Мiністерство освіти і науки України
Одеський нацiональний полiтехнiчний унiверситет
Кафедра теоретичної, загальної та нетрадицiйної енергетики
Курсова робота з дисципліни
“Технiчна термодинамiка “
“Дослiдження способiв пiдвищення ефективності паросилових циклiв”
Керiвник:
Попова Т.М.
Одесса 2011 год
Зміст
Призначення теплоенергетичних установок (ТЕУ)
Принцип дії ПСУ
Основні характеристики ідеального циклу Ренкіна і ПСУ
Переваги базового циклу Ренкіна
Методи підвищення ефективності
Зв’язане підвищення початкової температури і тиску пари
Підвищення початкового тиску пари
Проміжний або повторний перегрів пари
Гранична регенерація
Часткова регенерація
Висновки
Література
Призначення теплоенергетичних установок (ТЕУ)
Призначення ТЕУ – перетворення теплоти палива в роботу з подальшим виробленням електричної та теплової енергії. Існують стаціонарні і транспортні ТЕУ. Серед стаціонарних найбільше поширення отримали ПСУ (паросилові установки), а серед транспортних – ДВС (двигуни внутрішнього згорання) і ГТУ (газотурбінні установки).
Термодинамічну ефективність роботи ТЕУ характеризує тепломеханічний коефіцієнт ht, який дорівнює відношенню роботи до підведеної теплоти. Для підвищення термодинамічної ефективності застосовують різноманітні методи, які і розглядаються в цій роботі.
У зв’язку зі складністю реальних процесів перетворення теплоти в роботу за основу розрахунку приймається ідеальний тепломеханічний цикл на водяній парі, якому відповідає базовий цикл Ренкіна, що складається з двох ізобар і двох ізоентроп. Після розрахунку цього циклу застосовуються декілька методів інтенсифікації базового циклу та проводиться порівняння нового та базового тепломеханічних коефіцієнтів.
Принцип дії ПСУ
На рис. 1 наведена принципова схема ПСУ, на рис. 2- цикл Ренкіна та еквівалентний йому цикл Карно
Рис. 1. Принципова схема ПСУ
Вода в стані 4 подається в парогенератор, де за рахунок первинних енергоресурсів (палива) перетворюється в суху насичену пару (СНП), а потім в перегріту пару (ПП); далі ПП в стані 1 надходить в парову турбіну, де без підводу і відведення тепла розширяється і здійснює механічну роботу. Відпрацьована пара в стані 2 з турбіни надходить в конденсатор, де за рахунок віддачі тепла охолоджуючій воді перетворюється в конденсат. Далі ця рідина за допомогою живильного насоса знову подається в парогенератор.
Початкові дані
№ варіанту N, МВт P1, МПа
t1,
0C
P2, бар Q МДж/кг Δ T= Δt К ηoi 9 1000 5 330 0,05 16 20 0.85
Основні характеристики ідеального базового циклу Ренкіна і ПСУ Таблиця 1
Властивості водяної пари в перехідних точках базового циклу
Номер
точки на схемі
Р, Бар
t,
0C
h,
кДж/кг
s,
кДж/(кг.К)
Стан робочого тіла 1 50 330 3015 6.36 ПП 2 0,05 32.88 1937 6,36 ВНП х2=0,743 3 0,05 32.88 137 0,47 х3=0 4 50 32.54 141 0,47 вода 5 2 8 33 0,12 вода 6 2 28 117 0,4 вода
Рис.2.Цикл Ренкіна та еквівалентний йому цикл Карно в діаграмі Т-S
При Р2=0,05 Бар s`=0,47 кДж/(кг К) s``=8,4 кДж/(кг К)
h`=137.8 кДж/кг h``=2561 кДж/кг
x2 =(s-s`)/(s``-s`)=(6,336-0,47)/(8,4-0,47)=0,74
h2=x2h``+(1-x2)h`=0,74*2561+(1-0,74)*137,8=1938 кДж/кг
1. ............
