Национальный исследовательский

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

________________

Наименование института ЭНИН

Наименование специальности Теплоэнергетика и теплотехника

Наименование выпускающей АТЭС

кафедры

Индивидуальное домашнее задание №6

Регенеративный подогрев питательной воды

Вариант 10

Исполнители, студент группы 5Б1В ________ ________ Опарин А.О.

Руководитель ________ ________ Вагнер М.А.

подпись дата

Томск – 2014

Задача 6. Регенеративный подогрев питательной воды

Паротурбинная установка с начальными параметрами p0, t0 и конечным давлением pk работает по циклу Ренкина с одноступенчатым регенеративным подогревом питательной воды. Тип подогревателя (смешивающий (СМ) или поверхностный (ПВ)) и относительный внутренний КПД проточной части турбины hoi указаны в таблице 1. Вариантными расчетами абсолютного внутреннего КПД установки в зависимости от температуры воды на входе в парогенератор определить термодинамически оптимальную температуру питательной воды. Расчеты выполнить для двух вариантовтепловой схемы ПТУ:

1. Схема без промежуточного перегрева пара.

2. При введении в схему ПТУ промежуточного перегрева пара при

давлении pпп= (0,15¸0,20)×p0 и температуре tпп=t0.Повышением энтальпии воды в питательном насосе и потерями давления в пароперегревателе и трубопроводах от отбора до подогревателей пренебречь.

Таблица 1 - Исходные данные

№ вар. p0, Мпа t0, oC pк, кПа ηoi Тип
17,5 4,5 0,86 ПВ

Решение

1.Схема без промежуточного перегрева пара

национальный исследовательский - student2.ru

Рисунок 1 – Схема ПТУ

Энтальпия пара перед турбиной

национальный исследовательский - student2.ru

Энтропия пара перед турбиной

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия пара после теоретического расширения

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия воды после конденсатора

национальный исследовательский - student2.ru

Давление питательной воды

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия питательной воды национальный исследовательский - student2.ru , давление отбора национальный исследовательский - student2.ru (для поверхностного подогревателя национальный исследовательский - student2.ru , где национальный исследовательский - student2.ru ) и энтальпия отбора национальный исследовательский - student2.ru при разных значениях температуры национальный исследовательский - student2.ru определены с помощью программы H20 и сведены в таблицу 2.

Таблица 2

национальный исследовательский - student2.ru
национальный исследовательский - student2.ru 353,02 603,94 861,67 1133,94 1441,5
национальный исследовательский - student2.ru 0,05786 0,4156 1,724 5,0851 12,05
национальный исследовательский - student2.ru 2251,3 2549,12 2810,96 3058,2 3202,7

Тепловой баланс поверхностного подогревателя

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

отсюда национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

Внутренний абсолютный КПД

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

Рисунок 2- Зависимость абсолютного внутреннего КПД от температуры питательной воды.

Из графика оптимальная температура питательной воды

национальный исследовательский - student2.ru

2. Схема с промежуточным перегревом пара

национальный исследовательский - student2.ru

Рисунок 3 – Схема ПТУ

Энтальпия пара перед турбиной

национальный исследовательский - student2.ru

Энтропия пара перед турбиной

национальный исследовательский - student2.ru

Давление отбора

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия пара после теоретического расширения в ЧВД

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия пара перед ЧНД

национальный исследовательский - student2.ru

Энтропия пара перед ЧНД

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия пара после теоретического расширения в ЧНД

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия воды после конденсатора

национальный исследовательский - student2.ru

Энтальпия питательной воды национальный исследовательский - student2.ru , давление отбора национальный исследовательский - student2.ru и энтальпия отбора национальный исследовательский - student2.ru при разных значениях температуры национальный исследовательский - student2.ru определены с помощью программы H20 и сведены в таблицу 3.

Таблица 3

национальный исследовательский - student2.ru 242,6 (после пп) 242,6 (до пп)
национальный исследовательский - student2.ru 353,02 603,94 1049,7 1049,7 1236,7 1441,5
национальный исследовательский - student2.ru 0,0578 0,4156 3,5 3,5 6,9145 12,05
национальный исследовательский - student2.ru 2564,6 2932,6 3564,9 2957,5 3097,7 3302,7

Тепловой баланс поверхностного подогревателя

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

отсюда национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru (после пп)

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru (до пп)

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

Внутренний абсолютный КПД (отбор после пароперегревателя)

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

Внутренний абсолютный КПД (отбор до пароперегревателя)

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

при национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

национальный исследовательский - student2.ru

Рисунок 3- Зависимость абсолютного внутреннего КПД от температуры питательной воды.

Из графика оптимальная температура питательной воды

национальный исследовательский - student2.ru

Выводы: расчет оптимальной температуры питательной воды в цикле с промежуточным перегревом показал, что максимум КПД достигается, если отбирать пар из части низкого давления (после пром. перегрева).

Наши рекомендации