На головну

І закони (початку) термодинаміки

  1.  II. закони хаосу
  2.  TEМА 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ЗАКОНИ ХІМІЇ.
  3.  TEМА 1. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ І ЗАКОНИ ХІМІЇ.
  4.  VI. Святе мить і Закони Божі
  5.  VII. закони зцілення
  6.  А (додаткова). Термодинамічні підходи до сутності життя. Другий закон термодинаміки, ентропія і дисипативні структури.
  7.  Біноміальними І пуассоновским ЗАКОНИ РОЗПОДІЛУ

Спрощена технологічна схема паросилова конденсационной енергетичної установки для виробництва електроенергії приведена на рис. 2.1.

Пар великого тиску і температури подається з котельного агрегату КА (парогенератора) через пароперегрівача ПП в соплові апарати парової турбіни ПТ (див. Лінію зв'язку 1 на рис. 2.1), що має кілька ступенів розширення пара. Зростаючи, пара обертає турбіну, яка приводить в обертання електрогенератор ЕГ. При цьому температура і тиск пари в ПТ падають до деяких кінцевих значень. Після турбіни (див. Лінію зв'язку 2 на рис. 2.1) пар направляється в конденсатор К (теплообмінник, по трубах якого циркулює охолоджуюча вода), де конденсується, перетворюючись в воду. Ця вода надходить в живильний насос ПН (див. Лінію зв'язку 3 на рис. 2.1), який закачує її під певним тиском (див. Лінію зв'язку 4 на рис. 2.1) в нагрівальні труби котельного агрегату КА. У ньому вода спочатку нагрівається димовими газами з топки КА до температури кипіння, а потім вологий насичений пар нагрівається в кіпятільних трубах КА до стану сухої насиченої пари. Далі цей пар надходить в пароперегрівач (див. Лінію зв'язку 5 на рис. 2.1), де параметри пара (тиск і температура) доводяться до стану, відповідного параметрам лінії зв'язку 1 на рис. 2.1. Так замикається термодинамічний цикл роботи установки.


Мал. 2.1. Схема паросилова конденсаційної установки

В процесі теплообміну з котельним агрегатом і конденсатором робоче тіло змінює такі свої параметри, як тиск, обсяг і температура в залежності від характеру теплопередачі. Як відомо [2,4], зміна цих параметрів може відбуватися ізотермічні (при сталості температури), адиабатически (при сталості яку здійснюють роботи), изохорический (при сталості обсягу) і ізобатіческі (при сталості тиску). З цих термодинамічних процесів в ході перетворення отриманої кількості теплоти від котельного агрегату утворюються замкнуті термодинамічні цикли робочого тіла.

Енергетичні установки на органічному паливі завжди використовують перегрітий пар. В даний час температура пара конденсаційних установок з проміжним перегрівом пари перед турбіною зазвичай досягає 540-560 оС при тиску пара перед турбіною до 23,5 МПа, а без проміжного перегріву - до 535 оС при тиску до 8,8 МПа.

Енергетичні установки на ядерному паливі широко використовують насичений пар, початкові параметри якого на вході в турбіну залежать як від технологічної схеми установки, так і від типу застосовуваної турбіни (конденсаційної або з регульованими відборами пари).

Таким чином, енергія згорає палива йде на нагрів живильної води і пари в паровому котлі. Енергія пара парового котла (теплогенератора) перетвориться в механічну енергію обертання парової турбіни з електрогенератором на валу. Крім того, вона витрачається на проміжний перегрів пари, регенерацію (регенеративний підігрів живильної води), теплофікацію самої електростанції і житлових масивів (мережевий підігрів) і ін. Зауважимо, що робоче тіло (живильна вода і пар) отримує теплову енергію від нагрівача (котельного агрегату ), що має більший запас внутрішньої енергії, а потім віддає теплову енергію холодильника-конденсатора, має менший запас енергії.

Термодинамічний стан теплових двигунів характеризується важливими термодинамічними функціями стану - ентальпії і ентропією.

 (2.1)
ентальпія h - Термодинамічна функція, що характеризує теплосодержание системи (кількість теплоти або роботу). Вона визначається співвідношенням:

h = ?W + PV,

де ?W - Зміна внутрішньої енергії системи при її переході з одного термодинамічної стану в інше;

P - Тиск пари;

V - Обсяг пара.

Ентальпія відображає 1-й закон термодинаміки - Кількість теплоти, підведене до системи, йде на зміну її внутрішньої енергії і на здійснення системою роботи. По суті, ентальпія, що має розмірність енергії, є приватною формою закону збереження енергії. теплота Q, що дорівнює h, Отримана системою при переході її з одного стану в інший, частково витрачається на здійснення роботи пара (A = PV), А частково йде на збільшення її внутрішньої енергії на величину ?W. Внутрішня енергія системи є функцією стану системи, тобто величина ?W не залежить від шляху переходу з одного стану в інший, а залежить лише від початкового і кінцевого станів. При постійному тиску кількість теплоти, поглиненої системою під час переходу з одного стану в інший, так само збільшенню ентальпії. Іншими словами, згідно з (2.1) робота пара при адіабатичному розширенні (або стисненні) одно убутку ?W його внутрішньої енергії. Як наслідок, кількість теплоти, отримане паром, повністю перетворюється в роботу при ізотермічному процесі, при якому внутрішня енергія залишається незмінною (?W = 0).

ентропія s - Термодинамічна функція, що характеризує зміну енергії в процесі переходу з одного рівноважного стану в інший. ентропія відображає 2-й закон термодинаміки, Що визначає статистичну спрямованість зміни стану системи - замкнута система мимоволі переходить з менш ймовірного в більш ймовірне стан. Вважається, що тепло не може мимовільно переходити від більш холодного до більш гарячого тіла так, щоб не відбулося жодних змін в інших тілах. В необоротних теплових процесах передачі тепла від палива, що спалюється робочого тіла (пару), що характерно для реальних теплових двигунів, ентропія зростає і визначається співвідношенням

s ? Q / T,

де T - Абсолютна температура системи;

Q - Кількість тепла, поглиненого системою.

Зауважимо, що при здійсненні корисної роботи, тобто при перетворенні теплової енергії робочого тіла в механічну енергію, ентропія завжди зростає, що супроводжується відведенням тепла в навколишнє середовище разом з охолоджувальною водою, що охолоджує середовищем електрогенератора і ін. Отже, теплові двигуни неминуче призводять до поступового підвищення середньої температури навколишнього середовища, ймовірності виникнення «парникового ефекту »і іншим негативним для екології наслідків.




 ВСТУП |  І їх використання |  Єдина енергетична система Росії |  Переваги освіти ЄЕС полягають у підвищенні його економічності при одночасному підвищенні надійності та якості електропостачання споживачів. |  електричні станції |  Електричні і теплові мережі |  Споживачі електричної енергії |  енергосистем |  Баланси потужності і енергії енергосистем |  Традиційне паливо і його характеристики |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати