Производится аналогично второму подогревателю. Тепловой и материальный балансы третьего подогревателя.
для теоретического цикла:
(16)
для действительного цикла:
(17)
tнас3=73,28+2,72= 760С
pот3t = f(tнас3) = 0,04 МПа
Таблица 1.18 Параметры в точке от3t
pот3t
t от3t
νот3t
hот3t
sот3t
МПа
0С
м3/кг
кДж/кг
кДж/(кг∙К)
0,04
75,857
3,39411
2288,170
6,6722
pот3=f(tнас3)=0,04 МПа
Таблица 1.19 Параметры в точке от3
p от3
t от3
νот3
hот3
sот3
МПа
0С
м3/кг
кДж/кг
кДж/(кг∙К)
0,04
3,57908
2395,595
6,9854
pдр3 = f(tнас3) = 0,04 МПа
Таблица 1.20 Параметры в точке др3
pдр3
tдр3
νдр3
hдр3
sдр3
МПа
0С
м3/кг
кДж/кг
кДж/(кг∙К)
0,04
75,03
0,0010265
317,65
1,0261
Теоретическая и действительная работа расширения кг пара в регенеративном цикле:
Теоретическая и действительная работа расширения кг пара в цикле без регенерации:
Теоретическая и действительная работа сжатия 1кг питательной воды для циклов с регенерацией и без нее, в принятой схеме одинаковы:
(кДж/кг)
(кДж/кг)
Теоретическая и действительная работы циклов с регенерацией и без нее рассчитываются по формулам:
Подведенная удельная теплота в цикле с регенерацией и без регенерации:
Секундные расходы пара в точке 1 для действительных циклов с регенерацией и без нее:
Так как принимается, что , то для всех остальных точек полные расходы рабочего тела рассчитываются по формуле:
Расход циркуляционной воды Gцв определяется из теплового баланса конденсатора, который для цикла с регенерацией имеет вид:
,
здесь Сpm = 4,19 кДж/кг∙К – теплоемкость воды.
Для цикла без регенерации баланс конденсатора имеет вид:
,
где
Кратность циркуляции охлаждения определяется по формулам:
Секундный расход натурального топлива:
Секундный расход условного топлива:
Часовой расход натурального топлива:
Часовой расход условного топлива:
Годовой расход натурального топлива:
Годовой расход условного топлива:
Термический КПД циклов с регенерацией и без нее:
Абсолютный внутренний КПД циклов с регенерацией и без нее:
Эффективный КПД циклов с регенерацией и без нее:
,
где – коэффициент использования располагаемой теплоты, численно равный КПД котельного агрегата.
Электрический КПД-нетто установок с регенерацией и без нее:
Рисунок 1.2. Принципиальная схема паротурбинной установки без регенерации
Таблица 1.21 – Параметры в характерных точках цикла
Точки
p
t
ν
h
s
α
D
МПа
0С
м3/кг
кДж/кг
кДж/(кг∙К)
–
кг/с
1
0,02360
3601,0
6,6722
160,49
2t
0,005
32,88
22,057
2033,9
6,6722
0,77116
123,763
2
0,005
32,88
23,516
2159,3
7,0820
0,813258
130,52
3
0,005
32,88
0,0010052
137,77
0,4762
160,49
4t
33,26
0,00100
153,76
0,4762
160,49
4
34,92
0,00100
160,61
0,4984
160,49
5
73,28
0,00102
319,697
0,9851
160,49
6
111,64
0,00104
479,83
1,4235
160,49
пв
0,00108
641,98
1,8251
160,49
от1t
0,5
151,836
0,36362
2685,048
6,6722
0,080911
12,985
от1
0,5
0,39110
2783,413
6,9022
0,067327
10,805
др1
0,5
151,85
0,0010928
640,1
1,8604
0,067327
10,805
от2t
0,16
113,298
0,99102
2491,547
6,6722
0,074435
11,946
от2
0,16
113,298
1,04373
2598,903
6,9536
0,061634
9,892
др2
0,16
113,32
0,0010547
475,38
1,4550
0,128961
20,697
от3t
0,04
75,857
3,39411
2288,170
6,6722
0,073494
11,795
от3
0,04
3,57908
2395,595
6,9854
0,054481
9,273
др3
0,04
75,03
0,0010265
317,65
1,0261
0,183442
29,97
Таблица 1.22 – Характеристики паротурбинной установки
Величина
Размерность
Паротурбинная установка
с
регенерацией
без
регенерации
Расход пара в голову турбины, D1
кг/с
160,49
143,83
Расход циркуляционной воды, Gцв
кг/с
6361,54
6869,91
Кратность циркуляции, m
-
48,74
47,764
Годовой расход натурального топлива, B
т/год
Годовой расход условного топлива, Bу
т у.т./год
Термический КПД цикла, ηt
%
48,86
45,0
Абсолютный внутренний КПД цикла, ηi
%
43,0
41,2
Эффективный КПД установки, ηе
%
40,85
39,14
Электрический КПД-нетто установки, ηэнт
%
39,63
37,97
Задание №2
Газотурбинная установка (ГТУ) работает по циклуБрайтона с подводом теплоты при постоянном давлении без регенерации (рис.2.1). Атмосферный воздух с давлением p1итемпературой t1сжимается в компрессоре (К) и подается в камеру сгорания (КС), в которую поступает соответствующее количество топлива. Образовавшиеся продукты сгорания заданной температуры t3направляются из КС в газовую турбину (ГТ). Расширяясь в турбине, продукты сгорания понижают свою температуру и выбрасываются в окружающую среду.
Рабочее тело ГТУ считать идеальным газом с термодинамическими свойствами воздуха.
Задание:
1.Определить параметры в характерных точках: коэффициент ψ, учитывающий уменьшение подводимой теплоты по сравнению с теоретическим циклом; удельную работу сжатия теоретического цикла φсж; удельную работу действительного цикла lц; термический ηtи абсолютный внутренний ηiКПД цикла для различных величин степени повышения давления σ.
2.Построить графические зависимости ψ=f(σ), φсж=f(σ), lц=f(σ), ηt=f(σ), ηi=f(σ).
3.Изполученных графиков оценить оптимальные степени повышения давления из условия максимального внутреннего КПД и максимальной удельной работы цикла.
4.Построить термодинамический цикл газотурбинной установки в p-v и T-s - координатах.