Расчет термодинамической эффективности паросиловой установки - Курсовая работа

Бендерский политехнический филиал Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция» Курсовая работа по дисциплине «Техническая термодинамика»Наибольшее распространение получили стационарные паросиловые установки (ПСУ) тепловых электрических станций (ТЭС), на долю которых приходится более 80% вырабатываемой в стране электроэнергии. Эти установки работают по циклу, предложенному шотландским инженером и физиком Ренкиным. В качестве рабочего тела в цикле используют водяной пар, который в различных элементах схемы ПСУ изменяет свое состояние вплоть до полной конденсации. В области близкой к сжижению свойства паров сильно отличаются от идеального газа, что исключает возможность применения уравнений и законов идеальных газов для паров. Студенты должны овладеть навыком работы с hs - диаграммой и таблицей свойств водяного пара, научится определять по ним параметры пара различного состояния, уметь исследовать и анализировать циклы с помощью диаграмм.Современная теплоэнергетика базируется преимущественно на применении тепловых двигателей, в которых энергия топлива или пара преобразуется в работу. Паросиловые установки относятся к тепловым двигателям, в которых продукты сгорания топлива (в отличие от двигателей внутреннего сгорания) являются промежуточным теплоносителем, а рабочим телом - пар какой-либо жидкости, чаще всего водяной пар. В парогенераторе (паровой коме) (1) теплота от продуктов сгорания топлива - топочных газов передается к котловой воде и здесь происходит ее нагрев до температуры насыщения и превращение в пар. Образующийся сухой насыщенный пар из поступает в пароперегреватель (2), где за счет дальнейшего подвода тепла происходит изобарное увеличение температуры (перегрев) пара и увеличение внутренней энергии пара. Далее пар по паропроводу (3) поступает в паровую турбину (4), где в результате расширения пара происходит преобразование внутренней энергии пара в механическую работу турбины и затем, например, в электрическую энергию, в электрогенераторе.В термодинамике цикл Карно или процесс Карно - это обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов. В процессе Карно термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Цикл Карно назван в честь французского ученого и инженера Сади Карно, который впервые его описал в своем сочинении «О движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» в 1824 году. В цикле Карно тепловая машина преобразует теплоту в работу с максимально возможным коэффициентом полезного действия из всех тепловых машин, у которых максимальная и минимальная температуры в рабочем цикле совпадают соответственно с температурами нагревателя и холодильника в цикле Карно. Пусть тепловая машина состоит из нагревателя с температурой , холодильника с температурой и рабочего тела.Используя I-S диаграмму водяного пара строим процесс расширения пара основного теоретического цикла, начальное состояние которого при входе в турбину характеризуется параметрами Р1, t1. Затем отмечаем изобары P0 и P2-давления пара при отборе и давление пара при выходе из турбины и из точки 1 опускаем перпендикуляр до пересечения с линиями, соответствующими P0 и P2, получив точки 0 и 2. Найдя точку 2, определяем по диаграмме значение энтальпии пара I2. Затем, используя, таблицы «Термодинамических свойств воды и водяного пара» определяем, энтальпию I2" и энтропию S2" кипящей жидкости при давлении пара в конденсаторе. По I-S диаграмме водяного пара определяем степень сухости пара Х2 в конце теоретического процесса расширения пара в турбине.Линии кипящей жидкости (Х =0) и сухого насыщенного пара (Х =1) наносятся на график по данным, приведенным в таблице 2. Значения параметров пара откладываются на осях T-S. Пограничные кривые диаграммы T-S (линии кипящей жидкости Х=0 и линия сухого насыщенного пара Х=1), наносятся по данным, приведенным в таблице 2 значений исходных данных Р1, Р0, Р2; значения абсолютных температур насыщения Тн1, Тн0, Тн2; энтропий кипящей жидкости S1, S0, S2 и энтропии сухого насыщенного пара S1", S0", S2", выбираются по таблицам термодинамических свойств воды и пара по соответствующим значениям давлений. Из точек значений энтропий кипящей жидкости и сухого насыщенного пара восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с соответствующими значениями температур, полученные точки соединяем плавными кривыми, соответствующими нижней пограничной кривой (кривой кипящей жидкости) и верхней пограничной кривой (кривой сухого насыщенного пара). Начальное состояние пара перед турбиной (точка 1) определяется на пересечении изотермы Т1 - абсолютной температуры пара перед турбиной и линии постоянного значения энтропии S1 (значение S1 определяется по диаграмме I-S).Используя I-S диаграмму водяного пара строим процесс расширения пара основного теоретического цикла, начальное состояние которого при входе в турбину характеризуется параметрами Р1?, t1?.

Содержание паросиловой электростанция термодинамический

Введение

1. Общий раздел

1.1 Общая характеристика циклов паросиловых установок (ПСУ) тепловых электростанций (ТЭС)

1.2 Описание работы кругового цикла Карно

1.3 Теоретический цикл современной паросиловой установки (цикл Ренкина)

2. Расчетно-технологический раздел

2.1 Анализ влияния на характеристики термодинамической эффективности

2.2 Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой бумаге

2.3 Цикл расширения водяного пара в турбине с повышенным давлением

2.4 Цикл расширения водяного пара в турбине с повышенной начальной температурой

2.5 Цикл расширения водяного пара в турбине при снижении конечного давления Мпа

Выводы об эффективности работы рассчитываемой паросиловой установки

Список использованной литературы