на тему рефераты
 
Главная | Карта сайта
на тему рефераты
РАЗДЕЛЫ

на тему рефераты
ПАРТНЕРЫ

на тему рефераты
АЛФАВИТ
... А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

на тему рефераты
ПОИСК
Введите фамилию автора:


Контрольная работа: Анализ цикла паротурбинной установки


Контрольная работа: Анализ цикла паротурбинной установки

Задание

Паротурбинная установка мощностью NЭ работает при начальных параметрах p1, t1 и конечном давлении пара pк. Исходные данные для расчётов выбираются по номеру варианта в табл. «Исходные данные».

1.  По исходным данным рассчитать характеристические точки идеального и действительного циклов Ренкина. Результаты расчётов представить в табл. 2.

По данным табл. 2 построить в Ts-координатах идеальный и действительный циклы простой ПТУ. Рассчитать основные характеристики циклов, перечисленные в табл. 2.

2.  Рассчитать характеристические точки действительного цикла ПТУ с изменённым параметром. Построить в Ts-координатах первоначальный действительный цикл с изменённым параметром.

Построить в hs-диаграмме процессы расширения пара в турбине для первоначального цикла и с изменённым параметром. Рассчитать основные характеристики цикла с изменённым параметром.

3.  Рассчитать тепловой и эксергетический балансы действительного цикла простой ПТУ. Построить диаграммы тепловых и эксергетических потоков в установке.

4.  Рассчитать основные характеристики установки, работающей по действительному циклу и имеющей n регенеративных подогревателей при давлении в отборах p111, p112, p113. Рассчитать тепловой и эксергетический балансы регенеративного цикла ПТУ. Построить диаграммы тепловых и эксергетических потоков.

Все результаты расчётов представить в сводной табл. 2.

NЭ=110 МВт

р1=9 МПа

t1=500˚С

рК=0,010 МПа

ηoiT=0,85

ηoiH=0,80

ηка=0,82

QHP=38 МДж/кг

Δt1= +15%

p111=1,0 МПа

p113=0,20 МПа

Расчёт параметров точек идеального и действительного циклов ПТУ

1 – перегретый пар

v1=0,0368 м3/кг

h1=3387,3 кДж/кг

s1=6,6601 кДж/(кг*К)

2а – влажный насыщенный пар

t2=45,81˚C

v’2а=0,0010103 м3/кг             v’’2а=14,671 м3/кг

h’2а=191,81 кДж/кг                h’’2а=2583,9 кДж/кг

s’2а=0,6492 кДж/(кг*К)          s’’2а=8,1489 кДж/(кг*К)

x2a=(s-s’)/(s’’-s’)  x2a=(6,6601-0,6492)/(8,1489-0,6492)=0,801

v2a=v’2a*(1-x2a)+v’’2a*x2a        v2a=11,759 м3/кг

h2a= h’2a*(1-x2a)+h’’2a*x2a       h2a=2109,035 кДж/кг

2д – влажный насыщенный пар

ηoiT=(h1-h’2д)/(h1-h2a)

h2д=h1- ηoiT*(h1-h2a)

h2д=2300,77 кДж/кг

x2д=(h2д-h’2д)/(h’’2д-h’2д)         x2д=0,882

v2д=12,940 м3/кг

s2д=7,264 кДж/(кг*К)

3 – кипящая жидкость

x3=0

v3=v’2=0,0010103 м3/кг

h3=h’2=191,81 кДж/кг

s3=s’2=0,6492 кДж/(кг*К)

4a – жидкость

si=0,5689 кДж/(кг*К)   t(si)=40˚C

si+1=0,6996 кДж/(кг*К) t(si+1)=50˚C

t4a(s=0,6492)=46,14 ˚C=319,14 K

ti=40 ˚C      v(ti)=0,0010039 м3/кг

ti+1=50 ˚C   v(ti+1)=0,0010082 м3/кг

v4a(t=46,14)=0,00100654 м3/кг

ti=40 ˚C      h(ti)=175,5 кДж/кг

ti=40 ˚C      h(ti)=217,1 кДж/кг

h(t=46,14)=201,04 кДж/кг

4д – жидкость

ηoiH=(h4a-h3)/(h4д-h3)

h4д=h3+(h4a-h3)/ ηoiH

h4д=203,35 кДж/кг

hi=175,5 кДж/(кг*К)

t(si)=40˚C

hi+1=217,1 кДж/(кг*К)  t(si+1)=40˚C

t4д(h=203,25)=46,96 ˚C=319,96 K

ti=40 ˚C

v(ti)= 0,0010039м3/кг

ti+1=50 ˚C

v(ti+1)=0,0010082 м3/кг

v4д(t=46,96)=0,0010066 м3/кг

ti=40 ˚C

s(ti)=0,5689 кДж/(кг*К)

ti+1=50 ˚C

s(ti+1)=0,6996 кДж/(кг*К)

s4д(t=46,96)=0,6599 кДж/(кг*К)

