Расчет термодинамической эффективности паросиловой установки - Контрольная работа

Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по дисциплине «Техническая термодинамика» Тема: Расчет термодинамической эффективности паросиловой установкиРассчитать характеристики термодинамической эффективности цикла паросиловой установки при следующих начальных параметрах состояния пара: Начальное давление пара P1 3.0 , МПА 30 бар Сделать сравнительный анализ рассчитанных характеристик термодинамической эффективности цикла паросиловой установки при изменении начальных параметров состояния пара · При повышении начального давления пара P1 3,5, МПА 35 бар без изменения начальной температуры и конечного давления пара.Наибольшее распространение получили стационарные паросиловые установки (ПСУ) тепловых электрических станций (ТЭС), на долю которых приходится более 80% вырабатываемой в стране электроэнергии. В качестве рабочего тела в цикле используют водяной пар, который в различных элементах схемы ПСУ изменяет свое состояние вплоть до полной конденсации.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 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.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. 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. Повышение начального давления приводит к росту конечной влажности пара, следствием чего является уменьшение полезной работы цикла, ухудшение условий работы ступеней турбины и снижение надежности эксплуатации паровых турбин, поэтому в современных ПСУ чрезмерное повышение влажности пара предотвращают введением промежуточного перегрева пара. Теоретический располагаемый теплоперепад в турбине. h = i1-, Теоретическое количество подведенной удельной теплоты в основном цикле. q1 = i1-, Теоретическое количество отведенной удельной теплоты в основном цикле q2 = i2-, Теоретическое количество полезной удельной работы в основном цикле. l = q1-q2 = (i1-i2?)-(i2-i2?) = i1-, Тепломеханический коэффициент основного теоретического цикла паросиловой установки, вычисленный через энергобалансовые характеристики (q1, q2, l.2)По итогу выполненной работы, с проведением расчетов и анализа термодинамических показателей теплосиловой установки и относящихся к ней циклов мы более глубоко самостоятельно изучили раздел "Цикл паровых установок", приобрели навыки работы с hs - диаграммой и таблицей свойств водяного пара, научились определять по ним параметры пара различного состояния, исследовать и анализировать циклы с помощью диаграмм.