2.4 Construcția diagramei i-S.
Fig. 2. Schimbarea condițiilor de abur într-o turbină cu o prelevare reglabilă a aburului
în diagrama i-S.
În Fig. 2. arată schimbarea diagramei i-S de 1 kg de fluid de lucru pe măsură ce trece prin turbină, pe măsură ce iese din abur ușor supraîncălzit.
1-2 - extinderea adiabatică a aburului fără selecție;
2-3 - expansiunea adiabatică a aburului în CVP fără pierderi;
3-2 - extinderea adiabatică a aburului în LPC fără pierderi;
1-4 - extinderea luând în considerare frecare.
2.6. Determinarea parametrilor termodinamici și tehnico-economici.
2.6.1. Modul de condensare a funcționării turbinelor
Determinăm consumul specific de abur al turbinei în condiții nominale de funcționare fără selectare, atunci când funcționează în modul de condensare:
de n = 1 / (i1 - i6) ηm · ηel = 1 / (3185,3-2034,76) · 0,88 · 0,92 = 0.0010735 kJ / kg = 0.0010735 · 3,6 · 10 3 kg / (kW · h) = 3,8646 kg / (kW · h); (2.1)
unde i1 - entalpia de abur la intrarea în turbină în FVD, kJ / kg · h; i6 - entalpia de abur la ieșirea din PND, kJ / kg · h; ημ - eficiența mecanică a turbinei; ηэл - Eficiența unui electrogenerator.
Atunci când funcționează în modul de condensare (Dot = 0), turbina dezvoltă puterea nominală, iar toate aburile trece în serie de HPC, LPC și intră în condensator.
Consumul total de aburi va fi:
DB H = de n · NH = 0,0010735 · 12590 = 13,52 kg / s = 48,672 t / h; (2.2)
unde DEH reprezintă consumul specific de abur pe turbină pentru generarea puterii nominale, kg / (kWh),
NH - puterea nominală a turbinei, kW;
Operațiunea de turbină cu selecție.
Coeficientul β, numit coeficientul de subdezvoltare, caracterizează proporția de lucru care nu este efectuată de aburi din selecția LPC.
Definiți parametrii instalației de turbină cu abur atunci când operează în modul nominal cu selecție:
Numerotul în această dependență caracterizează subdezvoltarea a 1 kg de abur în LPC, numitorul fiind producția de 1 kg de abur în întreaga turbină.
Dacă cantitatea de abur (Dot ≠ 0) este luată din conducta de eșantionare, puterea turbinei va deveni mai mică, deoarece aburul selectat nu va face roboți în LPC. Pentru a compensa această subproducție de energie utilă, este necesar să se introducă în turbină o cantitate suplimentară de abur în loc să fie luată din selecție; această cantitate de abur va fi mai mică decât cea luată din selecție, deoarece se va extinde atât în LPC, cât și în CVP. O cantitate suplimentară de abur este definită ca fracțiunea lui β din DotB.
Consumul total de abur la turbină la modul nominal va fi:
fluxul de condens care iese din condensator la modul nominal DK H. flux total determinat de diferența de turbină cu abur DB H si selectarea fluxului Dotb H:
DK H = DB H - Dotb H = 19,011 - 9,5 = 9,511 kg / s = 34,2396 t / h; (2.5)
Consumul de abur în regenerare la DP nominal Modul H se determină conform tabelului de pre-definirea entalpia lichid de fierbere la presiunea de selecție (Potb = 800 kPa) i4 „și presiunea condensatorului (Pk = P2 = 4,75 kPa) i6“:
unde i4 'și i6' este entalpia lichidului fierbinte la presiunea Potb și, respectiv, Pk; DK H - debitul condensului, lăsând condensatorul în modul nominal.
Consumul de abur pentru consumul termic DT H este determinat de:
Să determinăm cantitatea de căldură QT a lui N. scăzută pentru căldură, adică fără căldură pentru regenerare:
Consumul de combustibil pentru încălzirea B N T pe unitate de timp este determinat de:
în care Q H P - căldura inferioară de ardere se presupune a fi o căldură mai scăzută de ardere a combustibilului convențional (Q H Q H P = WT = 29300 kJ / kg).