5 – кипящая жидкость

t5=303,35˚C=576,35 K

v5=v’5=0,0014181 м3/кг

h5=h’5=1363,6 кДж/кг

s5=s’5=3,2866 кДж/(кг*К)

6 – сухой насыщенный пар

t6=303,35 ˚C=576,35 K

v6=v’’6=0,02077 м3/кг

h6=h’’6=2742,9 кДж/кг

s6=s’’6=5,6790 кДж/(кг*К)

паротурбинный установка тепловой эксергетический поток


По рассчитанным данным составляется таблица

Идеальный цикл ПТУ

q1=h1-h4a=3387,3-201,04=3186,26кДж/кг

q2=h2a-h3=2109,035-191,81=1917,23кДж/кг

lТ= h1-h2a=3387,3-2109,035=1277,97 кДж/кг

lH= h4a-h3=201,04-191,81=9,23 кДж/кг

lц=lT-lH=1277,97-9,23=1268,74 кДж/кг

ηt=(q1-q2)/q1=(3186,26-1917,23)/3186,26=0,3983

D=N0/(h1-h2a)=Nэ/ (h1-h2a)/ηМ/ ηГ=110/1277,97/0,98/0,99=88,718 кг/с

dЭ=3600*D/NЭ=3600*88,718/110=2,903 кг/(кВт*ч)

Q1=D*q1=88,718*3186,26=282,679 МВт

qT=3600*Q1/NЭ=3600*282,679/110=9,251 МДж/(кВт*ч)

B=Q1/( ηка*QHP)=282,679/(0,82*38)=9,072 кг/с

bЭ=3600*B/ NЭ=3600*9,072/110=0,297 кг/(кВт*ч)

Q2=q2*D=1917,23*88,718=170,093 МВт

ηoi=lцд/lца=1

ηЭ=NЭ/Q1=110/282,679=0,3891

ηi=(q1-q2)/q1=(3186,26-1917,23)/3186,26=0,3983

Действительный цикл ПТУ

q1=h1-h4д=3387,3-203,35=3183,95 кДж/кг

q2=h2д-h3=2300,77-191,81= 2108,96кДж/кг

lТ= (h1-h2а)* ηoiT=(3387,3-2109,035)*0,85=1086,53 кДж/кг

lH= (h4а-h3)/ ηoiН=(201,04-191,81)/0,8=11,54 кДж/кг

lц=lT-lH=1086,53-11,54=1074,99 кДж/кг

ηt=(q1-q2)/q1=(3183,95-2108,96)/3183,95=0,3376

D=Ni/(h1-h2д)=Nэ/ (h1-h2д)/ηМ/ ηГ=110/1086,53/0,98/0,99=104,349 кг/с

dЭ=3600*D/NЭ=3600*104,349/110=3,415 кг/(кВт*ч)

Q1=D*q1=104,349*3183,95=332,242 МВт

qT=3600*Q1/NЭ=3600*332,242/110=10,873 МДж/(кВт*ч)

B=Q1/( ηка*QHP)=332,242/(0,82*38)=10,662 кг/с

bЭ=3600*B/ NЭ=3600*10,662/110=0,349 кг/(кВт*ч)

Q2=q2*D=2108,96*104,349=220,068 МВт

ηoi=lцд/lца=1074,99/1268,74=0,8473

ηЭ=NЭ/Q1=110/332,242=0,3311

ηi=(q1-q2)/q1* ηoi =(3183,95-2108,96)/3183,95*0,8473=0,2860

Ni=D*(h1-h2д)=104,349*1086,53=113,378 МВт

Расчёт параметров точек цикла ПТУ с измененным параметром

t1=500*1,15=575 ˚C=848K

1 – перегретый пар

ti=570 ˚C    v(ti)=0,04109 м3/кг

ti+1=580 ˚C v(ti+1)= 0,04168м3/кг

v1(t=575)=0,041385 м3/кг

ti=570 ˚C    s(ti)=6,8752 кДж/(кг*К)

ti+1=580 ˚C s(ti+1)= 6,9040 кДж/(кг*К)

s1(t=575)=6,8896 кДж/(кг*К)

ti=570 ˚C    h(ti)=3561,0 кДж/кг

ti+1=580 ˚C h(ti+1)= 3585,4 кДж/кг

h1(t=575)=3573,2 кДж/(кг*К)


