 |
Исследование цикла ПСУ с промежуточным перегревом пара
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Промежуточный перегрев пара позволяет снизить конечную влажность пара при расширении в турбине и повысить КПД паросиловой установки. Повышение КПД в значительной степени зависит от параметров промежуточного перегрева.
1. ЗАДАЧИ РАБОТЫ
1. Исследовать влияние параметров перегрева и числа ступеней перегрева на эффективность цикла ПСУ.
2. Исследовать влияние параметров перегрева на конечную влажность пара.
Продолжительность работы - 4 часа.
2. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ И ЦИКЛА ПСУ С ПЕРЕГРЕВОМ ПАРА
Схема установки и цикл ПСУ приведены в отчете.
Пар, полученный в парогенераторе ПГ, перегревается в пароперегревателе П1 и поступает в турбину высокого давления ТВД, где расширяется до давления рn. Теоретический процесс расширения 1-2 – адиабатный, действительный (необратимый) – политропный 1-3. После этого пар подается в перегреватель П2, где нагревается до температуры tn (близкой к температуре t1). Перегретый таким образом пар расширяется в турбине низкого давления ТНД до давления р в конденсаторе - процесс 4-5.
Из конденсатора Кр рабочее тело насосом подается в парогенератор.
3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Обеспечение работы состоит из программы CIKL, определяющей по двум параметрам состояние рабочего тела (водяного пара) и 38 подпрограмм-функций, вычисляющих параметры состояния по двум произвольно заданным сочетаниям параметров.
Расчет цикла ведется следующим образом:
1. Для заданных параметров р1, t1 пара перед ТВД рассчитывается состояние в точке 1 цикла.
2. Состояние в точках 2 и 3 определяется из условия р2=рn; S2=S1. Для точки 3 – с учетом необратимости: р3=рn, h3=h2-(h1-h2)hoi.
3. Расчет остальных точек цикла труда не представляет, так как р3=рn; t3=tn (этой пары достаточно, чтобы рассчитать состояние 3), далее повторится п.2.
|
|
|
4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
Подгруппа из 3-5 студентов выполняет одну из указанных преподавателем задач:
1. Исследовать влияние давления перегрева рn на показатели эффективности цикла ПСУ.
Ввести в программу значения параметров: р1 =20 МПа; t1 =540 oC;
р2 =0,005 МПа; tn =500 оС; hoi=0,85. Задавая ряд значений рn =10; 8; 5; 3; 2 МПа, вычислить параметры состояния в точках цикла, термодинамический КПД цикла. Построить график зависимости 
при tn=const; 
.
2. Исследовать влияние температуры перегрева tn на показатели эффективности цикла ПСУ.
Ввести в программу значения параметров: р1 =20 МПа; t1 =540 oC; р2 =0,005 МПа; hoi =0,85; рn =3 МПа и, задавая ряд значений tn =500, 450, 400, 350 оС, вычислить параметры состояния в характерных точках цикла. Построить графики зависимостей 
, 
при pn=const.
3. Исследовать влияние параметров перегрева на конечную степень сухости пара в ПСУ.
Ввести в программу значения параметров: р1 =20 МПа; t1 =540 oC; р2 =0,005 МПа; hoi =0,85; рn =5 МПа и, задавая ряд значений tn =500, 480, 460, 440, 400 оС, вычислить параметры состояния в характерных точках цикла. Определить tn, при которой конечная степень сухости х2 ≥0,85. Рассчитать среднюю температуру подвода тепла в цикле, термодинамический КПД цикла. Построить графики зависимостей: ;.
Каждый студент полностью рассчитывает один режим работы установки. При построении графиков используются результаты расчетов, полученные всеми студентами подгруппы.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
1. Используя машинную распечатку параметров состояния в точках цикла, вычислить значения:
а) теплоты промежуточного перегрева q пер, кДж/кг,
,
б) работы в цикле с промежуточным перегревом l ц, кДж/кг,
,
в) КПД цикла с промежуточным перегревом
.
2. Для цикла без промежуточного перегрева
.
6. ОБРАЗЕЦ ОФОРМЛЕНИЯ ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
|
|
|
1. Схема и цикл ПСУ с промежуточным перегревом пара
 | |||
 | |||
2. Вариант.......................... Исходные данные:
р1 =, t1 =, pn =, tn =, p2 =,hoi=.
3. Результаты расчета (машинная распечатка)
4. Термодинамический КПД цикла:
а) без перегрева, б) с перегревом.
5. Конечные степени сухости:
а) без перегрева х7 =
б) с перегревом х6 =
6. Влияние.................... на термодинамический КПД цикла ПСУ с перегревом:
 |
Студент:
Группа:
Работу принял:
7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для цикла ПСУ с промежуточным перегревом пара:
А. Как изменяется количество тепла, подведенного к рабочему телу, при введении промежуточного перегрева? Количество тепла, отводимое в конденсаторе?
Б. При каких условиях введение промежуточного перегрева повышает термодинамический КПД цикла ПСУ?
В. Как изменятся параметры пара после выхода из турбины при увеличении числа ступеней перегрева пара? Изобразить в h-S координатах цикл ПСУ с перегревом пара при n 
, где n - число перегревателей.
2. Проанализировать влияние параметров перегрева (tn и pn) на теплоперепад и термодинамический КПД цикла ПСУ с перегревом.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Александров, А.А. Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок/ А.А. Александров.- М.: Изд-во МЭИ, 2004.-157 с.
2. Тепловые и атомные станции: справочник/под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982.-624 с.
|
|
|
