Меню

Паровая турбина мощностью 12000 квт работает при начальных параметрах p1



Тема № 4. «Циклы энергетических установок»

Пример 1. Паровая турбина мощностью N = 12000 кВт работает при начальных параметрах = 80 бар и t1= 450 о C. Давление в конденсаторе = 0,04 бара. В котельной установке, снабжающей турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания
= 25 МДж/кг. КПД котельной установки равен = 0,8. Температура питательной воды = 90 о С.

Определить производительность котельной установки и часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины и условии, что она работает по циклу Ренкина.

Решение:

Удельный расход пара турбины , кг/(кВт·ч).

Энтальпию и находим по h-s диаграмме.

Расход пара паровой турбиной D: , кг/ч.

Часовой расход топлива В равен , кг/ч, где энтальпия питательной воды =

Пример 2.Параметры пара перед паровой турбиной:
= 90 бар, t1 = 500 о C. Давление в конденсаторе = 0,04 бара.

Определить состояние пара после расширения в турбине, если её относительный внутренний КПД .

Решение:

Располагаемый адиабатный перепад теплоты равен , кДж/кг.

Действительный теплоперепад , кДж/кг.

Энтальпия пара за турбиной : = , кДж/кг.

Проведя в h-s диаграмме линию постоянной энтальпии , находим в пересечении с изобарой точку 2 , для которой степень сухости x.

Пример 3. В паросиловой установке, работающей при параметрах р1 = 11 МПа и t1 = 500 о С; р2 = 4 кПа, введен вторичный перегрев пара при р’ = 3 МПа до начальной температуры
t’ = 500 о С.

Определить термический КПД цикла с вторичным перегревом.

Решение:

Изображаем заданный цикл в h-s диаграмме (рис. 3).

По h-s диаграмме (приложение) находим энтальпии h:

Работа 1 кг пара в цилиндре высокого давления (до вторичного перегрева) h1h3 = 3360 – 2996 = 364 кДж/кг.

Работа 1 кг пара в цилиндре низкого давления (после вторичного перегрева) h4h2 = 3456 – 2176 = 1280 кДж/кг.

Суммарная работа 1 кг пара ho = (h1h3) + (h4h2) = 364 + 1280 = 1644 кДж/кг.

h1 = 3360 кДж/кг h3 = 2996 кДж/кг h4 = 3456 кДж/кг h2 = 2176 кДж/кг

Рис. 3. h-s диаграмма

Подведенная в цикле теплота в паровом котле кДж/кг, а при вторичном перегреве h4h3 = 3456 – 2996 = 460 кДж/кг.

Количество теплоты, затраченной в цикле
q1 = кДж/кг.

Термический КПД цикла с вторичным перегревом

Пример 4. Для условий предыдущей задачи определить термический КПД установки при отсутствии вторичного перегрева и влияние введения вторичного перегрева на термический КПД.

Решение:

По диаграмме h-s получаем h5 = 1972 кДж/кг.

Термический КПД при отсутствии вторичного перегрева

Повышение КПД от вторичного перегрева %.

При этом, как видно из рис. 2.1, на выходе из турбины повышается степень сухости пара (х2 > х5).

Пример 5. Турбина мощностью 6000 кВт работает при параметрах пара: р1 = 3,5 МПа, t1 = 435 о С; р2 = 4 кПа.

Для подогрева питательной воды из турбины отбирается пар при рот = 0,12 МПа (рис. 4). Определить показатели экономичности установки.

Решение:

По h-s диаграмме находим: h1 = 3302 кДж/кг;
hот = 2538 кДж/кг; h2 = 2092 кДж/кг; 121,4 кДж/кг;
tн.от = 104,8 о С, t2 = 29 о С.

Определяем долю отбора α, считая, что конденсат нагревается в смешивающем подогревателе до температуры насыщения, соответствующего давлению в отборе, т.е. до 104,8 о С; кДж/кг.