2а – влажный насыщенный пар

t2=45,81˚C

v’2а=0,0010103 м3/кг

v’’2а=14,671 м3/кг

h’2а=191,81 кДж/кг

h’’2а=2583,9 кДж/кг

s’2а=0,6492 кДж/(кг*К)          s’’2а=8,1489 кДж/(кг*К)

x2a=(6,8896-0,6492)/(8,1489-0,6492)=0,832

v2a=v’2a*(1-x2a)+v’’2a*x2a

v2a=12,206 м3/кг

h2a= h’2a*(1-x2a)+h’’2a*x2a

h2a=2182,03 кДж/кг

2д – влажный насыщенный пар

ηoiT=(h1-h’2д)/(h1-h2a)

h2д=h1- ηoiT*(h1-h2a)

h2д=2390,71 кДж/кг

x2д=(h2д-h’2д)/(h’’2д-h’2д)         x2д=0,919

v2д= 13,483 м3/кг

s2д=7,541 кДж/(кг*К)

По рассчитанным данным составляется таблица 2


Действительный цикл ПТУ c измененным параметром

q1=h1-h4д=3573,2-203,35=3369,85кДж/кг

q2=h2д-h3=2390,71-191,81= 2198,9кДж/кг

lТ= (h1-h2а)* ηoiT=(3573,2-2182,03)*0,85=1182,49 кДж/кг

lH= (h4а-h3)/ ηoiН=(201,04-191,81)/0,8=11,54 кДж/кг

lц=lT-lH=1182,49-11,54=1170,95 кДж/кг

ηt=(q1-q2)/q1=(3369,85-2198,9)/3369,85=0,3475

D=Ni/(h1-h2д)=Nэ/ (h1-h2д)/ηМ/ ηГ=110/1182,49/0,98/0,99=95,88 кг/с

dЭ=3600*D/NЭ=3600*95,88/110=3,138 кг/(кВт*ч)

Q1=D*q1=95,88*3369,85=323,101 МВт

qT=3600*Q1/NЭ=3600*323,101/110=10,574 МДж/(кВт*ч)

B=Q1/( ηка*QHP)=323,101/(0,82*38)=10,369 кг/с

bЭ=3600*B/ NЭ=3600*10,369/110=0,339 кг/(кВт*ч)

Q2=q2*D=2198,9*95,88=210,831 МВт

ηoi=lцд/lца=1170,9/1268,74=0,923

ηЭ=NЭ/Q1=110/323,101=0,3405

ηi=(q1-q2)/q1* ηoi =(3369,85-2198,9)/3369,85*0,923=0,3207

Ni=D*(h1-h2д)=95,88*1182,49=113,377 МВт

Тепловой баланс действительного цикла простой ПТУ

Котельная установка

Q=B*QHP=10,662*38=405,156 МВт

Q1=ηка*Q=0,82*405,156=332,228 МВт

ΔQкА=Q-Q1=405,156-332,228=72,928МВт


Турбина

Q1=Q2+Ne+ΔQм

Q2=D*q2=104,349*2108,96=220,068 МВт

Ne=NЭ/ηГ=110/0,99=111,111 МВт

ΔQм=Q1-Q2-Ne=332,228-220,068-111,111=1,049 МВт

Конденсатор

Q2=Q1- ηi*Q1=(1-0,3376)*332,228=220,068 МВт

Ne=NЭ+ ΔQГ

ΔQГ=Ne-NЭ=111,111-110=1,111 МВт

Тепловой баланс

Q=NЭ+Q2+ ΔQГ+ ΔQм+ ΔQкА

405,156=110+ 220,068+1,111+1,049+72,928

405,156=405,156

Эксергетический баланс дейстаительного цикла простой ПТУ

Котлоагрегат

Eпв=Екавх=D*((h4д-h0)-T0*(s4д-s0))=104,349*((203,35-84)-293(0,6599-0,2965))=104,349*

