![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Цикл Ренкина на перегретом паре ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Принципиальная схема и диаграмма T–s идеального (без потерь) цикла Ренкина на перегретом паре представлены на рис. III.7. Цикл Ренкина на перегретом паре имеет два преимущества по сравнению с циклом Ренкина на влажном паре. Во-первых, термический КПД цикла увеличивается, что качественно объясняется увеличением среднеинтегральной температуры подвода тепла при неизменной температуре отвода тепла, если точка 2 (см. диаграмму T–s на рис.III.7), представляющая состояние пара на выходе из турбины, остаётся в области влажного пара. Во-вторых, улучшаются условия работы лопаток последних ступеней турбины, поскольку, как легко видеть на диаграмме T–s, точка 2 смещается вправо, т.е. в сторону больших степеней сухости пара. Приведём алгоритм термодинамического расчёта идеального (без учёта необратимых потерь в процессах изменения состояния рабочего тела – воды и водяного пара) цикла Ренкина на перегретом паре, учтя, тем не менее, так называемые внешние потери, связанные, в частности, – с химическим и механическим недожогом топлива в топке парового котла и выбросом в атмосферу горячих продуктов сгорания, если речь идёт об обычном минеральном или органическом топливе; – с трением в механических узлах установки (подшипники, редуктор и т.п.); – электрические потери в электрогенераторе (токи Фуко, омические сопротивления и т.д.). Определение этих потерь не является предметом технической термодинамики и представляет собой отдельные независимые задачи. В некоторых простейших ситуациях потери могут быть вычислены теоретически методами гидродинамики, тепломассообмена, электродинамики, химической и неравновесной термодинамики, однако на практике обычно прибегают к экспериментальным исследованиям той или иной серии узлов паросиловой установки. Результаты таких экспериментов обобщаются в виде безразмерных отношений значений измеренных на опыте величин и теоретически рассчитанных для идеальных условий отсутствия потерь. Эти отношения носят названия относительных КПД того или иного узла установки. Коэффициент полезного действия (КПД) котельной установки (парогенератора, парового котла) определяется следующим образом: где
КПД современных паровых котлов, работающих на газообразном топливе, составляет 90…95%. Механические потери определяются отношением мощности на выходном валу турбоагрегата и мощности паровой турбины, т.е. Электрические потери определяются отношением электрической мощности на зажимах электрогенератора и механической мощности на выходном валу турбины, т.е. Обычно коэффициенты механических и электрических потерь составляют 0.98…0.99. С учётом вышеперечисленных определений вычисляется так называемый «эффективный» КПД установки, равный отношению электрической нагрузки на клеммах электрогенератора (если речь идёт о тепловой или атомной электростанции) и выделенной при сгорании топлива теплоты в паровом котле (ядерном реакторе), т.е. Тогда в соответствии с определениями и в пренебрежении затрат на привод питательного насоса имеем причём под В соответствии с обсуждёнными выше приближениями и замечаниями термический КПД цикла Ренкина на перегретом паре определится выражением, которое в пренебрежении затрат на привод питательного насоса запишется в более простой форме Заметим, что в практических расчётах энтальпия конденсата на выходе из конденсатора с достаточной степенью точности может быть вычислена по формуле При заданных теплотворной способности топлива – удельная работа цикла – удельная подведённая теплота в цикле – удельная отведённая теплота в цикле – расход рабочего тела (водяного пара) – тепловая мощность парогенератора – расход топлива – расход охлаждающей воды в конденсаторе Во многих случаях для удобства сравнения различных энергетических установок одного профиля используют так называемые удельные характеристики. В частности, в применении к энергетическим паросиловым установкам, предназначенным для выработки электроэнергии, в качестве характеристик используются величины, отнесённые к единичной установленной мощности станции – удельный расход пара – удельный расход тепла – удельный расход топлива
|