Рис. 4. h-s диаграмма Находим α по уравнению Полезная работа 1 кг пара определелится по формуле lор = h1h2α(hот – h2) = 3302 – 2092 – 0,13(2538 – 2092) = 1152 Дж/кг. Удельный расход пара составляет кг/кВт·ч. Удельный расход теплоты qор = dор(h1 – ) = 3,12(3302 – 439,4) = 8938 кДж/кВт·ч.

Термический КПД регенеративного цикла

При отсутствии регенерации термический КПД

Удельный расход пара и теплоты составляет кг/(кВт·ч), qо = dо(h1 – ) = 2,98 (3302 – 121,4) = 9452 кДж/кВт·ч.

Таким образом, удельный расход пара без регенерации меньше, чем при регенеративном подогреве, но эта величина не характеризует экономичности процесса. Показателем последней является или термический КПД, или удельный расход теплоты, который при регенерации всегда меньше, чем при конденсационном режиме без регенерации.

Вследствие регенерации увеличение КПД составляет %.

Тема № 5. «Технология производства электроэнергии
и эффективность электростанций»

Пример 1.Паровая турбина мощностью N = 12000 кВт работает при начальных параметрах = 80 бар и t1= 450 о C. Давление в конденсаторе = 0,04 бара. В котельной установке, снабжающей турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания = 25 МДж/кг. КПД котельной установки равен = 0,8. Температура питательной воды = 90 о С.

Определить производительность котельной установки и часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины и условии, что она работает по циклу Ренкина.

Решение:

Удельный расход пара турбины , кг/(кВт·ч).

Энтальпию и находим по h-s диаграмме.

Расход пара паровой турбиной D: , кг/ч.

Часовой расход топлива В равен , кг/ч, где энтальпия питательной воды = .

Пример 2. На заводской ТЭЦ установлены две паровые турбины с противодавлением мощностью N = 4000 кВт каждая. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается обратно в котельную в виде конденсата при температуре насыщения.

Турбины работают с полной нагрузкой при следующих параметрах пара: = 35 бар, t1 = 435 о C, = 1,2 бара.

Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить часовой расход топлива, если КПД котельной 0,84, а теплота сгорания топлива 28500 кДж/кг.

Решение:

Удельный расход пара do равен , кг/(кВт·ч), где энтальпию и находим по h-s диаграмме.

Часовой расход пара, потребляемый турбинами , г/ч.

Количество теплоты, потребляемой производством , кДж/ч, где = , а = f( ).

Количество теплоты, сообщенное пару в котельной, , кДж/ч.

Часовой расход топлива В равен , кг/ч.

Пример 3.Для условий предыдущей задачи подсчитать расход топлива в случае, если вместо комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ будет осуществлена раздельная выработка электроэнергии в конденсационной установке и теплоты в котельной низкого давления.

Конечное давление пара в конденсационной установке принять = 0,04 бара. КПД котельной низкого давления принять тот же, что для котельной высокого давления, .

Определить для обоих случаев коэффициент использования теплоты.

Решение:

Удельный расход пара на турбину , кг/(кВт·ч), где , находим по h-s диаграмме.

Полный расход пара на турбину , кг/ч.

Количество теплоты, сообщенной пару в котельной, , кДж/ч, где = , = f( ) = 29 о С, =
4,19 кДж/(кг·К).

Расход топлива в котельной высокого давления , кг/ч.

Количество теплоты, потребляемого производством (задача 3-4), следовательно, расход топлива в котельной низкого давления , кг/ч.

Читайте также:  Двигатели для шеви нивы с увеличенной мощностью

Суммарный расход топлива в обеих котельных установках , кг/ч.

Экономия топлива на ТЭЦ в сравнении с раздельной выработкой электроэнергии и теплоты составит %.

Коэффициент использования теплоты определяется как отношение всей полезно использованной теплоты ко всей затраченной. Следовательно, в случае комбинированной выработки электроэнергии и теплоты .

В случае раздельной выработки обоих видов энергии , .

Пример 4.Определить удельный расход теплоты на выработку 1 МДж электроэнергии (для условного топлива) для КЭС с тремя турбогенераторами мощностью кВт каждый и с коэффициентом использования установленной мощности , если станция израсходовала кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания кДж/кг.

Решение:

Установленная мощность КЭС , кВт.

Количество выработанной энергии за год , кДж/год.

Удельный расход теплоты на выработку одного МДж электроэнергии (для условного топлива) , МДж/МДж.

Пример 5. Теплоэлектроцентраль израсходовала кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания кДж/кг, выработав при этом электроэнергии кДж/год и отпустив теплоты внешним потребителям кДж/год.

Определить КПД ТЭЦ брутто и нетто по выработке электроэнергии и теплоты, если расход электроэнергии на собственные нужды 6 % от выработанной энергии, КПД котельной установки и расход топлива на выработку электроэнергии для собственных нужд B кг/год. Определить удельные расходы условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии и 1 МДж теплоты.

Решение:

Расход топлива на выработку отпущенной теплоты , кг/год.

Расход топлива на выработку электроэнергии , кг/год.

КПД ТЭЦ брутто по выработке электроэнергии .

КПД ТЭЦ брутто по выработке теплоты .

Количество отпущенной электроэнергии ; , кДж/год.

КПД ТЭЦ нетто по отпуску электроэнергии .

КПД ТЭЦ нетто по отпуску теплоты .

Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии , кг/МДж.

Удельный расход условного топлива на выработку 1 МДж теплоты , кг/МДж.

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 1988 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Циклы паросиловых установок

Cтатистика главы

Количество разделов 5
Количество задач 26

Содержание главы

  1. Цикл Ренкина
  2. Циклы с вторичным (промежуточным) перегревом пара
  3. Теплофикационный цикл
  4. Регенеративный цикл
  5. Бинарный цикл

Примеры решений задач

Данные примеры задач, относятся к предмету «Техническая термодинамика».

Задача #6811

Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Параметры начального состояния: p1 = 2 МПа, t1 = 300 ℃. Давление в конденсаторе p2 = 0,004 МПа.

Определить термический к. п. д.

Термический к. п. д. цикла Ренкина

η t = i 1 — i 2 i 1 — i 2 ’

При p1 = 2 МПа и t1 = 300 ℃ находим:

— удельную энтальпию пара

i 1 = 3023,3 к Д ж к г

— удельную энтропию пара

s = 6,7677 к Д ж к г × К

При p2 = 0,004 МПа и s = 6,7677 кДж/(кг × К) находим удельную энтальпию пара

i 2 = 2038,1 к Д ж к г

При p2 = 0,004 МПа находим удельную энтальпию воды

i 2 ’ = 121,35 к Д ж к г

Подставляя найденные значения, будем иметь

η t = 3023,3 — 2038,1 3023,3 — 121,35 = 0,339

Задача #6812

Паровая турбина мощностью N = 12000 кВт работает при начальных параметрах p1 = 8 МПа и t1 = 450 ℃. Давление в конденсаторе p2 = 0,004 МПа. В котельной установке, снабжающей турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания Q р н = 25120 кДж/кг. К. п. д. котельной установки равен 0,8. Температура питательной воды tп.в = 90 ℃.

Определить производительность котельной установки и часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины и условии, что она работает по циклу Ренкина.

При p1 = 8 МПа и t1 = 450 ℃ находим:

— удельную энтальпию пара

i 1 = 3271,8 к Д ж к г

— удельную энтропию пара

s = 6,5564 к Д ж к г × К

При p2 = 0,004 МПа и s = 6,5564 кДж/(кг × К) находим удельную энтальпию пара

i 2 = 1974,3 к Д ж к г

Следовательно, расход пара паровой турбиной

D = 3600 N i 1 — i 2 = 3600 × 12000 3271,8 — 1974,3 = 33294 к г ч

Это количество пара определяет производительность котельной установки.

Количество теплоты, подведенной к пару, равно

D 0 i 1 — i п . в

Так как к. п. д. котельной установки ηк.у = 0,8, то количество теплоты, выделившейся при горении топлива, должно равняться

D 0 i 1 — i п . в η к . у

и, следовательно, при теплоте сгорания топлива Q р н = 25120 кДж/кг часовой расход его

B = D 0 i 1 — i п . в Q н р η к . у = 33294 × 3271,8 — 378,45 25120 × 0,8 = 4794 к г ч

Ответ: B = 4794 кг/ч.

Задача #6821

В паросиловой установке, работающей при начальных параметрах p1 = 11 МПа; t1 = 500 ℃; p2 = 0,004 МПа, введен вторичный перегрев пара при p’ = 3 МПа до начальной температуры t’ = t1 = 500 ℃.

Для условий данной задачи определить термический к. п. д. установки при отсутствии вторичного перегрева и влияние введения вторичного перегрева на термический к. п. д. цикла.

Определить термический к. п. д. цикла с вторичным перегревом.

Заданный цикл изображаем в диаграмме is и по ней находим (рис.):

i 1 = 3360 к Д ж к г

i 3 = 2996 к Д ж к г

i 4 = 3456 к Д ж к г

i 2 = 2176 к Д ж к г

i 2 ’ = 121,4 к Д ж к г

Работа 1 кг пара в цилиндре высокого давления (до вторичного перегрева)

i 1 — i 3 = 3360 — 2996 = 364 к Д ж к г

Работа 1 кг пара в цилиндре низкого давления (после вторичного перегрева)

i 4 — i 2 = 3456 — 2176 = 1280 к Д ж к г

Суммарная работа 1 кг пара

l 0 = i 1 — i 3 + i 4 — i 2 = 364 + 1280 = 1644 к Д ж к г

Подведенная в цикле теплота в паровом котле

i 1 — i 2 ’ = 3360 — 121,4 = 3238,6 к Д ж к г

Теплота при вторичном перегреве

i 4 — i 3 = 3456 — 2996 = 460 к Д ж к г

Количество теплоты, затраченной в цикле,

i 1 — i 2 ’ + i 4 — i 3 = 3238,6 + 460,0 = 3698,6 к Д ж к г

Термический к. п. д. цикла с вторичным перегревом

η t = i 1 — i 3 + i 4 — i 2 i 1 — i 2 ’ + i 4 — i 3 = 1644 3698,6 = 0,445

Пользуясь диаграммой is, получаем

i 5 = 1972 к Д ж к г

Термический к. п. д. при отсутствии вторичного перегрева

η t = i 1 — i 5 i 2 — i 2 ’ = 1388 3238,6 = 0,429

Улучшение от введения вторичного перегрева

Δ η η t 100 = 0,445 — 0,429 × 100 0,429 = 3,73 %

Задача #6841

Турбина мощностью 6000 кВт работает при параметрах пара: p1 = 3,5 МПа; t1 = 435 ℃; p2 = 0,004 МПа.

Читайте также:  Компенсация реактивной мощности пусковой ток

Для подогрева питательной воды из турбины отбирается пар при pотб = 0,12 МПа.

Определить термический к. п. д. установки, удельный расход пара и теплоту и улучшение термического к. п. д. в сравнении с такой же установкой, но работающей без регенеративного подогрева.

При p1 = 3,5 МПа и t1 = 435 ℃ определим:

i 1 = 3302,7 к Д ж к г

s = 6,9585 к Д ж к г × К

При pотб = 0,12 МПа и s = 6,9585 кДж/(кг × К) определим удельную энтальпию

i о т б = 2554,5 к Д ж к г

При p2 = 0,004 МПа и s = 6,9585 кДж/(кг × К) определим удельную энтальпию

i 2 = 2095,8 к Д ж к г

Энтальпия воды при pотб = 0,12 МПа и p2 = 0,004 МПа, соответственно

i о т б ’ = 440,36 к Д ж к г

i 2 ’ = 121,35 к Д ж к г

Определяем долю отбора α

α = i о т б ’ — i 2 ’ i о т б — i 2 ’ = 440,36 — 121,35 2554,5 — 121,35 = 0,131

Полезная работа 1 кг пара определится по формуле

l 0 р = i 1 — i 2 — α i о т б — i 2 = 3302,7 — 2095,8 — 0,131 × 2554,5 — 2095,8 = 1147 к Д ж к г

Удельный расход пара составит

d 0 р = 3600 l 0 р = 3600 11 47 = 3,1 39 к г к В т × ч

Удельный расход теплоты

q 0 р = d 0 р i 1 — i о т б ’ = 3,1 39 × 3302,7 — 440,36 = 89 84 к Д ж к г

Термический к. п. д. регенеративного цикла

η t р е г = l 0 р i 1 — i о т б ’ = 1147 3302,7 — 440,36 = 0,4 01

При отсутствии регенеративного подогрева термический к. п. д.

η t = i 1 — i 2 i 1 — i 2 ’ = 3302,7 — 2095,8 3302,7 — 121,35 = 0,379

Удельный расход пара и теплоты при отсутствии регенерации соответственно составит

d 0 = 3600 i 1 — i 2 = 3600 3302,7 — 2095,8 = 2,983 к г к В т × ч

q 0 = d 0 i 1 — i 2 ’ = 2,983 × 3302,7 — 121,35 = 9490 к Д ж к В т × ч

Легко видеть, что удельный расход пара без регенерации меньше, чем при регенеративном подогреве. Однако эта величина не характеризует экономичности процесса. Показателем последней является или термический к. п. д., или удельный расход теплоты, который при наличии регенерации всегда меньше удельного расхода теплоты, чем при конденсационном режиме без регенерации.

Улучшение термического к. п. д. вследствие регенерации составит

Источник

Паровая турбина мощностью 12000 квт работает при начальных параметрах p1

Решение задач по гидравлике

Решение задач по гидравлике запись закреплена

421. Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Параметры начального состояния: р1 = 2 МПа, t1 = 300ºС. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Определить термический к.п.д.

422. Определить термический к.п.д. цикла Ренкина, если р1 = 6 МПа, t1 = 450°С и р2 = 0,004 МПа.

423. Сравнить термический к.п.д. идеальных цик­лов, работающих при одинаковых начальных и конечных давлениях р1 = 2 МПа и р2 = 0,02 МПа, если в одном случае пар влажный со степенью сухости х = 0,9, в дру­гом сухой насыщенный и в третьем перегретый с темпе­ратурой t1 = 300°С.

424. Определить работу 1 кг пара в цикле Ренкина, если р1 = 2 МПа, t1 = 450°С и рг = 0,004 МПа. Изо­бразить данный цикл в диаграммах рυ, Ts и is.

425. Найти термический к.п.д. и мощность паровой машины, работающей по циклу Ренкина, при следующих условиях: при впуске пар имеет давление р1 = 1,5 МПа и температуру t1 = 300°С; давление пара при выпуске р2 = 0,01 МПа; часовой расход пара составляет 940 кг/ч.

426. Паровая турбина мощностью N = 12 000 кВт работает при начальных параметрах р1 = 8 МПа и t1 = 450ºС. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. В котельной установке, снабжающей турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания = 25 120 кДж/кг. К.п.д. котельной установки равен 0,8. Температура питательной воды tп.в = 90ºС. Определить производительность котельной установки и часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины и условии, что она работает по циклу Ренкина.

427. Определить термический к. п. д. цикла Ренкина для следующих параметров

р1 = 3,5 МПа; t1 = 435°С; р2 = 0,004 МПа;

р1 = 9 МПа; t1 = 500°С; р2 = 0,004 МПа;

р1 = 13 МПа; t1 = 565°С; р2 = 0,0035 МПа;

р1 = 30 МПа; t1 = 650°С; р2 = 0,03 МПа.

428. Параметры пара перед паровой турбиной: р1 = 9 МПа, t1 = 500ºС. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Найти состояние пара после расширения в турбине, если ее относительный внутренний к.п.д. η0i = 0,84.

429. Определить абсолютный внутренний к.п.д. па­ровой турбины, работающей при начальных параметрах: р1 = 9 МПа и t1 = 480°С и конечном давлении р2 = 0,004 МПа, если известно, что относительный вну­тренний к.п.д. турбины η0i = 0,82.

430. Определить экономию, которую дает паровых турбин с начальными параметрами р1 = 3,5 МПа, t1 = 435°С по сравнению с турбинами, имеющими на­чальные параметры р1 = 2,9 МПа и t1 = 400°С.

431. На электростанции сжигается топливо с теплотой сгорания = 30 МДж/кг. Определить удельный расход топлива на 1 кВт · ч, если известны следующие данные: ηк.у = 0,8; ηп = 0,97; ηt = 0,4; η0l = 0,82; ηм = 0,98; ηг = 0,97. Определить также удельный расход теплоты на 1 кВт · ч.

432. Определить к.п.д. электростанции, если удель­ный расход теплоты на 1 квт · Ч равен 12 140 кДж.

433. Паровая турбина мощностью N = 25 МВт работает при начальных параметрах р1 = 3,5 МПа и t1 = 400ºС. Конечное давление пара р2 = 0,004 МПа. Определить часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины, если к.п.д. котельной установки ηк.у = 0,82 теплота сгорания топлива = 41870 кДж/кг, а температура питательной воды tп.в = 88ºС. Считать, что турбина работает по циклу Ренкина.

434. Турбины высокого давления мощностью N = 100 000 кВт работают при р1 = 9 МПа и t1 = 480°С, р2 = 0,004 МПа. Определить термический к.п.д. цикла Ренкина для данных параметров и достигнутое улучше­ние термического к.п.д. по сравнению с циклом Ренкина для параметров пара: р1 = 2,9 МПа, t1 = 400°С; р2 = 0,004 МПа.

Читайте также:  Мощность тепловой завесы входа

435. В паросиловой установке, работающей при начальных параметрах р1 = 11 МПа; t1 = 500ºС; р2 = 0,004 МПа, введен вторичный перегрев пара при p‘ = 3 МПа до начальной температуры t‘ = t1 = 500ºС. Определить термический к.п.д. цикла с вторичным перегревом.

436. Для условий предыдущей задачи определить термический к.п.д. установки при отсутствии вторичного перегрева и влияние введения вторичного перегрева на термический к.п.д. цикла.

437. Паротурбинная установка мощностью N = 200 МВт работает по циклу Ренкина при начальных параметрах р1 = 13 МПа и t1 = 565ºС. При давлении р‘ = 2 МПа осуществляется промежуточный перегрев пара до первоначальной температуры. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Температура питательной воды tп.в = 160ºС. Определить часовой расход топлива, если теплота сгорания топлива = 29,3 мДж/кг, а к.п.д. котельной установки ηк.у = 0,92.

438. Проект паротурбинной установки предусматри­вает следующие условия ее работы: p1 = 30 МПа, t1 = 550°С; р2 = 0,1 МПа. При давлении р‘ = 7 МПа вводится вторичный перегрев до температуры 540°С. Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить конечную степень сухости пара при отсут­ствии вторичного перегрева и улучшение термического к.п.д. и конечную сухость пара после применения вто­ричного перегрева

439. На рис. 101 представлена схема паросиловой установки, в которой осуществлен вторичный перегрев пара до первоначальной температуры. В этой схеме: ПК — паровой котел; ВП — вторичный пароперегрева­тель; Т — турбина; К—конденсатор; КН — конденса­ционный насос; ПН — питательный насос. Начальные параметры пара: р1 = 10 МПа, t1 = 450°С; давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Внутренний относитель­ный к.п.д. η0i = 0,8. Вторично пар перегревается при давлении р‘ = 1,8 МПа. Определить уменьшение влажности пара на выходе его из турбины вследствие введения вторичного пере­грева, удельные расходы теплоты при вторичном пере­греве и без него и достигнутую экономию теплоты.

440. Паросиловая установка работает при начальных параметрах р1 = 9 МПа и t1 = 450°С. Конечные давле­ние р2 = 0,006 МПа. При р1 = 2,4 МПа введен вторич­ный перегрев до t‘ = 440°С. Определить термический к.п.д. цикла с вторичным перегревом и влияние введения вторичного перегрева на термический к.п.д.

