Оглавление:
Внутренний относительный к. п. д. паровой турбины
- Внутренняя относительная эффективность паровой турбины При рассмотрении цикла Ренкина предполагалось, что он состоит только из обратимых процессов. В реальном цикле паротурбинной установки эффективность действующей установки ниже, чем тепловая эффективность обратимого цикла, поскольку процессы, составляющие цикл, в некоторой степени необратимы. Процесс 2′-3 (рис. 19-19) необратим из-за потери тепла из-за трения, а процессы 3-4,
4-5, 5-1 и 2-2 необратимы из-за теплообмена при конечной разности температур относительно мала, первое приближение может не Пожалуйста, рассмотрите. Основная необратимость паротурбинного оборудования связана с потерей кинетической энергии из-за трения пара при расширении в соплах и на лопатках турбины, поскольку пар течет с
Хотя степень необратимости во всех этих процессах Людмила Фирмаль
высокой скоростью. Процесс необратимого расширения 1-6 можно условно нарисовать на термодинамической диаграмме, если известны начальные и конечные параметры. Полезная работа, выполняемая потоком в необратимом адиабатическом процессе, не зависит от пути процесса и равна фактической разнице Рисунок 19-19 Энтальпия в начале и в конце процесса: Энтропия в точке 6 должна быть больше, чем энтропия в точке 2, потому что энтропия всегда
увеличивается в необратимых процессах 1-6. Тепло трения, которое не превратилось в работу, используется для увеличения энтальпии пара, поэтому прибор 2678 измеряет тепло, полученное отработавшим паром из-за необратимости процесса. Разница между теоретической работой и фактической работой (табл. 2678) выражается следующим уравнением: 1m- = Vi-i2) -0’i-U) = h ~ <2-
- Отношение фактической работы, выполняемой потоком пара в турбине, к теоретическому пару называется внутренней относительной эффективностью паровой турбины и выражается как v \ oi. ■ T | ‘- = ^ 6- * 2 ..__ пл. 122 * 3451-пл. 267S2 (LG_V2) 1T «1- <2 t’i ~ i2 пл. 122’3451. » § 19-9. Эффективная эффективность паротурбинных установок. При анализе работы паротурбинной установки все процессы обычно учитываются в непрерывном потоке рабочей
жидкости через отдельные элементы установки. Необратимость процесса работы паротурбинного оборудования приводит к потере работы и, следовательно, к снижению полезной работы. Конкретную полезную работу паротурбинного агрегата можно определить по уравнению (9-43). ^ Пол = / Макс ^ Как, Где / ^ ans — максимальная эффективная работа (начальная рабочая емкость), и может генерировать 1 кг рабочей жидкости, когда она переходит в состояние
Необратимость процесса работы паротурбинного оборудования Людмила Фирмаль
среды с температурой Γ0. То же самое верно для увеличения энтропии всей системы из-за необратимости процесса. Цикл паротурбинной установки состоит из ряда процессов, показанных на рисунке 2. 19-20. В точке 2 ‘принимается, что рабочая емкость рабочей жидкости равна нулю, поскольку состояние рабочей жидкости близко к состоянию окружающей среды. В этом случае фактическое снижение производительности процесса равно сумме отдельных ухудшений производительности процесса. В общем у нас C «= / max» 2AS70, (19-13) Где 2As — общее приращение энтропии системы в первом цикле.