Consumul total de combustibil la modul nominal B H este determinat de:
Consumul de combustibil pentru producția de energie electrică B N E este determinat de:
B N = B - B H = 1,817 - 0,665 = 1,152 kg / s. (2.11)
Consumul specific de combustibil pentru producerea de energie electrică în consumul de energie electrică și termică în nt este determinat de:
în n e = B N E / NH = 1,152 / 12590 = 0,0000915 kg / J = 91,5.10-6 kg / kJ; (2.12)
în nt = B N T / NH = 0,665 / 17141,113 = 0,003838 kg / J = 38,7.10-6 kg / kJ. (2.13)
Coeficient de eficiență în producerea energiei electrice și a energiei termice în modul de funcționare nominal:
La CHP, se utilizează un indicator economic în care numerotatorul combină energia electrică acumulată și energia termică eliberată. Această sumă este atribuită căldurii eliberate în timpul arderii de combustibil și se numește coeficientul de utilizare a căldurii combustibilului.
K = (NH + QTH) / BH · QH P = (12590 + 17141,113) / 1,817 · 29300 = 0,5585. (2.16)
3. Producția separată de energie termică și electrică la IES și în cazanele raionale.
Construcția proceselor de vapori de apă într-o turbină de condensare.
În turbina cu abur, fluidul de lucru se mișcă la viteze mari și intră în contact cu suprafețele părților sale; Ca rezultat, frecarea are loc atât în interiorul corpului cât și în contact cu suprafețele metalice. Pentru a depăși fricțiunea, o parte din energia utilă este consumată și, prin urmare, munca de 1 kg de abur va fi mai mică decât lucrările unei turbine ideale (fără pierderi) h0 = i1 - i2. Procesul de extindere a fluidului de lucru cu toleranță la pierderile prin frecare este prezentat în diagrama i-S. Entalpia de aburi la sfârșitul procesului de extindere reală (punctul 6) este desemnată i6. iar munca internă de 1 kg de abur, ținând cont de pierderile de frecare (este notată de hi) este: hi = i1 - i6.
Comparând activitatea motorului ideal h0 și activitatea internă a motorului actual se realizează în funcție de eficiența, care se numește eficiența relativă internă a turbinei:
Cunoașterea valorilor relative ale eficienței interne face posibilă determinarea punctului diagrama i-S care caracterizează starea, și, prin urmare, gradul de uscare (și alți parametri) aburul care iese din turbina. Entalpia de abur după expansiune în turbina se determină din expresia: i6 = i1 - H0 · ηoi = i1 - (i1 - i2) · ηoi.
În diagrama i-S, compuneți valoarea lui i6 și trasați o linie orizontală i6 = const; gradul de uscare la punctul 6 nu trebuie să fie mai mic de 0, 9, pentru a exclude uzura erozivă a lamelor de lucru din ultimele etape.
3.1 Determinarea parametrilor termodinamici și tehnici și economici ai IES și a cazanelor districtului.
Atunci când se indică costurile de abur și de combustibil în producția separată de electricitate și căldură, utilizați indicatorul "P" (ceea ce înseamnă "separat").
Pentru a calcula consumul specific de abur de pe turbină, este necesar să se determine activitatea internă de 1 kg de abur în prezența regenerării, pentru care fracțiunea de selecție α pentru regenerare este determinată preliminar.
Lucrări interne de 1 kg de abur în vederea pierderilor cauzate de o frecare:
Consumul specific de abur pentru generarea de energie în modul nominal:
Fluxul total de abur al DBP H:
Încărcarea combustibilului convențional VER N:
Consumul specific de combustibil pentru producerea de energie electrică:
Consumul de combustibil pentru generarea aburului în cazan:
Eficiența energetică a IES:
nc e = 1 / v n er · QH P = 1 / 118,2 · 10 -6 · 29300 = 0,2888 (3,8)
Consumul total de combustibil pentru producția separată de energie:
Coeficientul de utilizare a căldurii de combustibil în cazul producerii separate de energie:
4. Analiza indicatorilor de performanță pentru CHP și IES.
Analizând calculele de producție, este necesar să se compare carburantul uzat al ambelor versiuni ale CHPP și IES împreună cu cazanul și generarea de energie electrică la CHP și IES.
Economie de combustibil într-o instalație combinată comparativ cu o instalație separată:
Acest rezultat ne permite să concluzionăm că generarea combinată de căldură și energie electrică la centrala de cogenerare este mai profitabilă decât producția separată la IES și în cazanele raionale. Economia de combustibil este atinsă cu 10,136%. Comparația eficienței electrice a CHP și IES arată:
5. Determinarea caracteristicilor turbinei de condensare și construirea unei diagrame a modurilor de funcționare a acesteia.
