Сборник задач по технической термодинамике (стр. 28 )

Определить внутренний абсолютный КПД ПТУ. Работой насосов пренебречь. Изобразить схему ПТУ и ее цикл в h,s- диаграмме.

Ответ: hi=0,381.

16.10. Цикл ПТУ с одним смешивающим регенеративным подогревателем имеет параметры: ро=40 бар, to=450 oC, pк=0,05 бар, давления отбора пара из турбины на подогреватель р1=5 бар. Внутренний относительный КПД турбины hoi=0,85, КПД механический и генератора hм=0,98, hг=0,99. Электрическая мощность ПТУ Wэ=50 МВт.

Определить расход пара на турбину и электрический КПД ПТУ.

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

Ответ: D=55,6 кг/с, hэ=0,333.

16.11. ПТУ с двумя смешивающими регенеративными подогревателями имеет параметры: ро=90 бар, to=540 oC, pк=0,04 бар, давления отборов пара из турбины на подогреватели р1=20 бар, р2=2 бар. Внутренний относительный КПД турбины hoi=0,87, расход пара в конденсатор турбины Dк=60 кг/с.

Определить: внутренний абсолютный КПД цикла и мощность турбины.

При расчетах цикла работой насосов пренебречь.

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

Ответ: hi=0,415 , Wтi=89,7 МВт.

16.12. ПТУ с одним смешивающим регенеративным подогревателем имеет параметры: ро=20 бар, to=390 oC, pк=0,04 бар, давление отбора пара из турбины на подогреватель р1=5 бар. Внутренний относительный КПД турбины hoi=0,82. Внутренняя мощность турбины Wтi=12 МВт.

Определить потери эксергии в регенеративном подогревателе ПТУ за счет необратимости процесса смешения в нем при toс=17 oC. Считать, что потери теплоты в окружающую среду в подогревателе отсутствуют. Работой насосов пренебречь.

Ответ: ÑЕ=770 кВт.

16.13. Цикл ПТУ с тремя смешивающими регенеративными подогревателями имеет параметры: ро=60 бар, to=500 oC, pк=0,05 бар. Определить оптимальные давления отборов пара из турбины на подогреватели и термический КПД ПТУ.

При расчетах цикла работой насосов пренебречь.

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

Ответ: р1=21 бар, р2=5,3 бар, р3=0,8 бар, ht=0,445.

16.14. Цикл ПТУ с регенеративным подогревателем поверхностного типа (рис. 16.26) имеет параметры: ро=50 бар, to=500 oC, pк=0,04 бар. Недогрев воды в подогревателе до температуры насыщения греющего пара dt=5 оС. Определить:

- оптимальное давление отбора пара из турбины на подогреватель;

- термический КПД цикла ПТУ с возвратом конденсата в конденсатор (вариант 1);

- термический КПД цикла ПТУ с возвратом конденсата перед подогревателем (вариант 2);

- оптимальное давление отбора пара из турбины и термический КПД аналогичного цикла ПТУ со смешивающим подогревателем.

Сравнить определенные КПД и объяснить различие в их значениях.

Работой насосов пренебречь. Изобразить цикл в h,s- диаграмме.

Ответ: р1=5 бар, hi1=0,4152, hi2=0,4267 ;

р1см=4,3 бар, hiсм=0,4274.

16.15. Цикл ПТУ с двумя регенеративными подогревателями (П1 –поверхностный и П2 – смешивающий) имеет параметры: ро=60 бар, to=520 oC, pк=0,04 бар, р1=10 бар, р2=1 бар (рис. 16.27).

Недогрев воды в подогревателе П1 до температуры насыщения греющего пара dt=5 оС.

Внутренний относительный КПД турбины hoi=0,88, расход пара на первый подогреватель (П1) D1=10 кг/с.

Определить внутренний абсолютный КПД цикла и мощность турбины.

При расчетах цикла работой насосов пренебречь.

Изобразить цикл ПТУ в h,s- диаграмме.

Ответ: hi=0,394 , Wтi=74 МВт.

16.16. Цикл ПТУ с вторичным перегревом пара и одним смешивающим регенеративным подогревателем имеет параметры: ро=130 бар, to=tвп=540 oC, рвп=24 бар, р1=5 бар, pк=0,04 бар. Внутренние относительные КПД турбины: hчвдoi=0,84, hчндoi=0,88.

Определить внутренний абсолютный КПД ПТУ. Работой насосов пренебречь. Изобразить схему ПТУ и ее цикл в h,s- диаграмме.

Ответ: hi=0,433.

16.17. ПТУ с вторичным перегревом пара и одним смешивающим регенеративным подогревателем (рис.16.28) имеет параметры: ро=140 бар, to=550 oC, tвп=520 oC, рвп=р1=26 бар, pк=0,04 бар. Внутренние относительные КПД турбины: hчвдoi=0,86, hчндoi=0,84. Мощность турбины Wтi=200 МВт.

Определить расход пара на турбину. Работой насосов пренебречь.

Изобразить цикл ПТУ в h,s- диаграмме.

Ответ: D=170 кг/с.

16.18. Цикл ПТУ с вторичным перегревом пара и двумя смешивающими регенеративными подогревателями (рис.16.29) имеет параметры: ро=180 бар, to=550 oC, tвп=500 oC, рвп=р1=26 бар, р2=3,5 бар, pк=0,04 бар. Внутренние относительные КПД турбины: hчвдoi=0,84, hчндoi=0,82. Определить внутренний относительный КПД ПТУ, удельные расходы пара и теплоты на кВт×ч работы, выработанной турбиной. Работой насосов пренебречь.

Изобразить цикл ПТУ в h,s- диаграмме.

Ответ: di=3,08 кг/(кВт×ч), qi=8333 кДж/(кВт×ч), hi=0,432.

16.19. Противодавленческая ПТУ имеет параметры: ро=40 бар, to=450 oC, pтп=4 бар. Внутренний относительный КПД турбины hoi=0,88. Мощность теплового потребителя Qтп=100 МВт, конденсат от теплового потребителя возвращается в цикл в полном количестве с температурой 100 oC.

Определить: внутренний абсолютный КПД цикла и мощность турбины, коэффициенты использования теплоты и выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Работой насоса пренебречь.

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

Ответ: hi=0,174 , Wтi=21 Мвт, hQ=1 , е=0,21.

16.20. Теплофикационная ПТУ с отбором пара на тепловой потребитель имеет параметры: ро=80 бар, to=500 oC, pтп=10 бар, pк=0,04 бар (рис. 16.30). Расход пара на турбину D=100 кг/с. Мощность теплового потребителя Qтп=50 МВт, конденсат от теплового потребителя возвращается в полном количестве в состоянии насыщения.