Термодинамический анализ обратимого цикла Ренкина

Термодинамический анализ цикла Ренкина

В паротурбинной установке вода и пар работают, осуществляя цикл Ренкина, в котором состояние рабочего тела меняется в следующей последовательности: конденсат сжимается насосом и поступает в паровой котел, в котором нагревается до кипения, испаряется и перегревается. Перегретый пар с давлением Р₁ и температурой t₁ направляется по паропроводу направляется к турбине. В турбине пар расширяется от давления Р'₁ до давления Р₂ и затем конденсируется в конденсаторе. Цикл таким образом замыкается. Известны коэффициенты полезного действия: относительный внутренний КПД турбины =0,85, насоса =0,90, механический η_м = 0,96, электрогенератора η_г=0,97. Теплота сгорания топлива =30000 кДж/кг. КПД парового котла η_п.к.=0,92.

В качестве параметров окружающей среды принять параметры воды: Т_о.с=290 К и P_о.с=1000 гПа.

Выполнить термодинамический анализ обратимого цикла Ренкина.

Исследовать влияние параметров пара на эффективность работы цикла.

Выполнить термодинамический анализ необратимого цикла Ренкина.

Вычислить эффективный абсолютный КПД ПТУ.

Вычислить КПД установки (брутто) на клеммах.

Составить эксергетический баланс ПТУ, вычислить эксергетический КПД ПТУ, определить эксергетические потери ПТУ.

Сравнить потери эксергии и теплоты в элементах ПТУ.

Термодинамический анализ обратимого цикла Ренкина

Результаты по термодинамическому анализу обратимого цикла Ренкина представить в виде таблицы (табл. 1).

Таблица 1 – Термодинамический анализ обратимого цикла Ренкина

№	Наименование величины	Способ определения	Численное значение	Единица измерения
1	Энтальпия пара перед турбиной	С использованием h,s-диаграммы		кДж/кг
2	Энтропия пара перед турбиной	С использованием h,s-диаграммы		кДж/кг·К
3	Энтальпия пара за турбиной	С использованием h,s-диаграммы		кДж/кг
4	Энтропия пара за турбиной	С использованием h,s-диаграммы		кДж/кг·К
5	Энтальпия воды в состоянии насыщения после конденсатора	С использованием таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара		кДж/кг
6	Температура воды в состоянии насыщения после конденсатора	С использованием таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара		°C
7	Энтропия воды в состоянии насыщения после конденсатора	С использованием таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара		кДж/кг·К
8	Температура воды за насосом	С использованием таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара		°C
9	Работа турбины (теоретическая)			кДж/кг
10	Работа насоса (теоретическая)			кДж/кг
11	Теплота, подведенная в цикле			кДж/кг
12	Теплота, отведенная в цикле			кДж/кг
13	Термический КПД обратимого цикла Ренкина			-
14	Термический КПД обратимого цикла Карно			-
15	Степень термодинамического совершенства обратимого цикла Ренкина			-