Исследование влияния последовательности

Использования типов регенеративных подогревателей

На эффективность ПТУ

Исследуем поставленный вопрос, решив задачу с измененной последовательностью расположения регенеративных подогревателей. Пусть сначала питательная вода подогревается в смесительном подогревателе, а затем − в поверхностном. Такой ПТУ соответствуют принципиальная схема и термодинамический цикл, изображенные на рис.4.6.

По сравнению с предыдущим вариантом ПТУ изменились положения и суть точек 14,15 и 16. Кроме того, изменились не только положение подогревателей, но и значения отбираемых долей пара α_п и α_см.

В точке 14 значение энтальпии определяется из условия s ₁₄ = s '(p₃ = р _к = = 0,05 бар) = 0,4762 кДж/(кг·К), и р ₁₄ = = 10 бар.

Проинтерполировав на изобаре 10 бар по энтропии s ₁₄ = 0,4762 кДж/(кг·К), получим

,

.

В точке 15 энтальпия определяется из условия s ₁₅= s ₁₃ = s '( = 10 бар) = = 2,1382 кДж/(кг·К), и р ₁₅ = р ₁ = 80 бар. Проинтерполировав на изобаре 80 бар по энтропии 2,1382 кДж/(кг·К), найдём

 

Рис. 4.6. Принципиальная схема и термодинамический цикл ПТУ

С промежуточным перегревом пара и двумя регенеративными

Подогревателями питательной воды

(первый – смесительный, второй – поверхностный)

,

.

 

В точке 16 значение h ₁₆ определяется из условия р ₁₆ = р₁ = 80 бар, t ₁₆= t ₁₂= = t_s (30 бар) = 233,84°С. Интерполируя на изобаре по температуре, получим

.

 

Значение α_п рассчитывается из теплового баланса поверхностного регенеративного подогревателя (второго по ходу питательной воды)

 

тогда .

 

Значение α_см рассчитывается из теплового баланса смесительного подогревателя (первого)

 

,

 

отсюда

,

 

где h ₁₃ = h '(p = 10 бар) = 762,6 кДж/кг,

h _12' = h ₁₂ = 1008,4 кДж/кг (процесс 12-12' − дросселирование).

Термический КПД цикла ПТУ с промежуточным перегревом пара и двумя регенеративными подогревателями (первый – смесительный и второй – поверхностный) рассчитывается по формуле

 

,

где

,

 

где v₁₃ = v' ( = 10 бар) = 0,0011274 м³/кг.

 

 

Итак, КПД цикла ПТУ с двумя регенеративными подогревателями питательной воды, первым из которых является смесительный, на 2,07 % меньше, чем КПД цикла этой же ПТУ для случая, когда первым подогревателем является поверхностный, и даже на 0,83 % меньше, чем при одном поверхностном подогревателе. Это объясняется тем, что при первом поверхностном подогревателе регенеративный подвод теплоты начинается с температуры 80°С, а при первом смесительном − с температуры 32,9°С. По указанной причине возрастают доли пара, отбираемого на регенеративный подогрев воды (с 0,1562 до 0,1711 на первой ступени подогрева и с 0,1046 до 0,1170 − на второй ступени). Сумма долей отбираемого пара увеличивается с 0,2608 до 0,2851, то есть на 9,32 %, в связи с чем уменьшается работа цикла.

ТЕРМОДИНАМИКА ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА

5.1. Основные понятия, определения и соотношения,