Алматинский Университет Энергетики и Связи

Алматинский Университет Энергетики и Связи

Кафедра ТЭ установки

Расчетно-графическая работа №2

на тему: Анализ эффективности паросилового цикла Ренкина

Вариант 8

Выполнил: ст. гр. АУТ 10-2

Румянцев И.Д.

Проверил: Дубовик В.П.

Алматы 2013

Задание работы

Для сравнения экономичности работы паротурбинной установки по циклу Ренкина в условиях задачи РГР№1 определить термический кпд цикла, мощность установки на валу турбины, найти расход условного топлива и удельный расход топлива в следующих случаях:

а) при работе цикла без перегрева пара и без регенеративного подогрева питательной воды;

б) при работе цикла без перегрева пара, но при осуществлении полной (предельной) регенерации теплоты при условии, что цикл является внутренне обратимым;

в) при работе внутренне обратимого цикла с перегревом пара и с предельной регенерацией;

г) при работе цикла с перегревом пара и с регенеративными подогревателями питательной воды, давление пара в первом регенеративном отборе принять равным = 0,05 , a давление второго регенеративного отбора принять равным = 0,01 .

Условие задания: даны из РГР№1: =80бар (8,0 МПа), =300 , давление пара в конденсаторе =0,02бар, внутреннийотносительный кпд турбины =0,60, расход острого пара =30 т/ч. Давление отборов и = 0,01 .

Определить: для четырёх режимов работы установки:

а) без перегрева пара и без регенеративного подогрева питательной воды;

б) без перегрева пара, но с подогревом питательной воды по схеме предельной регенерации;

в) с перегревом пара и предельной регенерацией;

г) с перегревом пара и двумя регенеративными подогревателями питательной воды – найти , N, B, в. В последнем режиме определить экономию, полученную в результате введения регенеративного подогрева.

Решение:

Параметры состояний 1, 2, 2а ,3, 4, 5, 6 найдены в РГР№1.

Параметры пара в состояниях 2, 2а для случая а) без перегрева пара определим аналогично РГР№1, но исходя из состояния 6 сухого насященного пара:

6 , .

2а , ,

, ,

Процесс 6-2а изоэнтропный ,

2 ,

использованный в турбине теплоперепад.

По найденным параметрам строится цикл Ренкина без перегрева пара и без регенерации в h, s- и T, s- диаграммах.

Параметры пара в состоянии 7 находим из условий , и точка 7 должна находиться на линии адиабатного расширения 1- : , =5,7918 .

Состояние находится по изотерме . Если учитывать работу насоса, то и составляет всего 0,13 то им нужно пренебречь. Из условия эквидистантности находим значения для режимов б) и в):

б)

в)

По полученным значения параметров состояний строится цикл Ренкина с предельной регенерацией в Т, s- диаграмме для случаев б) и в).

Рассчитаем технико-экономические показатели циклов:

а) цикл без перегрева пара и без регенерации;

- обратимый цикл Ренкина (расширения пара до состояния 2_a )

N=8,333*0,90*0,405(2757,5-81,6)=8127,7кВт,

B= ,

в = кг у.т./кВт*ч (374 г у.т./кВт*ч) ,

- необратимый цикл Ренкина (расширение пара в турбине до состояния 2)

N=8,333*0,90*0,241(2757,5-81,6)=4836,5 кВт,

в = кг у.т./кВт*ч (629 г у.т./кВт*ч)

Выводы

Из расчёта цикла следует, что потери от необратимости цикла без перегрева пара и без регенерации значительно (в 1,7 раза) снижают цикла, во сколько же раз уменьшают мощность турбины и увеличивают удельный расход топлива на выработку 1 кВт*ч.

Сравнивая данный необходимый цикл Ренкина без перегрева и без регенерации с таким же циклом, но с перегревом (РГР№1), можно сделать вывод, что все технико-экономические показатели при наличии перегрева улучшаются, но в данном варианте очень незначительно, так как слишком мала температура перегрева пара (всего на 5 выше температуры насыщения);

б) цикл без перегрева пара, но с предельной регенерацией

в=

Выводы

В цикле Ренкина без перегрева пара, но с предельной регенерацией термический кпд цикла имеет очень высокое значение, равное термическому кпд цикла Карно ɳ₁^к=

Мощность турбины снижается из-за уменьшения расхода пара через турбину, на за счет использования тепа отбираемого пара на нагрев питательной воды до температуры насыщения, почти вдвое снижается расход условного топлива, уменьшается и удельный расход топлива.

в) цикл с перегревом пара и с предельной регенерацией

ɳ₁^рег= ,