Сборник задач по технической термодинамике (стр. 27 )

- удельные технические работы насоса и турбины lн и lт ;

- удельную подведенную и отведенную теплоту цикла q1,q2 ;

- степень сухости пара на выходе из турбины ;

- мощности насоса, турбины и цикла;

- термический КПД цикла с учетом и без учета работы насоса;

- удельные расходы пара и теплоты (на кВт∙ч).

Изобразить цикл в p,v-, T,s- и h,s- диаграммах.

Ответ: lн=6 кДж/кг , lт=1350 кДж/кг ;

q1=3296 кДж/кг , q2=1952 кДж/кг ;

хк=0,802 ;

Wн=0,5 МВт , Wт=112,2 МВт, Wt=111,7 МВт ;

ht=0,408, htн=0,409 ;

dt=2,67 кг/(кВт∙ч), qt=8804 кДж/(кВт∙ч) .

16.3. Для простого цикла ПТУ, имеющего параметры: ро=100 бар, to=530 oC, pк=0,06 бар и КПД hoi=0,88, hм=hг=0,98, адиабатный коэффициент насоса hн=0,85 и электрическую мощность генератора WЭ=100 МВт, определить:

- удельные технические работы насоса и турбины lнi и lтi ;

- удельную подведенную и отведенную теплоту цикла q1i, q2i ;

- степень сухости и удельный объем пара на выходе из турбины ;

- расход пара на турбину ;

- внутренний абсолютный КПД цикла и электрический КПД ПТУ;

- удельные расходы пара и теплоты (на кВт∙ч электрической работы).

Изобразить цикл в T,s- и h,s- диаграммах.

Ответ: lнi=11,8 кДж/кг , lтi=1225 кДж/кг ;

q1i=3289 кДж/кг , q2i=2076 кДж/кг ;

хкi=0,86 , vкi=20,4 м3/кг ;

D=85 кг/с ;

hi=0,369, hэ=0,354 ;

dэ=3,06 кг/(кВт∙ч), qэ=10100 кДж/(кВт∙ч) .

16.4. Оценить, как меняются термический КПД и влажность пара на выходе из турбины у простого цикла ПТУ с давлениями ро=50 бар, pк=0,05 бар, если в турбину поступает:

в первом случае – сухой насыщенный пар;

во втором – пар перегретый на 136 oC выше температуры насыщения;

в третьем – пар с to=500 oC.

Изобразить циклы в T,s- и h,s- диаграммах.

Ответ: ht1=0,37, ht2=0,387, ht3=0,4 ;

1-хк1=0,31 , 1-хк2=0,31 , 1- хк3=0,183.

16.5. Оценить, как изменятся термический КПД ПТУ и степень сухости пара на выходе из турбины, если для цикла ПТУ, имеющего параметры: ро=160 бар, to=550 oC, pк=0,05 бар, ввести вторичный перегрев пара с рвп=30 бар, tвп=to.

Изобразить циклы в T,s- и h,s- диаграммах.

Ответ: ht=0,441, htвп=0,458 ;

хк=0,759 , хквп=0,872 .

16.6. Цикл ПТУ с вторичным перегревом пара имеет параметры ро=200 бар, to=550 oC, рвп=50 бар, tвп=560 oC, pк=0,04 бар. КПД турбины hoiчвд=0,88, hoiчнд=0,9, адиабатный коэффициент насоса hн=0,85, КПД механический и генератора hм=hг=0,98. Электрическая мощность генератора WЭ=300 МВт. Для данного цикла определить:

- расход пара на турбину ;

- внутренний абсолютный КПД цикла и электрический КПД ПТУ;

- удельные расходы пара и теплоты (на кВт∙ч электрической работы).

Изобразить цикл в T,s- и h,s- диаграммах.

Ответ: D=192 кг/с ;

hi=0,424, hэ = 0,407 ;

dэ=2,305 кг/(кВт∙ч), qэ=8758 кДж/(кВт∙ч) .

16.7. Идеальный цикл ПТУ с двумя смешивающими регенеративными подогревателями имеет параметры: ро=70 бар, to=520 oC, pк=0,04 бар и мощность турбины Wт=60 МВт. Для данного цикла ПТУ определить:

- оптимальные давления отборов пара из турбины на подогреватели, руководствуясь принципом равномерного подогрева воды в них ;

- термический КПД цикла, сравнить его с КПД аналогичного цикла без регенерации ;

- расход пара на турбину.

При расчетах циклов работой насосов пренебречь.

Изобразить схему ПТУ и ее цикл в T,s- и h,s- диаграммах.

Ответ: р1=15,6 бар, р2=1,7 бар;

htр=0,457, ht=0,418 ;

D=50,4 кг/с .

16.8. Для регенеративной ПТУ с одним смешивающим подогревателем и мощностью турбины Wт=18 МВт определить расход охлаждающей (циркуляционной) воды в конденсаторе Gцв.

Параметры ПТУ: ро=20 бар, to=380 oC, p1=1,5 бар, pк=0,04 бар. Принять давление циркуляционной воды в конденсаторе постоянным и равным 10 бар, а температуру воды на входе в конденсатор 20 oC, а на выходе 25 oC (рис. 16.25).

Работой насосов пренебречь.

Изобразить схему ПТУ и ее цикл в h,s- диаграмме.

Ответ: Gцв=1830 кг/с.

16.9. Регенеративный цикл ПТУ с одним смешивающим подогревателем имеет параметры: ро=70 бар, to=450 oC, p1=30 бар, pк=0,05 бар. Внутренний относительный КПД турбины hoi=0,9.