Дослiдження способiв пiдвищення ефективності паросилових циклiв

Мiністерство освіти і науки України

Одеський нацiональний полiтехнiчний унiверситет

Кафедра теоретичної, загальної та нетрадицiйної енергетики

Курсова робота з дисципліни

“Технiчна термодинамiка “

“Дослiдження способiв пiдвищення ефективності паросилових циклiв”

Керiвник:

Попова Т.М.

Одесса 2011 год

Зміст

Призначення теплоенергетичних установок (ТЕУ)

Принцип дії ПСУ

Основні характеристики ідеального циклу Ренкіна і ПСУ

Переваги базового циклу Ренкіна

Методи підвищення ефективності

Зв’язане підвищення початкової температури і тиску пари

Підвищення початкового тиску пари

Проміжний або повторний перегрів пари

Гранична регенерація

Часткова регенерація

Висновки

Література

Призначення теплоенергетичних установок (ТЕУ)

Призначення ТЕУ – перетворення теплоти палива в роботу з подальшим виробленням електричної та теплової енергії. Існують стаціонарні і транспортні ТЕУ. Серед стаціонарних найбільше поширення отримали ПСУ (паросилові установки), а серед транспортних – ДВС (двигуни внутрішнього згорання) і ГТУ (газотурбінні установки).

Термодинамічну ефективність роботи ТЕУ характеризує тепломеханічний коефіцієнт ht, який дорівнює відношенню роботи до підведеної теплоти. Для підвищення термодинамічної ефективності застосовують різноманітні методи, які і розглядаються в цій роботі.

У зв’язку зі складністю реальних процесів перетворення теплоти в роботу за основу розрахунку приймається ідеальний тепломеханічний цикл на водяній парі, якому відповідає базовий цикл Ренкіна, що складається з двох ізобар і двох ізоентроп. Після розрахунку цього циклу застосовуються декілька методів інтенсифікації базового циклу та проводиться порівняння нового та базового тепломеханічних коефіцієнтів.

Принцип дії ПСУ

На рис. 1 наведена принципова схема ПСУ, на рис. 2- цикл Ренкіна та еквівалентний йому цикл Карно

Рис. 1. Принципова схема ПСУ

Вода в стані 4 подається в парогенератор, де за рахунок первинних енергоресурсів (палива) перетворюється в суху насичену пару (СНП), а потім в перегріту пару (ПП); далі ПП в стані 1 надходить в парову турбіну, де без підводу і відведення тепла розширяється і здійснює механічну роботу. Відпрацьована пара в стані 2 з турбіни надходить в конденсатор, де за рахунок віддачі тепла охолоджуючій воді перетворюється в конденсат. Далі ця рідина за допомогою живильного насоса знову подається в парогенератор.

Початкові дані

№ варіанту	N, МВт	P1, МПа	t1, 0C	P2, бар	Q МДж/кг	Δ T= Δt К	ηoi
9	1000	5	330	0,05	16	20	0.85

Основні характеристики ідеального базового циклу Ренкіна і ПСУ

Таблиця 1

Властивості водяної пари в перехідних точках базового циклу

Номер точки на схемі	Р, Бар	t, 0C	h, кДж/кг	s, кДж/(кг.К)	Стан робочого тіла
1	50	330	3015	6.36	ПП
2	0,05	32.88	1937	6,36	ВНП х2=0,743
3	0,05	32.88	137	0,47	х3=0
4	50	32.54	141	0,47	вода
5	2	8	33	0,12	вода
6	2	28	117	0,4	вода

Рис.2.Цикл Ренкіна та еквівалентний йому цикл Карно в діаграмі Т-S

При Р2=0,05 Бар s`=0,47 кДж/(кг К) s``=8,4 кДж/(кг К)

h`=137.8 кДж/кг h``=2561 кДж/кг

x2 =(s-s`)/(s``-s`)=(6,336-0,47)/(8,4-0,47)=0,74

h2=x2h``+(1-x2)h`=0,74*2561+(1-0,74)*137,8=1938 кДж/кг

1. Питомий теплопідвід: q1 = h1-h4 =3015-141= 2874 кДж/кг.

2. Питомий тепловідвід: q2 = h2 – h3 =1937-137=1800 кДж/кг.

3. Питома робота, що отримується в турбіні:

lt = h1 - h2 =3015-1937= 1077 кДж/кг.

4. Питома робота, що витрачається у насосі:

|lн| = h4 - h3 =141-137= 3.2 кДж/кг.

Враховуючи, що lн << lt роботою в насосі нехтуємо.

5. Питома корисна робота в циклі Ренкіна: lt = lt – lн = 1077-3,2= 1073 кДж/кг.

6. Характеристика ефективності циклу Ренкіна, тепломеханічний коефіцієнт ТМК:

ht = lt/q1 = 1073/2874 = 0,374

7. ТМК еквівалентного циклу Карно:

T1m = q1 / (s1 - s3) = 2874/(6,36-137) = 488 K.

T2m= q2 / (s1 - s3) =1800/(6,36-137) = 305 K.

=1- (T2m/T1m) = 1- (305/488) = 0,374

8. Витрата пари на турбіну: Д=N/(h1-h2) = 1000000/(3015-1938) = 928 кг/с.

7. Питома витрата пари: dt=Д/N = 928/1000000 = 0,000929 кг/кДж.

9. Витрата палива: В = Д(h1 - h3)/Q = 928(3015-137)/16000=167 кг/с.

10. Питома витрата палива: bt=B/N=167/1000000 = 0,00017 кг/кДж.

11. Витрата охолоджуючої води:

W=Д(h2 - h3)/(h6 – h5)= 928*(1938-137)/(117-33) = 19947 кг/с,

12. Кратність ох

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать