Расчет цикла паротурбинных установок (стр. 1 из 3)
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
на тему: "Расчет цикла ПТУ"
Исходные данные
| № вар | P  10-5 Па | t  C | P  10-5Па | t  C | P  10-5 Па | P  10-5Па | P  10-5 Па | P  10-5 Па | P  10-5Па |
| 28 | 120 | 540 | 25 | 540 | 8 | 4 | 1 | 1,7 | 1,4 |
Примечание. Значение P
для всех вариантов 0,04*10 
Па.Требуется определить:
1. Термический КПД циклов ηt.
2. Коэффициент полезного действия установки брутто (без учёта расхода энергии на собственные нужды)
.3. Удельный d
, кг/(кВт*ч), и часовой 
, кг/ч, расходы пара.4. Часовой B
, кг/ч, и удельный b , кг/(кВт*ч), расходы топлива.5. Удельный расход тепла q
, кДж/(кВт*ч).6. Коэффициент использования тепла (только для теплофикационного цикла). K.
7. Относительное увеличение КПД от применения промперегрева и регенерации Δ ηt / ηt * 100%.
8. Изобразить: схемы установки; циклы в координатах P, V; I, S; T, S.
1. Расчёт цикла ПТУ, работающей по циклу Ренкина
На рисунке 1 приведена схема ПТУ, работающей по циклу Ренкина.Рисунок 1.
Параметры во всех точках цикла определяем при помощи «WaterStemPro» и сводим в таблицу 1.
Таблица 1. Параметры воды и водяного пара в характерных точках цикла.
| Параметры | Обозначение точек | |||
| 1 | 2 | 21 | 3 | |
| Давление P, ПаУдельный объём υ, м3/кгТемпература t,0СУдельная энтальпия ј, кДж/кгУдельная энтропия S, кДж/(кг*к)Степень сухости x | 120000000,28755403452,36,62001,000 | 400026,6928,61991,66,62000,770 | 40000,00128,6121,410,42240 | 120000000,00098731,5131,930,42241,000 |
Расчет цикла сведен в таблице 2.
Таблица 2. Расчёт цикла ПТУ, работающей по циклу Ренкина
| Показатели | Расчетные формулы | Размерность | Цифровое значение |
Теоретическая работа турбиныТеоретическая работа насосаПодведенное теплоОтведенное теплоПолезная работа на 1 кг пара в идеальном циклеТермический КПД цикла РенкинаТермический КПД цикла без учета работы насосаОтносительная разность КПД ht, ht1Термический КПД цикла Карно в том же интервалеОтношение КПД цикла Ренкина к КПД цикла КарноУдельный расход пара на  теоретический, кВт*чЧасовой расход пара | lT = i1 – i2lН = i3 – i12q1 = i1 – i3q2 = i2 – i¢2lц= q1 – q2 = lт– lн       D0 = d0 * N | кДж/кгкДж/кгкДж/кгкДж/кгкДж/кг––%–кДж/кгкг/(кВт*ч)кг/ч | 1459,711,7783323,11875,11447,90,43770,43570,45740,6290,6962,46622466190,9 |
После расчёта идеального цикла переходим к расчёту цикла с учётом потерь (таблица 3).
Таблица 3. Расчет цикла Ренкина с учетом потерь
| Показатели | Расчётные формулы | Размерность | Цифровое значение |
| Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения в турбинеСтепень сухости в конце действительного процесса расширенияЭнтропия в конце действительного процесса расширенияВнутренний КПД циклаКПД установки брутто (без учёта расхода энергии на собственные нужды)Удельный расход пара на выработку электроэнергииЧасовой расход параЧасовой расход топлива (условного)Удельный расход топлива (условного)Удельный расход количества теплоты |            | кДж/кг_кДж/(кг*К)__кг/(кВт*ч)кг/чкг/чКг/(кВт*ч)Кг/(кВт*ч) | 2440,10,86067,35690,3720,31842,9905299052,838591,20,385911307,2 |
Изображение в H-S координатах цикла ПТУ работающей по циклу Ренкина и с учетом потерь приведена в приложении №1.
2. Расчет цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара
На рисунке 2 показана схема цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара.Рисунок 2.
Параметры во всех точках цикла определяем при помощи «WaterStemPro» и сводим в таблицу 4.
Таблица 4. Параметры воды и водяного пара в характерных точках цикла
| Параметры | Обозначение точек | |||||
| 1 | b | a | 2 | 2I | 3 | |
| Давление P, ПаУдельный объем v, м 3/кгТемпература t,0СУдельная энтальпия h, кДж/кгУдельная энтропия S, кДж/кгСтепень сухости x | 120*1050,02945403454,86,6315- | 25*1050.0961293.952996.36.6315- | 25*1050.15065403550.67.4450- | 0.04*10530.88528.632240.67.44500.87 | 0,04*1050,001028,98121,410,4224- | 120*1050,001031,46131,700,4224- |
Расчет цикла ПТУ с промежуточным перегревом без учета работы насосов сведен в таблице 5.
Таблица 5 Расчет цикла ПТУ с промежуточным перегревом
| Показатели | Расчётные формулы | Размерность | Цифровое значение |
| Теоретическая работа турбиныПодведённое теплоОтведённое тепло Термический КПДОтношение КПД цикла к КПД цикла Карно Удельный расход пара (теоретический)Часовой расход топлива (теоретический)Энтальпия пара в конце действительного процесса расширенияВнутренний КПД циклаКПД установки брутто Удельный расход пара на выработку электроэнергииЧасовой расход параЧасовой расход топливаУдельный расход топливаУдельный расход теплаПовышение экономичности от применения промперегрева |                | кДж/кгкДж/кгкДж/кг--кг/(кВт*ч)кг/чкДж/кгкДж/кгкг/(кВт*ч)кг/чкг/чкг/(кВт*ч)кДж/(кВт*ч)% | 1768,53889,11875,10,45470,72312,0356203561,32437,13065,10,38650,33082,4684246839,737147,70,371510884,33,8858 |
Изображение в H-S координатах цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара приведена в приложении №2.