Головна

двигуни установки

  1.  Автоматичні спринклерні і дренчерні установки
  2.  Алгоритми установки і редагування камер в графічному редакторі «3Ds Max».
  3.  Аналіз динаміки громадської думки і пошук шляхів впливу на установки і настрій громадян
  4.  Базові захисні установки
  5.  Бази і похибка установки заготовок
  6.  БЕЗПЕЧНА ЕКСПЛУАТАЦІЯ УСТАНОВКИ
  7.  Бурові установки

З рівняння балансу енергії можна знайти залежність швидкості пара на виході з сопла (або входу на лопатку) w1 від величини теплоперепада Hа, Тобто різниці ентальпій пара h до і після сопла:

,

де j - коефіцієнт швидкості, що враховує втрати на тертя і вихреобразование.

На діаграмі h-s цей процес для одного ступеня має вигляд відрізка 1-2а (адіабатне витікання), а з урахуванням втрат - 1-2.

Як видно з діаграми h-s, чим нижче тиск в конденсаторі, тим більше теплоперепад, а значить, і потужність, що розвивається турбіною. Глибина розрідження визначається початковою температурою охолоджувальної води і кратністю охолодження.

У конструкціях парових турбін застосовують такі ступені тиску, в яких перетворення перепаду тиску в швидкість не закінчується повністю в соплах, а частково триває і в лопатковому каналі, де завдяки зміні швидкості виникає реактивний ефект, підвищує окружну швидкість колеса. Ставлення теплоперепада на лопатках HЛ до Теплоперепад на всій ступені Hа називається ступенем реактивності r. Парові турбіни, у яких r кожної із ступенів не перевищує 0,15, називаються активними, а за умови r ? 0,4 - реактивними.

 
 

Двигуни установки (ПТУ), у яких весь пар проходить через конденсатор, називаються конденсаційними. Вони призначені для вироблення електроенергії. Тиск на виході з турбіни і в конденсаторі зазвичай 3-5 кПа, а температура пара - 25-35 ° С. Їх ККД з урахуванням термодинамічних втрат, механічних втрат і втрат в електрогенераторі становить 29-39%. Розглянемо схему паросилова установки з конденсаційної турбіною:

 
 

У сучасних ПТУ здійснюється цикл Ренкіна, який дозволяє уникнути недоліків, пов'язаних з використанням компресора. Його запропонував Вільям Джон Макуорн Ренкін (1820-1872) - шотландський фізик і інженер, один з творців технічної термодинаміки.

У 1849 р незалежно від Клаузиуса Ренкін отримав загальні рівняння термодинаміки, що виражають співвідношення між теплотою і механічною енергією. Досліджував термодинамічні властивості газів і пара в 1850 р і склав таблиці водяної пари отримали широке застосування. У 1859 р побудував повну теорію парової машини, зокрема розробив ідеальний термодинамічний цикл парового двигуна, названого в його честь. «Керівництво з парових машин» Ренкина (1859) - перша праця з технічної термодинаміки. Ренкін ввів ряд термінів: потенційна енергія, адіабатичний і ізотермічний процеси, адіабата.

Цикл Ренкіна реалізується в такий спосіб: в паровому котлі відбувається випаровування води; в пароперегрівачі - перегрів пари при постійному тиску; в паровій турбіні пар адіабатно розширюється, здійснюючи роботу; в конденсаторі - конденсується при постійному тиску; конденсат подається насосом в економайзер, де він підігрівається, а потім в котел, де випаровується. К.к.д. циклу Ренкіна з сухим насиченим паром становить 29-36%, а з перегрітою парою - 34-46%.

 
 

На ТЕЦ поширені теплофікаційні ПТУ для одночасного отримання теплової та електричної енергії. У таких установках здійснюють теплофікаційний відбір пари при тиску 9?17 МПа і температурі 480-570 ° С. Вони є приводом електрогенераторів потужністю 17 і 22 МВт.

Перехід на температуру 580-650 ° С вимагає застосування дорогих аустенітних сталей.

 Розглянемо схему установки для спільного вироблення теплової та електричної енергії:

ПК - паровий котел; Т - парова турбіна; К - конденсатор-підігрівач; Н - насос; ТП - тепловий споживач. Цифри відповідають точкам циклу в Т-s-діаграмі

Теплофікаційний цикл в T-s-діаграмі:

Точки 3 і 4 на діаграмі T-s практично збігаються, оскільки в процесі адиабатного стиснення в насосі температура рідини підвищується мізерно мало.

Розглянемо схему турбіни з нерегульованим відбором пари для регенеративного підігріву живильної і нагріву мережної води:

 
 

Як показує досвід експлуатації, застосування таких теплових схем особливо доцільно на станціях, де котельні агрегати працюють з високим підігрівом повітря. Регенеративний підігрів води дозволяє зменшити поверхню водяного економайзера котла і тим самим підняти температуру газів, що надходять в воздухоподогреватель.

Схеми з комбінованою виробленням електричної і теплової енергії економічно вигідніші, ніж схеми з чисто конденсаційними турбінами.

лекція 11




 котельні агрегати |  Газотурбінні і комбіновані установки |  Розрахунок основних характеристик газових турбін |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати