Теоретические основы теплотехники. Ляшков В.И. - 48 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Удельным расходом пара d
0
называют количество килограмм пара, необходимого для получения одного киловатт-часа
энергии,
d
0
= 3600/q
1
= 3600/(h
1
– h
2
), кг/(кВт⋅ч).
Удельный расход тепла – это количество тепла, необходимое для получения одного киловатт-часа работы,
q = 1/(3600 η
t
), кДж/(кВт⋅ч).
Заметим, что в действительности процесс расширения пара в турбине сопровождается потерями на трение и не является
изоэнтропным. В соответствии со вторым законом термодинамики, он сопровождается увеличением энтропии
s, и это
увеличение тем больше, чем больше потери на внутренне трение. На
T–s диаграмме этот необратимый процесс показан
условно линией 1–2
д
. Полезная работа при этом определится разницей энтальпий h
1
– h
2д
, а отношение этой действительной
работы к теоретической, равной
h
1
– h
2
, называют внутренним относительным КПД η
io
:
21
д21
o
hh
hh
i
−
−
=η
.
Этот коэффициент характеризует степень совершенства действительного процесса расширения в турбине в сравнении с
идеальным.
1.7.6 Повышение эффективности теплосиловых циклов
Ч
тобы повысить эффективность паросилового цикла предложен ряд мер для его модернизации. Так, увеличение давления р
1
с
целью увеличения термического КПД приводит к увеличению влажности отработанного пара (см. рис. 1.78, точки 2
и
и 2
п
).
Это отрицательно сказывается на работе паровой турбины и весьма нежелательно.
Чтобы избежать этого, организуют цикл с промежуточным перегревом пара. Для этого пар, отработавший в первой
ступени турбины, направляется не во вторую ее ступень, а в еще один пароперегреватель, установленный на хвостовом
тракте продуктов сгорания. Здесь он снова перегревается примерно до той же температуры
Т
1
, и только потом направляется
во вторую ступень (второй цилиндр) турбины на расширение. Как правило, турбины имеют несколько цилиндров, и такой
промежуточный перегрев может осуществляться перед каждым из них. Как это видно из рис. 1.78, применение
промежуточного перегрева увеличивает площадь цикла, а значит и его термический КПД.
Ранее (см. 1.7.4) было показано, что эффективным способом повышения термического КПД цикла является регенерация
отводимого тепла. В паросиловых установках с этой целью часть пара, отработавшего в первой ступени турбины, забирают и
направляют в специальный смесительный теплообменник (его называют подогревателем конденсата),
где этот пар отдает часть своего тепла и подогревает конденсат из конденсатора перед поступлением
его в котел.
Схема
теплосиловой
установки с
регенерацией тепла и
h–s диаграмма ее
термодинамического
цикла приведены на
рис. 1.79. В
подогреватель
1
направляется часть
пара, обозначаемая
через
α. Тогда через остальные ступени турбины и конденсатор 3 пройдет остальная часть, равная (1 – α). Отбор пара
производится при достаточно высоких еще параметрах
р
2от
, t
2от
, и h
2от
и это позволяет так подогреть подаваемый насосом 2
конденсат, что энтальпия его увеличивается до величины
h
4от
. Обычно количество отбираемого пара определяют из условия,
что за счет его тепла конденсат нагреется до такой же температуры, с какой конденсируется этот пар (
t
4от
= t
н
, h
4от
= h′′ при р
=
р
2от
). Записав уравнение теплового баланса (теплота, отданная паром, равна теплоте, полученной конденсатом)
α (h
2от
– h
3от
) = (1 – α) (h
4от
– h
3
), (1.56)
после простейших преобразований находим
32
34
hh
hh
−
−
=α
от
от
.
Таким образом из каждого килограмма пара α-килограмм совершает цикл 1–2
от
–4
от
–5–6–1 и удельная работа этой части
(если считать расширение в турбине изоэнтропным) будет
l
от
= α (h
1
– h
2от
).
Другая часть совершает цикл 1–2–3–4–5–6–1, и ее удельная работа будет
l
ост
= (1 – α) (h
1
– h
2
).
Тепло, отведенное за цикл, определится разницей энтальпий
q
1
= h
1
– h
4от
,
так что термический КПД цикла
p
v
h
s
х = 1
х
= 0
1
2
и
3
4
5
6
1
2
и
3, 4
k
5
6
p
1
k
•
p
2
•
х = 1
1’
2’
1’
2’
•
••
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
2
п
Рис. 1.78 р–v и h–s диаграммы цикла с вторичным перегревом пара
1
2
1 кг
α
кг
q
1к
q
1
Рис. 1.79 Схема па
р
отводимого

Страницы