МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
________________
Наименование института ЭНИН
Наименование специальности Теплоэнергетика и теплотехника
Наименование выпускающей АТЭС
кафедры
Индивидуальное домашнее задание №6
Регенеративный подогрев питательной воды
Вариант 10
Исполнители, студент группы 5Б1В ________ ________ Опарин А.О.
Руководитель ________ ________ Вагнер М.А.
подпись дата
Томск – 2014
Задача 6. Регенеративный подогрев питательной воды
Паротурбинная установка с начальными параметрами p0, t0 и конечным давлением pk работает по циклу Ренкина с одноступенчатым регенеративным подогревом питательной воды. Тип подогревателя (смешивающий (СМ) или поверхностный (ПВ)) и относительный внутренний КПД проточной части турбины hoi указаны в таблице 1. Вариантными расчетами абсолютного внутреннего КПД установки в зависимости от температуры воды на входе в парогенератор определить термодинамически оптимальную температуру питательной воды. Расчеты выполнить для двух вариантовтепловой схемы ПТУ:
1. Схема без промежуточного перегрева пара.
2. При введении в схему ПТУ промежуточного перегрева пара при
давлении pпп = (0,15¸0,20)× p0 и температуре tпп=t0.Повышением энтальпии воды в питательном насосе и потерями давления в пароперегревателе и трубопроводах от отбора до подогревателей пренебречь.
Таблица 1 - Исходные данные
| № вар. | p0, Мпа | t0, oC | pк, кПа | ηoi | Тип |
| 17,5 | 4,5 | 0,86 | ПВ |
Решение
1.Схема без промежуточного перегрева пара
Рисунок 1 – Схема ПТУ
Энтальпия пара перед турбиной
Энтропия пара перед турбиной
Энтальпия пара после теоретического расширения
Энтальпия воды после конденсатора
Давление питательной воды
Энтальпия питательной воды 
, давление отбора 
(для поверхностного подогревателя 
, где 
) и энтальпия отбора 
при разных значениях температуры 
определены с помощью программы H20 и сведены в таблицу 2.
Таблица 2
| |||||
| 353,02 | 603,94 | 861,67 | 1133,94 | 1441,5 |
| 0,05786 | 0,4156 | 1,724 | 5,0851 | 12,05 |
| 2251,3 | 2549,12 | 2810,96 | 3058,2 | 3202,7 |
Тепловой баланс поверхностного подогревателя
отсюда 
при 
при 
при 
при 
при 
Внутренний абсолютный КПД
при
при
при
при
при
Рисунок 2- Зависимость абсолютного внутреннего КПД от температуры питательной воды.
Из графика оптимальная температура питательной воды
2. Схема с промежуточным перегревом пара
Рисунок 3 – Схема ПТУ
Энтальпия пара перед турбиной
Энтропия пара перед турбиной
Давление отбора
Энтальпия пара после теоретического расширения в ЧВД
Энтальпия пара перед ЧНД
Энтропия пара перед ЧНД
Энтальпия пара после теоретического расширения в ЧНД
Энтальпия воды после конденсатора
Энтальпия питательной воды , давление отбора 
и энтальпия отбора при разных значениях температуры определены с помощью программы H20 и сведены в таблицу 3.
Таблица 3
|
| 242,6 (после пп) | 242,6 (до пп) | ||||
|
| 353,02 | 603,94 | 1049,7 | 1049,7 | 1236,7 | 1441,5 |
|
| 0,0578 | 0,4156 | 3,5 | 3,5 | 6,9145 | 12,05 |
|
| 2564,6 | 2932,6 | 3564,9 | 2957,5 | 3097,7 | 3302,7 |
Тепловой баланс поверхностного подогревателя
отсюда
при
при
при 
(после пп)
при (до пп)
при 
при
Внутренний абсолютный КПД (отбор после пароперегревателя)
при
при
при 
Внутренний абсолютный КПД (отбор до пароперегревателя)
при
при
при 
Рисунок 3- Зависимость абсолютного внутреннего КПД от температуры питательной воды.
Из графика оптимальная температура питательной воды
Выводы: расчет оптимальной температуры питательной воды в цикле с промежуточным перегревом показал, что максимум КПД достигается, если отбирать пар из части низкого давления (после пром. перегрева).