*(119,35-106,4762)=1,343 МВт

Eтоп=0,975*B*QHP=0,975*38*10,662=395,027 МВт

Eкавых=D((h1-h0)-T0*(s1-s0))=104,349*((3387,3-84)-293(6,6601-0,2965))=104,349*

*(3303,3-1864,5348)=150,134 МВт

ΔEкА=(Eкавх+Етоп)-Екавх=1,343+395,027-150,134=246,236 МВт

Турбина

ЕТвх=Екавых

ЕТвых=D*((h2д-h0)-T0*(s2д-s0))=104,349*((2300,77-84)-293*(7,264-0,2965))=104,439*

*(2216,77-2041,4775)=18,307 МВт

ΔET=( ЕТвх- ЕТвых)-Ne=150,134-18,307-111,111=20,716 МВт

Генератор

ΔЕГ=Ne-NЭ=111,111-110=1,111 МВт

Коденсатор

Еквх= Етвых

ЕКвых=D*((h3-h0)-T0*(s3-s0))=104,349*((191,81-84)-293*(0,6492-0,2965))=104,349*

*(107,81-103,3411)=0,466 МВт

ΔЕк= Еквх- Еквых=18,307-0,466-17,841 МВт

Проверка

ΔЕк=Q2*(1-T0/TK)=220,068*(1-293/318,81)=17,816 МВт

Насос

Енвх= Еквых

Енвых= Екавх

LН=D*(h4д-h3)=104,349*(203,351-191,81)=1,204 МВт

ΔEH= Енвх-Енвых+LH=0,466-1,343+1,204=0,327 МВт

Етоп+ Епв= NЭ+ ΔЕка+ ΔЕТ+ ΔЕГ+ ΔЕК+ ΔЕН-LH

ηех= NЭ/( Етоп+ Епв)=110/(395,027+1,343)=0,2775

ПТУ с регенерацией

p1=1 МПа

α1*hП1+(1- α1)* hр2= hр1

α1=( hР1 –hР2)/( hП1+ hР2)

α1=(762,7-504,7)/(2900-504,7)=0,1077

p2=0,2 МПа

α2*hП2+(1- α1- α2)* hр3= (1- α1)*hр2

α2=(1- α1)( hP2- h3)/( hП2-h3)=(1-0,1077)(504,7-191,81)/(2660-

191,81)=0,8923*312,89/2468,19=

=0,1131

lдТ=(1- α1- α2)*( h1- h2д)+ α1*( h1- hП1)+ α2*( h1- hП2)

