,78, S6 = 6,7 кДж/кг·К, V6 = 23 м3 /кг, t6 = 30˚С.
При проверке достоверности определения параметров точки 5 пользуемся справочными данными точки 2, так как они лежат на одной изобаре.
i= i ′+rx,
x = (i - i′ )/r,
x = (2034,76 – 133,915)/2425 = 0,784,
S= S′ + (r·x)/ tн ,
S= 0,4634 + 2425·0,784/305,0815= 6,695 кДж/кг·К,
V= V″x + (1-x) V′,
V = 29,66·0,784 + 0,216·0,001005 = 23,25 м3 /кг.
Параметры водяного пара, определяемые по диаграмме:
| № точки | P, МПа | t, ˚С | V, м3 /кг | x | i, кДж/кг | S, кДж/(кг· К) |
| 1 | 8,93 | 425 | 0,034 | - | 3190 | 6,42 |
| 2 | 0,00475 | 30 | 23 | 0,745 | 1940 | 6,42 |
| 3 | 0,8 | 170 | 0,23 | 0,94 | 2650 | 6,42 |
| 4 | 0,8 | 170 | 0,23 | 0,96 | 2702,2 | 6,5 |
| 5 | 0,00475 | 30 | 22 | 0,76 | 1980 | 6,5 |
| 6 | 0,00475 | 30 | 23 | 0,785 | 2037,77 | 6,72 |
Параметры водяного пара в соответствующих точках:
| № точки | P, МПа | t, ˚С | V, м3 /кг | x | i, кДж/кг | S, кДж/(кг· К) |
| 1 | 8,93 | 425 | 0,03209 | - | 3185,3 | 6,3857 |
| 2 | 0,00475 | 31,9315 | 22,353 | 0,745 | 1940,54 | 6,3857 |
| 3 | 0,8 | 170,42 | 0,226 | 0,9399 | 2646,02 | 6,3857 |
| 4 | 0,8 | 170,42 | 0,2322 | 0,966 | 2699,95 | 6,506 |
| 5 | 0,00475 | 31,9315 | 22,5402 | 0,76 | 1976,915 | 6,506 |
| 6 | 0,00475 | 31,9315 | 23,25 | 0,784 | 2034,76 | 6,695 |
По данным таблице строим процессы изменения состояния водяного пара в i-S диаграмме. (см приложение)
После построения i -S диаграммы переходим к построению T-S диаграммы изменения состояния водяного пара. Для построения диаграммы необходимо знать параметры точек 7,8,9,10.
Параметры водяного пара в точках 7,8,9,10:
| № точки | P, МПа | t, ˚С | x | S, кДж/ (кг·) |
| 7 | 0,00475 | 28,979 | 0 | 0,4634 |
| 8 | 0,8 | 170,42 | 0 | 2,046 |
| 9 | 8,93 | 302,75 | 0 | 3,28154 |
| 10 | 8,93 | 302,75 | 1 | 5,68262 |
 |
2.4 Построение i-S диаграммы.
 |
Рис. 2. Изменение состояния пара в турбине с одним регулируемым отбором пара
в i-S – диаграмме.
На рис. 2. показано изменение в i-S – диаграмме 1 кг рабочего тела при прохождении его через турбину при выходе из отбора слегка перегретого пара.
1-2 – адиабатное расширение пара без отбора;
2-3 – адиабатное расширение пара в ЦВД без потерь;
3-2 – адиабатное расширение пара в ЦНД без потерь;
1-4 – расширение с учетом трения.
2.6. Определение термодинамических и технико-экономических параметров.
2.6.1. Конденсационный режим работы турбины
Определим удельный расход пара на турбину при номинальном режиме без отбора, при работе в конденсационном режиме:
dэ н =1/( i1 - i6 )ηм ·ηэл = 1/(3185,3-2034,76)·0,88·0,92 = 0,0010735 кДж/кг = 0,0010735·3,6·103 кг/(кВт·ч) = 3,8646 кг/(кВт·ч); (2.1)
где i1 – энтальпия пара на входе в турбину в ЧВД, кДж/кг·ч; i6 – энтальпия пара на выходе из ЧНД, кДж/кг·ч; ηм - механический КПД турбины; ηэл – КПД электрогенератора.
При работе к конденсационном режиме (Dотб =0) турбина развивает номинальную мощность, а весь пар проходит последовательно ЧВД, ЧНД и поступает в конденсатор.
Полный расход пара составит:
DB Н = dэ н · NH = 0,0010735·12590 = 13,52 кг/с = 48,672 т/ч; (2.2)
где dэ н – удельный расход пара на турбину для выработки номинальной мощности, кг/(кВт·ч),
NH – номинальная мощность турбины, кВт;
2.6.2.Работа турбины с отбором.
Коэффициент β, называется коэффициентом недовыработки, характеризует долю работы, не совершаемую паром из отбора ЦНД.
 |
Определим показатели паротурбинной установки при работе в номинальном режиме с отбором:
β = (i4 - i6 )/ ( i1 - i6 ) = (2699,95-2034,76)/(3185,3-2034,76)=0,578; (2.3)
Числитель в этой зависимости характеризует недовыработку 1 кг пара в ЦНД, знаменатель – выработку 1 кг пара по всей турбине.