Материал: Паросиловой цикл Ренкин

Эффективное абсолютное КПД двигателя:

η= l/ q= 1280,6 / 3366,18 = 0,380

Внутреннее относительное КПД комплекса "турбина- насос":

η= l/ l= 0,89

Полезная работа теоретического цикла :

Термический КПД теоретического цикла :

η= l/ q= 1436.14/ 3366.18= 0.4266

Эффективный КПД может быть представлен в виде :

η= η*η*η*η*η*η= 0,91*0,99*0,98*0,99*0,43*0,89*=0,335

Теплота, теряемая в котлоагрегате :

Δq= q- q= 3699,099- 3366,18 =332,92, кДж/кг

Теплота ,теряемая в паропроводе:

q^пп_пот=[(i-i)= 3500-3466,34= 33,66,кДж/кг.

Теплота, превращенная в электроэнергию:

l = q* η= 3699,099*0,335=1239,198, кДж/кг

Работа действительного цикла:

l= (i-i)-( i₃-i)=(3466,34-2206,98)-(133,82-121,4)=1246,94, кДж/кг

Эффективная работа:

l= l* η= 1246,94 * 0,99= 1234,47, кДж/кг

Потери механические в турбине:

Δl= l- l= 1246,94-1234,47= 12,47, кДж/кг

Δl= l*(1- η)= 1234,47 *(1-0,98)= 24,69, кДж/кг

Уравнение теплового баланса паротурбинной установки:

q = l+ q+ Δl+ Δl+ Δq+ q^пп_пот

3699,099= 1239,198+2085,58+12,47+24,69+332,92+33,66

Диаграмма распределения потоков теплоты :

5. Эксергетический анализ исследуемого цикла

При анализе цикла Ренкина принимается, что P₀=10 МПа

T₀=293 K

Эксергия потока тепла

е = q (1-)= 3699,099(1-)= 3010,95, кДж/кг

Работоспособность системы:

е= (i₃-i)-T( S₃- S₀) = (133,82-93,2)-293(0,4281-0,2942)= 1,387, кДж/кг

е=(i- i)-T( S₁₀- S ) = (3500-93,2)-293(6,757-0,2942)= 1513,2, кДж/кг

Потери работоспособности в котлоагрегате:

Δl= е- е + е= 1,387-1513,2+3010,95= 1499,137, кДж/кг

Потери работоспособности в паропроводе:

Δl= ее=[ (i- i)-T( S₁₀- S )] -[(i- i)-T( S₁- S )]= [1513,2]-[(3466,34-93,2)-293(6,715-0,2942)]=21,354, кДж/кг

Потери работоспособности в турбине :

Δl = (е-е) -l

Эксергия отработавшего пара из турбины:

е= (i- i)- T( S_2д- S)=(2206,98-93,2)-293(7,348-0,2942)=47,017, кДж/кг

Δl = (1491,846-47,017)-1234,47=210,359, кДж/кг

Потери эксергии в конденсаторе:

Δl= е- е= е- [(i- i)- T( S₂- S)]= 47,017-[(121,4-93,2)-293(0,4224-0,2942)]=47,017+9,363=56,38, кДж/кг

Потери работоспособности в насосе :

Δl= (е- е)- l= [е-[(i- i)- T(S- S)]]- l

Действительная работа насоса:

l= (i₃ -i)= 133,82-121,4=12,42

Δl= [-9,363-((133,82-93,2)-293(0,4224-0,2942))]+ 12,42=1,6, кДж/кг

Уравнение эксергетического баланса:

е= l+ Δl+Δl+ Δl + Δl+ Δl

,95= 1239,138+1499,137+21,354+210,359+56,3796+1,67, кДж/кг

Удельный расход пара :

d = 1/ l= 1/1234,47 = 0,00081кг/кДж

Удельный расход теплоты :

q = (BQ)/N, В==

Количество электроэнергии ,вырабатываемой электрогенератором в течении 1 часа:

N= l*D = 1234,47*3,3= 4114,9, кДж/с

Удельный расход теплоты:

q = (BQ)/N = (0,161*23000)/4114,9 = 0,8999, кДж

Мощность установки действительного цикла:

N=l*D =1239,198*3,3= 4089,35 ,кВт

Диаграмма потоков эксергии :

6. Вывод

В ходе расчёта курсовой работы был произведен анализ эффективности работы паросилового цикла Ренкина, были рассчитаны параметры состояния рабочего тела в различных точках цикла, определены потери энергии и работоспособности в реальных процессах рабочего тела и в элементах оборудования цикла, а также установки в целом. На основании полученных данных были построены Т-s и i-s диаграммы паросилового цикла Ренкина, а также энергетическая и эксергетическая диаграммы. По рассчитанной полезной работе (l=1280.6кДж/кг) и заданному расходу пара(D=12, т/ч) были определены мощность паросиловой установки(N=4089.4кВт) и удельный расход пара на единицу мощности(d=0.00081кг/кДж). Исходя из эффективности работы реального паросилового цикла оценивается эффективное КПД установки(η_е=0,335).

паросиловой цикл ренкин энергия

Список литературы

1. Мазур Л.С. Техническая термодинамика и теплотехника: Учебник.-М.: ГЭОТАР - МЕД, 2003.-352с.

. Расчет циклов тепловых и холодильных машин. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Техническая термодинамика и теплотехника" для студентов специальностей 240401, 240301,240403, 240502" очной и заочной формы обучения:-Кемерово.2007.