Паровые теплосиловые установки с циклом Ренкина в насыщенном паре
Рис 1.6 Схема паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина в насыщенном паре:
КА – котлоагрегат;
ПК – паровой котел;
Э – экономайзер;
ПТ – паровая турбина;
ЭГ – электрогенератор;
К – конденсатор;
ЦН – циркуляционный насос;
ПН – питательный насос.
Рис.1.7 Цикл Ренкина в насыщенном паре на диаграмме 
Рис 1.8 Цикл Ренкина в насыщенном паре на диаграмме 
Линия 1-2 – адиабатное расширение в паровой турбине ПТ сухого насыщенного пара с понижением давления 
до 
, понижением температуры от 
до 
и уменьшением степени сухости до 
.
Линия 2-3 – процесс полной конденсации влажного насыщенного пара с параметрами 
, 
и до состояния кипящей жидкости за счет отбора теплоты 
в конденсаторе К.
Линия 3-4 – процесс адиабатного сжатия жидкости в питательном насосе ПН с повышением давления от до . При сжатии удельный объем жидкости 
почти не изменяется, а температура повышается всего на несколько градусов от 
до 
. Эту недогретую жидкость с параметрами и ( 
) перед подачей в паровой котел специально подогревают до температуры 
в экономайзере Э при 
. Этот процесс изображается линией 4-5.
Экономайзер – это специальный теплообменник, расположенный в котлоагрегате КА. В экономайзере жидкость получает дополнительное количество теплоты 
от газообразных продуктов сгорания топлива в топке котла. Графически теплоте соответствует площадь внутри контура 8-3-4-5-9 на рис.1.8. Из экономайзера кипящая жидкость с параметрами и поступает в основные испарительные поверхности котла, где при , 
происходит процесс парообразования (линия 5-1) до состояния сухого насыщенного пара. В отличие от цикла Карно, где теплота подводится к рабочему телу только в изотермическом ( ) процессе, в цикле Ренкина часть теплоты ( ) подводится к изобаре ( ) процесса (линия 4-5) с повышением температуры от до , то термический КПД цикла Ренкина ниже чем у цикла Карно во влажном паре. Повышение давления не только не дает заметного увеличения термического КПД цикла Ренкина, но и ухудшает условия работы проточной части турбины (эрозия лопаток, дополнительные потери при расширении) из-за уменьшения степени сухости пара 
на выходе из турбины.
|
|
|
Термический КПД цикла Ренкина в насыщенном паре определяется по общей формуле.
;
Так как процесс теплоподвода изобарный ( 
), то
Отвод теплоты также идет при 
, поэтому
, где 
.
Окончательно точная формула для термического КПД цикла Ренкина в насыщенном паре имеет вид:
(1.3)
На 
диаграмме (рис.1.7) работа привода питательного насоса изображается площадью контура 3-4-6-7, а на диаграмме(рис.1.8) ей соответствует площадь внутри контура 3-4-5-3.
|
|
|
В случае пренебрежения работой питательного насоса по сравнению с работой турбины, изобара( ) подогрева жидкости в экономайзере(линия 4-5) на диаграмме совпадает с нижней пограничной кривой(X=0). При этом процесс сжатия жидкости в питательном насосе (линия 3-4) на диаграмме совпадает с осью ординат ( 
). Данный случай иллюстрируется рис.1.9 и рис.1.10.
|
Рис.1.9 Цикл Ренкина в насыщенном
паре на диаграмме при 
Пренебрегая работой насоса ( ), когда из рис.1.10 , то формула (1.3) получим приближенное значение термического КПД цикла Ренкина:
Окончательно: 
(1.4)
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 136; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!