O caracteristică importantă a turbinei este consumul de abur la funcționare în regim de mers în gol, corespunzător modului său de funcționare, în care turbina se rotește la o viteză nominală fără a produce energie electrică. Cu acest mod de operare, munca făcută de abur este folosită pentru a depăși pierderile proprii ale fabricii.
Consumul de abur pentru ralanti este de obicei exprimat ca fractiunea x a debitului aburului la sarcina nominala:
unde x este raportul de ralanti al turbinei; DB Н - debitul de abur la turbină la funcționarea nominală, fără selectare.
Valoarea lui DB H în această formulă este notată de DKMAX. Când turbina funcționează fără selectare, aceasta generează puterea nominală numai prin introducerea aburului în condensator. În modul de prelevare a aburului, o parte din puterea nominală va fi generată de aburul selectat, prin urmare, cantitatea de abur care intră în condensator va fi mai mică decât în modul de selecție. Cantitatea de abur care intră în condensator atunci când operează în modul de selecție este maximă, iar capacitatea turbocompresorului și a condensatorului este calculată pentru aceasta.
Sarcina electrică, care trebuie alimentată din exterior pentru rotirea arborelui, fără a pierde aburul (puterea electrică la ralanti):
"-" indică faptul că este raportată la instalație.
La debitul de abur constant turbinei la selectarea modului nominal DB H = const poate modifica valorile puterii electrice prin modificarea cantității de abur sângerat. Dacă selecția este mărită la valori care depășesc valoarea nominală, valoarea puterii electrice scade, deoarece tot mai mult aburul va trece prin LPC. Selecția maximă (cu maximum) cu această metodă va fi modul în care a trecut toată cantitatea de DB N din turbină
CVP, va intra în selecție. Puterea electrică a CVP la debitul de abur în turbină DB H:
Cu o scădere a numărului de retrageri sub capacitatea nominală, turbina va crește, devenind mai nominală. Regimul extrem în acest caz va fi astfel încât cantitatea maximă de abur pentru care sunt calculate va curge în LPC și condensator. Puterea maximă a modulului:
Pentru comoditate, construcția diagramei parametrilor modurilor de turbină ale punctelor va fi redusă la masă.
Parametrii punctelor diagramei de funcționare a turbinei:
Diagrama modurilor de funcționare a turbinei este prezentată în figură. Din diagramă, determinăm puterea de la punctul 7: NT = 2,9 MW.
LISTA SURSELOR UTILIZATE
Kirillin V.A. Sychev V.V. Sheyndlin A.E. Termodinamica tehnică, ediția a 2-a, M: Energy, 1974.
Kushnirev VI Lebedev V.I. Pavlenko V.A. Termodinamica tehnică și transferul de căldură: un manual, ediția I, M: Stroiizdat, 1986.
Novikov II Termodinamica: un tutorial, prima ediție, M: Engineering Engineering, 1984
Arta similara:
Book >> Teoria economică
gazul este ars în cazanele IES și CHP folosind cele tradiționale. complicație a ciclului termodinamic. CHP. mai ales în zonele reci. Producția de energie termică și electrică la stațiile cu producție combinată de energie se realizează pe bază.
Proiectarea unei centrale termice pentru a asigura un oraș cu o populație de 190.000 de locuitori
Teză >> Fizică
La ATEC, precum și la o instalație de cogenerare convențională. termică și electrică. și pe AST - numai termice. la rezervoarele etapelor inferioare. Pe baza centralelor hidroelectrice din regiunile de est, se formează complexe industriale specializate în industriile mari consumatoare de energie.
Rezumat >> Industrie, producție
energie termică pentru descompunerea termochimică a producției de apă și hidrogen; Sisteme de generare a energiei electrice. Centralele solare pe baza termodinamicii.
Energia entropie energetika Idei și Prigogine și semnificația lor pentru moderne
Curs de lucru >> Fizica
echilibrul termodinamic - producerea entropiei. Producție. termică (TPP): condensare (IES), încălzire (energie termică termică și electrică). Energia nucleară este alcătuită din centrale nucleare (centrale nucleare).
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: