Методика расчета необратимого регенеративного

Цикла ПТУ

 

Действительный необратимый регенеративный цикл ПТУ в T,s- и h,s- диаграммах показан на рис.7.33 и 7.34. Необратимость этого цикла характеризуется наличием трения в адиабатном процессе расширения пара в турбине. В результате этого процесс 1-2’ смещается в сторону увеличения энтропии.

Необратимость процесса расширения пара в турбине характеризует внутренний относительный КПД турбины h_oi. Этот КПД представляет отношение действительной работы турбины к теоретической применительно ко всем отсекам турбины:

. (7.49)

Используя внутренний относительный КПД, определяем параметры в конце необратимых адиабатных процессов:

; ;

; .

Остальные энтальпии в соответствующих точках цикла имеют такие же значения, как и в обратимом цикле ПТУ.

Определение долей отборов пара на подогреватели

Расчет долей отборов пара на смешивающие подогреватели аналогичен обратимому циклу ПТУ за исключением того, что значения энтальпий пара в отборах турбины будут иметь большие значения, чем в обратимом цикле.

Начинается расчет долей отбора пара также с первого подогревателя П₁ по ходу движения пара.

® . (7.50)

®

® . (7.51)

®

® . (7.52)

Определение теплоты, подведенной в цикле ПТУ

Теплота, подведенная к рабочему телу в паровом котле при Р_о=const (процесс 6-1), имеет то же значение, что и в обратимом цикле. Это обусловлено тем, что не учитывается работа сжатия в питательном насосе.

q_1i=q₁=h_o-ct₁’.

Теплота, отведенная из цикла ПТУ

Удельная теплота, отведенная в цикле ПТУ от рабочего тела q_2i, рассчитывается как разница энтальпий изобарного (Р_к=const) процесса 2’-3, умноженная на величину относительного расхода пара в конденсатор турбины:

q_2i=(1-a_1i-a_2i-a_3i)(h_кi-ct_к’). (7.53)

Техническая работа расширения пара в турбина

Удельная техническая работа паровой турбины l_тi определяется так же, как в обратимом цикле в виде суммы работ отсеков турбины с неизменным расходом пара. Однако в этом случае энтальпии и доли отборов пара на подогреватели имеют численные значения необратимого цикла ПТУ:

l_тi=h_o-h_1i+(1-a_1i)(h_1i-h_2i)+(1-a_1i-a_2i)(h_2i-h_3i)+(1-a_1i-a_2i-a_3i)(h_3i-h_кi)=

=h_o-h_кi-a_1i(h_1i-h_кi)-a_2i(h_2i-h_кi)-a_3i(h_3i-h_кi)=

=h_o-a_1ih_1i-a_2ih_2i-a_3ih_3i-(1-a_1i-a_2i-a_3i)h_кi. (7.54)

Коэффициенты недовыработки для необратимого цикла имеют следующие значения:

; ; . (7.55)

Используя коэффициенты недовыработки и вторую форму записи выражения (7.54), удельную работы турбины:

l_Тi=(h_o-h_кi)(1-a_1iy_1i-a_i3iy_3i)= . (7.56)

Поскольку работа насосов в данных расчетах не учитывается, то работа регенеративного цикла ПТУ равна работе турбины: l_i = l_тi.

КПД цикла ПТУ

Внутренний абсолютный КПД необратимого регенеративного цикла ПТУ определяется как

. (7.57)

В регенеративном цикле ПТУ внутренний абсолютный КПД нельзя представлять в виде произведения термического КПД на внутренний относительный КПД турбины (h_i¹h_th_oi), т.к. при расчете работы турбины используются доли отборов пара из турбины.

Удельные расходы пара и теплоты на выработанный киловатт×час в реальном цикле ПТУ определяются по традиционным формулам:

; .

При известных значениях КПД механического h_м и электрического генератора h_г определяются следующие показатели экономичности регенеративного цикла ПТУ.

Электрический КПД цикла ПТУ

h^э = h_ih_мh_г;

Удельные расходы пара и теплоты на выработанный киловатт×час электрической работы ПТУ:

; .