Полезная работа, полученная за один цикл (исключая механические потери в валу турбины и трансмиссии), равна максимальной работоспособности системы, рассчитанной за один цикл, за вычетом общих потерь работоспособности. В реальной паротурбинной установке, где предполагается, что расширение пара в турбине и процесс сжатия в насосе необратимы, полезную (внутреннюю) работу установки можно определить по следующему уравнению: / ool = («• — * c) Вот! — O’z-Ch’ULON» (19-14) Где x \ oi и 11 — внутренняя относительная
эффективность паровой турбины и насоса. При определении количества тепла, подводимого к паротурбинному оборудованию, если нет потерь для окружающей среды, работа, проводимая насосом для сжатия и подачи воды в котел, обусловлена необратимостью процесса сжатия насоса. Необходимо учитывать, что он полностью передается воде в виде тепла. Следовательно, тепло q, подаваемое от внешнего источника, равно q ‘= (ij-i2 -) — O’g-iY) / iW Следовательно, внутренний относительный коэффициент полезного действия
паротурбинного блока (исключая механические потери вала турбины и механизма трансмиссии) составляет • ^ _ ^ FLOOR _ («in-» 8> «By / — (‘3—'» ‘) Ln («in-» 7> -C — эффективное паротурбинное оборудование без рекуперации тепла и когенерации Эффективность определяется следующим образом: • _ ^ пол = ^ Лоt (<6- ). 1. / А = 3450 кДж / кг; i2 = 2700 кДж / кг; i \ = 505 кДж / кг; Pg = (3450-2700) / (3450-505) = 0,255 2.it = 3450 кДж / кг; / 2 ~ 2470 кДж / кг; / 2 ‘= 340 кДж / кг; г) / = (3450-2470) / (3450-340) = 0,315 • 3. ij = 3450 кДж / кг; / 2 = 2170 кДж / кг; / 2- = 138 кДж / кг . = (3450-2170) / (3450-138) = 0,387 Снижение конечного давления с теми же начальными параметрами улучшает термический КПД цикла Ренкина. Пример 19-3. Паротурбинная установка работает с перегретым паром с начальными параметрами pL = 20 бар, iY = 400 ° C,
конечное давление p2 = 0,05 бар в соответствии с циклом Ранкиа. Определить тепловой КПД цикла и удельный расход пара. / Согласно s-диаграмме = 3250 кДж / кг; / 2 = 2180 кДж / кг; x2 = 0,84; i2 ‘= 138 кДж / кг. Тепловая эффективность цикла Ренкина I / = (3? 50-2180) / (3250-138) = 0,344 Расход пара на МДж. d = 1000 / (/, -i2) = 0,93 кг / МДж Если двигатель работает с сухим насыщенным паром, il = 2800 кДж / кг \ -1940 кДж / кг \ / 2 ‘= 138 кДж / кг. Эффективность цикла х) t = (2800-1940) / (2800-138) = 0,323 Расход пара на МДж составляет d = 1000 / fo-i2) = 1,16 кг! MJ. Пример 19-4. Определяет относительный и эффективный КПД внутри паротурбинной установки и состояние пара за турбиной.
Если начальные параметры pu = 160 бар и tl = 550 ° C, давление в конденсаторе равно p2 = 0,05 бар \ внутренняя относительная эффективность турбины! , R и подающий насос каждый равен r | от = 0,88. г) оп = 0,9; КПД котельной х \ -0,85. Паровая турбина работает в соответствии с циклом, показанным на рисунке 1. 19-20. , , Начальная энтальпия пара в конце адиабатического расширения определяется как SE это S8. sn = Ss + (r8 / TH) x8 \ 6,5-0,4764 + (2423,1 / 306), откуда x8 = 0,76 / 8 = / in + rjc8 == ■ 137,79 + 2423,1-0,76 == 1979 кДж / кг.
Теоретическое падение изоляции -h = 3450-1979 = 1471 кДж / кг. Фактическая теплопередача с учетом внутренней относительной эффективности турбины Лот = (/ in-hWa-h) \ h-h = лот (h- ) / ChoP ^ (3450-1979) 0,88 — (/ d-137,79) / 0, 9 Y ( -152,8—137,79 = 15,0 кДж / кг представляет теоретическую работу насоса, поэтому d) oy = 0,389. Тепловая эффективность цикла Ренкина без потерь -Yuv-h) — (b- «Y) l / ft-is) == [(.. 3450-1979) -151 / (3450-152.8) = 0,451. Тепловой КПД по циклу Ренкина без учета работы насоса Л «-Ов-ibWв-ч) = 1471/3212 = 0,458. ,
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Бинарные циклы | Термодинамические циклы атомных установок |
| Основы теплофикации | Циклы парогазовых установок |