441. На заводской теплоэлектроцентрали установлены две паровые турбины с противодавлением мощностью 4000 кВт · ч каждая. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается обратно в котельную в виде конденсата при температуре насыщения. Турбины работают с полной нагрузкой при следующих параметрах пара: р1 = 3,5 МПа, t1 = 435ºС; р2 = 0,12 МПа. Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить часовой расход топлива, если к.п.д. котельной равен 0,84, а теплота сгорания топлива = 28 470 кДж/кг.

442. Для условий предыдущей задачи подсчитать расход топлива в случае, если вместо комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на теплоэлектроцентрали будет осуществлена раздельная выработка электроэнергии в конденсационной установке и тепловой энергии в котельной низкого давления.Конечное давление пара в конденсационной установке принять р2 = 0,004 МПа. К.п.д. котельной низкого давления принять тот же, что для котельной высокого давления. Определить для обоих случаев коэффициент использования теплоты.

443. Паротурбинная установка мощностью 12000 кВт работает по циклу Ренкина при следующих параметрах пара: р1 = 3,5 МПа, t1 = 450ºС; р2 = 0,2 МПа. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается в котельную в виде конденсата при температуре насыщения. Топливо, сжигаемое в котельной, имеет теплоту сгорания = 29,3 МДж/кг, к.п.д. котельной установки ηк.у = 0,85. Определить часовой расход топлива. Сравнить его с тем расходом топлива, который был бы в случае раздельной выработки электрической энергии в конденсационной установке с давлением пара в конденсаторе р2 = 0,004 МПа, а тепловой энергии – в котельной низкого давления. К.п.д. котельной низкого давления принять таким же, как и к.п.д. котельной высокого давления.

445. Турбина мощностью 6000 кВт работает при параметрах пара: р1 = 3,5 МПа; t1 = 435ºС; р2 = 0,004 МПа. Для подогрева питательной воды их турбины отбирается пар при р = 0,12 МПа (рис. 102). Определить термический к.п.д. установки, удельный расход пара и теплоту и улучшение термического к.п.д. в сравнении с такой же установкой, но работающей без регенеративного подогрева.

446. Турбина мощностью 24 МВт работает при пара­метрах пара: р1 = 2,6 МПа; t1 = 420°С, рг = 0,004 МПа. Для подогрева питательной воды из турбины отбирается пар при р0 = 0,12 МПа. Определить термический к.п.д. и удельный расход пара. Определить также улучшение термического к.п.д. в сравнении с такой же установкой, но работающей без регенеративного подогрева.

447. Из паровой турбины мощностью N = 25000 кВт, работающей при р1 = 9 МПа, t1 = 480ºС, р2 = 0,004 МПа, производится два отбора: один при ротб1 = 1 МПа и другой при ротб2 = 0,12 МПа (рис. 103). Определить термический к.п.д. установки, улучшение термического к.п.д. по сравнению с циклом Ренкина и часовой расход пара через каждый отбор.

448. Турбогенератор работает при параметрах пара р1 = 9 МПа, t1 = 535°С и р1 = 0,0035 МПа. Для подо­грева питательной воды имеются два отбора: один при ротб1 = 0,7 МПа и другой при ротб2 = 0,12 МПа. Определить термический к.п.д. регенеративного цикла и сравнить его с циклом без регенерации.

449. Паро-ртутная турбина мощностью 10000 кВт работает при следующих параметрах; рHg1 = 0,8 МПа; пар – сухой насыщенный; pHg2 = 0,01 МПа. Получающийся в конденсаторе-испарителе ртутной турбины сухой насыщенный водяной пар поступает в пароперегреватель, где его температура повышается до 450ºС, и затем направляется в пароводяную турбину, работающую при конечном давлении р2 = 0,004 МПа. Определить термический к.п.д. бинарного цикла, термический к.п.д. пароводяной турбины, улучшение к.п.д. от применения бинарного цикла, а также мощностью пароводяной турбины.

450. Пароводяная установка мощностью 5000 кВт работает по циклу Ренкина. Начальные параметры: р1 = 3 МПа и t1 = 450°С. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Определить к.п.д. цикла, если к нему присоединить ртутный цикл, высший температурный предел которого будет таким же, как и у цикла с водяным паром.

Источник