Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный энергетический университет

имени В.И. Ленина»

Кафедра теоретических основ теплотехники

Расчётно-графическая работа

АНАЛИЗ ТЕПЛОВОЙ ЭКОНОМИЧНОСТИ ЦИКЛОВ ПТУ

Выполнил: студент гр. 2-11^х

Н.М. Попов

Принял: доц. каф. ТОТ

И.М. Чухин

Оценка ___________

Иваново 2014

Содержание

1. Задание 1…………………………………………………………………………….…….……3

1.1. Расчёт простого цикла ПТУ……………………………………….………….…………4

1.1.1. Обратимый цикл………………………………………………………………………..7

1.1.2. Необратимый цикл……………………………………………………………………..8

1.2. Расчёт цикла ПТУ с вторичным пароперегревателем……………………………10

1.2.1. Обратимый цикл…………………………………………………………………...….13

1.2.2. Необратимый цикл………………………………………………………………...….14

1.3. Расчёт регенеративного цикла ПТУ……………………………………………….…16

1.3.1. Обратимый цикл……………………………………………………………………....19

1.3.2. Необратимый цикл…………………………………………………………………....22

1.4. Сравнение тепловой экономичности циклов ПТУ…………………………………24

2. Задание 2……………………………………………………………………………………....26

2.1. Расчёт цикла АЭС на насыщенном водяном паре……………………………..…29

2.1.1. Определение оптимального давления пара, идущего на сепаратор и пароперегреватель………………………………………………………..………..……….29

2.1.2. Определение показателей тепловой экономичности цикла АЭС….……..….33

Библиографический список……………………………………………………………….….36

Задание 1

Провести термодинамический расчет и анализ тепловой экономичности трех циклов ПТУ: простого цикла, цикла ПТУ с вторичным пароперегревателем, регенеративного цикла. Все циклы ПТУ рассчитываются при одинаковых параметрах пара перед турбиной р_о, t_о и давлении пара в конденсаторе турбины р_к. Сравнение тепловой экономичности циклов ПТУ выполняется по отношению к простому циклу. Все типы ПТУ должны иметь схематичное изображение, а их циклы представлены в T,s- и h,s-диаграммах без соблюдения масштаба.

В ряде вариантов заданий требуется термодинамическая оптимизация некоторых параметров рабочего тела ПТУ.

Варианты исходных данных к заданию 1 выдаются интерактивной программой на ЭВМ с дифференцированной оценкой уровня подготовки студента по соответствующей тематике этого задания.

1.1. Расчёт простого цикла пту

Для идеального цикла без внутренних потерь определить:

1) q_эк, q_исп, q_пп – удельные величины теплоты, подведенная к рабочему телу в экономайзере, испарительной поверхности и пароперегревателе парового котла;

2) q₁ – удельная теплота, подведенная к рабочему телу в обратимом цикле ПТУ;

3) q₂ – удельная теплота, отведенная от рабочего тела в обратимом цикле ПТУ;

4) ℓ_н – удельная техническая работа насоса в обратимом цикле ПТУ;

5) ℓ_т – удельная техническая работа турбина в обратимом цикле ПТУ;

6) ℓ_t – удельная работа обратимого цикла ПТУ;

7) _t – термический КПД цикла ПТУ;

8) ^н_t – термический КПД нетто цикла ПТУ;

9) d_t – удельный расход пара на выработанный киловатт на час в обратимом цикле ПТУ;

10) q_t – удельный расход теплоты на выработанный киловатт на час в обратимом цикле ПТУ;

11) Параметры пара на выходе из турбины и на входе в паровой котёл.

Для реального цикла ПТУ с внутренними потерями при заданных: внутренним относительным КПД турбины _oi=0,9 , адиабатным коэффициентом насоса _н=0,8 , механическим КПД _м=0,98 , КПД генератора _г=0,99 , определить:

1) q_1i – удельная теплота, подведенная к рабочему телу в необратимом цикле ПТУ;

2) q_2i – удельная теплота, отведенная от рабочего тела в необратимом цикле ПТУ;

3) ℓ_нi – удельная техническая работа насоса в необратимом цикле ПТУ;

4) ℓ_тi – удельная техническая работа турбины в необратимом цикле ПТУ;

5) ℓ_i – удельная работа необратимого цикла ПТУ;

6) _i – внутренний абсолютный КПД цикла ПТУ;

7) ^н_i – внутренний абсолютный КПД нетто цикла ПТУ;

8) _э – электрический КПД цикла ПТУ;

9) d_э – удельный расход пара на выработанный киловатт на час в необратимом цикле ПТУ;

10) q_э – удельный расход теплоты на выработанный киловатт на час в необратимом цикле ПТУ;

11) D – расход пара на паровую турбину при ее заданной электрической мощности W_э;

12) Параметры пара на выходе из турбины и на входе в паровой котёл.

Изобразить схему установки и её цикл в T,s- и h,s-диаграммах без соблюдения масштаба, но в качественном соответствии с заданными условиями.