Процесс конденсации пара в конденсаторе в h, s — диаграмме изображается линией 2д-3'. Конденсация пара, поступающего в отбор, происходит в подогревателе сетевой воды (бойлере) в результате охлаждения водой, циркулирующей в системе отопления. Этот процесс также является изобарно изотермическим и изображается линией 1от-3″.Определение термодинамических параметров в основных точках цикла.
Для построения теплофикационного цикла в h, s — диаграмме необходимо определить параметры в основных точках цикла. Точка 1 — состояние острого пара перед турбиной. Давление р1 = 8,5 МПа, температура Т1 = 320ºС. По h, s — диаграмме или таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара находим: энтальпия h1 = 2857 кДж/кг, удельный объем v1 = 0,025 м3/кг, энтропия s1 = 5,89 кДж/(кг· К).Точка 1' - конец изоэнтропного расширения пара в ЧВД турбины. Определяется на h, s — диаграмме пересечением линий постоянных энтропии s1 = 5,89 кДж/кг· К и давления в отборе р1' = рот = 0,15 МПа. По h, s — диаграмме находим: энтальпия h1' = 2182 кДж/кг, удельный объем v1'=0,893м3/кг, энтропия s1' = 589 кДж/(кг· К), температура Т1' = 111ºС.Точка 1от — конец действительного процесса расширения пара в ЧВД турбины. Tемпература = Т1' = 111ºС, т.к. точка 1от находится в области влажного пара. Энтальпию пара в точке 1отэнтропиюи удельный объем от находим из таблиц или из h, s — диаграммы по известным параметрам и := 6,19кДж/(кг· К), = 0,953 м3/кг, Точка 2 — конец изоэнтропного расширения пара в турбине. Определяется пересечением линий постоянной энтропии s1 = 5,89 кДж/(кг· К) и давления в конденсаторе р2 = 0,0041= МПа. По h, s — диаграмме находим: энтальпия h2 = 1777 кДж/кг, удельный объем пара v2 = 23,1 м3/кг, энтропия s2 = s1 = 5,89 кДж/(кг· К), температура Т2 = 29ºС. Точка 2' - конец изоэнтропного расширения пара в ЧНД турбины. Определяется пересечением линий постоянных энтропии= 6,19кДж/(кг· К) и давления в конденсаторе р2 = 0,0041= МПа. По h, s — диаграмме находим:
энтальпия = 1866 кДж/кг, удельный объем = 24,37 м3/кг, энтропия = 6,19кДж/(кг· К), температура Т2' = 29ºС.Точка 2д — конец действительного процесса расширения пара в ЧНД турбины. Энтальпию пара в точке 2д определим по формуле:
Найдем Из h, s — диаграммы определим:
удельный объем = 26,141 м3/кг, энтропия = 6,61кДж/(кг· К), температура = 29ºС, .Относительный внутренний КПД ЧНД турбины определится:
Относительный внутренний КПД ЧВД турбины определится:
Точка 3' - конец процесса конденсации пара в конденсаторе турбины. Параметры в этой точке находим, пользуясь таблицами, по заданному давлению = 0,0041 МПа: энтальпия h3' = 123 кДж/кг, удельный объем пара v3' = 0,001 м3/кг, энтропия s3'= 0,43 кДж/(кг· К), температура Т3' = 29ºС.Точка 3″ - конец процесса конденсации пара в подогревателе сетевой воды (бойлере).Параметры в этой точке находим, пользуясь таблицами, по заданному давлению = 0,15 МПа: энтальпия h3″ = 467 кДж/кг, удельный объем пара v3″ = 0,001 м3/кг, энтропия s3"= 1,43 кДж/(кг· К), температура Т3″ = 111ºС.Точка 3 — состояние конденсата перед питательным насосом. Энтальпию в этой точке находим по уравнению:
Остальные параметры кипящей воды в точке 3 находим из таблиц по величине h3: Т3 = 71,4ºС, р3 = 0,033 МПа, v3 = 0,1 024 м3/кг, s3 = 0,97 кДж/(кг· К).Точка 4 — конец изоэнтропного сжатия конденсата в питательном насосе. Механическая работа вращения ротора насоса полностью переходит в теплоту. При этом принимаем увеличение температуры и энтальпии конденсата после повышения давления до величины р4 = р1 = 8,5 МПа соответственно на 2,5ºС и 10 кДж/кг (эти величины общепринятые данные). Тогда параметры в точке 4 будут равны: р4 = 8,5 МПа, Т4 = 73,9ºС, v4 = 0,1 024 м3/кг, h4 = 309 кДж/кг, s4 = s3 = 0,97 кДж/кг· К. Точка 4д — конец адиабатного сжатия конденсата в питательном насосе (состояние конденсата перед парогенератором).Энтальпия в точке 4д определяется из уравнения:
Находим остальные параметры из таблиц по известным р4д = р1 иh4д: Т4д = 72,4ºС, v4д = 0,102 м3/кг, s4д = s3 = 0,98 кДж/кг· К. Точка 5 — начало парообразования в парогенераторе. Параметры находят по давлению р5 = р1 из таблиц: р5 = 8,5 МПа, Т5 = 299ºС, v5 = 0,139 м3/кг, h5 = 1409 кДж/кг, s5 = 2,46 кДж/кг· К. Точка 6 — конец парообразования в парогенераторе. Параметры находим по давлению р6 = р1 из таблиц: p6 =8,5МПа, Т6=299ºС, v6=0,0219 м3/кг, h6=2751 кДж/кг, s6=5,71кДж/кг· К.11'1от22'2д3'p8,50,150,150,410,00410,410,0041T32011111129292929v0,0250,8930,95 323,1124,3726,1410,001h285721822297177718661993123s5,895,896,195,896,196,610,433"344д56p0,150,0338,58,58,58,5T11171,473,972,429 9299v0,0010,10 240,0010240,1 020,001390,0219h46729930931014092751s1,430,970,970,982,465,71Определим максимальный расход пара в конденсатор при заданной мощности турбины Определим потерю энергии холостого хода турбогенератора по уравнению:
Определяем расход условного топлива при номинальном режиме теплофикационной турбиныдля:
Список литературы
1.
Дыскин Л. М., Пузиков
Н. Т. Расчет термодинамических циклов: учебное пособие /
Л. М. Дыскин,
Н. Т. Пузиков. — 2-е изд., перераб.
Нижегород. гос. архит.
строит. ун-т. — Н. Новгород: ННГАСУ, 2010. — 87 с.
2. Дыскин.
Л.М.Определение характеристик теплофикационной паровой турбины. Методические указания для студентов направления 140 100.
Теплоэнергетика. Нижний Новгород, издание НГАСУ, 2009 г.
3. Ривкин С. Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара / С. Л. Ривкин, А. А. Александров — М.: Энергоатомиздат, 1984.