y1=( hП1- h2д)/( h1- h2д)=(2900-2300,77)/(3387,3-

2300,77)=599,23/1086,53=0,5515

y2=( hП2- h2д)/( h1- h2д)=(2660-2300,77)/(3387,3-2300,77)=0,3306

lдТ=(1- y1*α1- y2*α2)*( h1- h2д)=(1-0,5515*0,1077-0,3306*0,1131)*(3387,3-

2300,77)=

=(1-0,05939655-0,03739086)*1086,53=0,981 МДж/кг

DP=Ni/ lдТ=113,378/0,981=115,574 кг/с

q1= h1- hP1=3387,3-762,7=2,625 МДж/кг

q2= (1- α1- α2)*( h2д- h3)=(1-0,1077-0,1131)*(2300,77-

191,81)=0,7792*2108,96=1,643 МДж/кг

ηi= lдТ/q1=0,981/2,625=0,3737


Тепловой баланс регенеративного цикла ПТУ

Регенератор

QП1= α1*D*( hп1- h3)=0,1077*115,574*(2900-191,81)=33,710 МДж/кг

QП2= α2*D*( hп2- h3)=0,1131*115,574*(2660-191,81)=32,263 МДж/кг

QP1= D*(1- 0)*( hP1- h3)=115,574*(762,7-191,81)=65,980 МДж/кг

QP2= D*(1- α1)*( hP2- h3)=115,574*(1-0,1077)*(504,7-

191,81)=115,574*0,8923*312,89=

=32,267 МДж/кг

Проверка

QP1=QП1+QП2

65,980≈33,710+32,263=65,973

QP2=QП2

32,267≈32,263

Котельный агрегат

Q=B*QPH=Q1/ηка=q1*D/ ηка=2,625*115,574/0,82=369,978 МВт

Q1=303,382 МДж/кг

ΔQкА=Q- Q1=369,978-303,382=65,596 МВт

Турбина

Q2=D*q2=115,574*1,643=189,888 МВт

Ne=111,111 МВт

ΔQм=113,378-111,111=2,267 МВт


Генератор

Ne= Nэ+ ΔQГ

ΔQГ= Ne- NЭ=111,111-110=1,111 МВт

Насос

LH=D*lH=115,574*11,54=1,334 МВт

QПВ=LH+ QP1=1,334+65,980=67,314 МВт

Тепловой баланс

Q+QP+LH= NЭ+Q2+ ΔQкА+ ΔQМ+ ΔQГ+QП1+QП2

369,978+65,98+1,334=110+189,888+65,596+2,267+1,111+33,710+32,263

437,292≈434,835

Эксергетический баланс регенеративного цикла ПТУ

Котельный агрегат

Етоп=0,975*В* QPH=0,975*369,978=360,729 МВт

Епв=Екавх=D*(hP1-h0-T0*(sP1-s0))=115,574*(762,7-84-293*(2,1384-0,2965))=16,067МВт

Екавых=D*(h1-h0-T0*(s1-s0))=115,574*(3387,3-84-293*(6,6601-0,2965))=166,284 МВт

ΔЕкА= Етоп+ Епв-Екавых=360,729+16,067-166,284=210,512 МВт

Турбина

ЕТвх=Екавых

ЕП1=α1* D*(hП1-h0-T0*(sП1-s0))=0,1077*115,574*(2900-84-293*(6,84-

0,2965))=11,871 МВт

ЕП2=α2* D*(hП2-h0-T0*(sП2-s0))=0,1131*115,574*(2660-84-293*(7,01-

0,2965))=7,960 МВт

ЕТвых= Еквх=(1- α1- α2)*D*(h2д-h0-T0*(s2д-s0))=(1-0,1077-

0,1131)*115,574*(2300,77-84-293*

*(7,264-0,2965))=0,7792*115,574*174,523=15,717 МВт

ΔЕТ= ЕТвх- ЕП1- ЕП2-Ne- Еквх=166,284-11,871-7,96-111,111-15,717=19,625 МВт

Генератор

ΔЕГ= Ne- NЭ=111,111-110=1,111 МВт

Конденсатор

ЕТвых= Еквх

Еквых=(1- α1- α2)*D*(h3-h0-T0*(s3-s0))= (1-0,1077-

0,1131)*115,574*(191,81-84-293* *(0,6492-

0,2965))=0,7792*115,574*4,4689=0,402МВт

ΔЕк=Еквх-Еквых=15,717-0,402=15,315МВт

Теплообменник 2

ЕР2=(1- α1-)*D*(hP2-h0-T0*(sP2-s0))=(1-0,1077)*115,574*(504,7-84-

293*(1,5301-0,2965))=

=0,8923*115,574*59,2552=6,111МВт

ΔЕП2=ЕП2+Еквых-ЕP2=7,96+0,402-6,111=2,251МВт


Теплообменник 1

ЕP1=D*(hP1-h0-T0*(sP1-s0))=115,574*(762,7-84-293*(2,1384-0,2965))=16,067МВт

ΔЕП1=ЕP2+ЕП1-ЕP1=6,111+11,871-16,067=1,915 МВт

Насос

LH=D*(h4д-h3)=115,574*(203,35-191,81)=1,334 МВт

ΔЕH= LH+ ЕP1-Eпв=1,334+16,067-16,067=1,334 МВт

Эксергетический баланс

Етоп+ ЕP1+ LH= NЭ+ ΔЕкА+ ΔЕТ+ ΔЕГ+ ΔЕк+ ΔЕН+ ΔЕП1+ ΔЕП2+ ЕП1+ ЕП2

360,729+16,067+1,334=110+210,512+19,625+1,111+15,315+1,334+1,915+2,251+11,871+7,96

378,13≈381,894

ηех= NЭ/( Етоп+ Епв+ LH)=110/(360,729+16,067+1,334)=0,2909


По рассчитанным данным составляется таблица 3


Вывод

Одним из способов повышения тепловой эффективности паросиловых установок является использование регенеративного цикла – цикла с использованием теплоты пара, частично отработавшего в турбине, для подогрева питательной воды. Регенеративный подогрев увеличивает термический КПД цикла ПТУ и снижает потери теплоты в конденсаторе турбины с охлаждающей водой.


Список использованной литературы

1.  Анализ цикла паротурбинной установки. Методические указания по выполнению курсовой работы, Новосёлов И.В. , Кузнецова В.В. Уфимский государственный нефтяной технический университет, 1999.



на тему рефераты
НОВОСТИ на тему рефераты
на тему рефераты
ВХОД на тему рефераты
Логин:
Пароль:
регистрация
забыли пароль?

на тему рефераты    
на тему рефераты
ТЕГИ на тему рефераты

Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.