TT.5 Глава XI. Рабинович
Циклы паросиловых установок 421-450
Часть задач есть решенные, контакты
421. Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Параметры начального состояния: р1 = 2 МПа, t1 = 300ºС. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Определить термический к.п.д.
422. Определить термический к.п.д. цикла Ренкина, если р1 = 6 МПа, t1 = 450°С и р2 = 0,004 МПа.
423. Сравнить термический к.п.д. идеальных циклов, работающих при одинаковых начальных и конечных давлениях р1 = 2 МПа и р2 = 0,02 МПа, если в одном случае пар влажный со степенью сухости х = 0,9, в другом сухой насыщенный и в третьем перегретый с температурой t1 = 300°С.
424. Определить работу 1 кг пара в цикле Ренкина, если р1 = 2 МПа, t1 = 450°С и рг = 0,004 МПа. Изобразить данный цикл в диаграммах рυ, Ts и is.
425. Найти термический к.п.д. и мощность паровой машины, работающей по циклу Ренкина, при следующих условиях: при впуске пар имеет давление р1 = 1,5 МПа и температуру t1 = 300°С; давление пара при выпуске р2 = 0,01 МПа; часовой расход пара составляет 940 кг/ч.
426. Паровая турбина мощностью N = 12 000 кВт работает при начальных параметрах р1 = 8 МПа и t1 = 450ºС. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. В котельной установке, снабжающей турбину паром, сжигается уголь с теплотой сгорания = 25 120 кДж/кг. К.п.д. котельной установки равен 0,8. Температура питательной воды tп.в = 90ºС. Определить производительность котельной установки и часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины и условии, что она работает по циклу Ренкина.
427. Определить термический к. п. д. цикла Ренкина для следующих параметров
р1 = 3,5 МПа; t1 = 435°С; р2 = 0,004 МПа;
р1 = 9 МПа; t1 = 500°С; р2 = 0,004 МПа;
р1 = 13 МПа; t1 = 565°С; р2 = 0,0035 МПа;
р1 = 30 МПа; t1 = 650°С; р2 = 0,03 МПа.
428. Параметры пара перед паровой турбиной: р1 = 9 МПа, t1 = 500ºС. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Найти состояние пара после расширения в турбине, если ее относительный внутренний к.п.д. η0i = 0,84.
429. Определить абсолютный внутренний к.п.д. паровой турбины, работающей при начальных параметрах: р1 = 9 МПа и t1 = 480°С и конечном давлении р2 = 0,004 МПа, если известно, что относительный внутренний к.п.д. турбины η0i = 0,82.
430. Определить экономию, которую дает паровых турбин с начальными параметрами р1 = 3,5 МПа, t1 = 435°С по сравнению с турбинами, имеющими начальные параметры р1 = 2,9 МПа и t1 = 400°С.
431. На электростанции сжигается топливо с теплотой сгорания = 30 МДж/кг. Определить удельный расход топлива на 1 кВт · ч, если известны следующие данные: ηк.у = 0,8; ηп = 0,97; ηt = 0,4; η0l = 0,82; ηм = 0,98; ηг = 0,97. Определить также удельный расход теплоты на 1 кВт · ч.
432. Определить к.п.д. электростанции, если удельный расход теплоты на 1 квт · Ч равен 12 140 кДж.
433. Паровая турбина мощностью N = 25 МВт работает при начальных параметрах р1 = 3,5 МПа и t1 = 400ºС. Конечное давление пара р2 = 0,004 МПа. Определить часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины, если к.п.д. котельной установки ηк.у = 0,82 теплота сгорания топлива = 41870 кДж/кг, а температура питательной воды tп.в = 88ºС. Считать, что турбина работает по циклу Ренкина.
434. Турбины высокого давления мощностью N = 100 000 кВт работают при р1 = 9 МПа и t1 = 480°С, р2 = 0,004 МПа. Определить термический к.п.д. цикла Ренкина для данных параметров и достигнутое улучшение термического к.п.д. по сравнению с циклом Ренкина для параметров пара: р1 = 2,9 МПа, t1 = 400°С; р2 = 0,004 МПа.
Стоимость: 90 руб
435. В паросиловой установке, работающей при начальных параметрах р1 = 11 МПа; t1 = 500ºС; р2 = 0,004 МПа, введен вторичный перегрев пара при p‘ = 3 МПа до начальной температуры t‘ = t1 = 500ºС. Определить термический к.п.д. цикла с вторичным перегревом.
436. Для условий предыдущей задачи определить термический к.п.д. установки при отсутствии вторичного перегрева и влияние введения вторичного перегрева на термический к.п.д. цикла.
437. Паротурбинная установка мощностью N = 200 МВт работает по циклу Ренкина при начальных параметрах р1 = 13 МПа и t1 = 565ºС. При давлении р‘ = 2 МПа осуществляется промежуточный перегрев пара до первоначальной температуры. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Температура питательной воды tп.в = 160ºС. Определить часовой расход топлива, если теплота сгорания топлива = 29,3 мДж/кг, а к.п.д. котельной установки ηк.у = 0,92.
Стоимость: 200 руб
438. Проект паротурбинной установки предусматривает следующие условия ее работы: p1 = 30 МПа, t1 = 550°С; р2 = 0,1 МПа. При давлении р‘ = 7 МПа вводится вторичный перегрев до температуры 540°С. Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить конечную степень сухости пара при отсутствии вторичного перегрева и улучшение термического к.п.д. и конечную сухость пара после применения вторичного перегрева
439. На рис. 101 представлена схема паросиловой установки, в которой осуществлен вторичный перегрев пара до первоначальной температуры. В этой схеме: ПК — паровой котел; ВП — вторичный пароперегреватель; Т — турбина; К—конденсатор; КН — конденсационный насос; ПН — питательный насос. Начальные параметры пара: р1 = 10 МПа, t1 = 450°С; давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Внутренний относительный к.п.д. η0i = 0,8. Вторично пар перегревается при давлении р‘ = 1,8 МПа. Определить уменьшение влажности пара на выходе его из турбины вследствие введения вторичного перегрева, удельные расходы теплоты при вторичном перегреве и без него и достигнутую экономию теплоты.
440. Паросиловая установка работает при начальных параметрах р1 = 9 МПа и t1 = 450°С. Конечные давление р2 = 0,006 МПа. При р1 = 2,4 МПа введен вторичный перегрев до t‘ = 440°С. Определить термический к.п.д. цикла с вторичным перегревом и влияние введения вторичного перегрева на термический к.п.д.
441. На заводской теплоэлектроцентрали установлены две паровые турбины с противодавлением мощностью 4000 кВт · ч каждая. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается обратно в котельную в виде конденсата при температуре насыщения. Турбины работают с полной нагрузкой при следующих параметрах пара: р1 = 3,5 МПа, t1 = 435ºС; р2 = 0,12 МПа. Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить часовой расход топлива, если к.п.д. котельной равен 0,84, а теплота сгорания топлива = 28 470 кДж/кг.
442. Для условий предыдущей задачи подсчитать расход топлива в случае, если вместо комбинированной выработки электрической и тепловой энергии на теплоэлектроцентрали будет осуществлена раздельная выработка электроэнергии в конденсационной установке и тепловой энергии в котельной низкого давления.Конечное давление пара в конденсационной установке принять р2 = 0,004 МПа. К.п.д. котельной низкого давления принять тот же, что для котельной высокого давления. Определить для обоих случаев коэффициент использования теплоты.
443. Паротурбинная установка мощностью 12000 кВт работает по циклу Ренкина при следующих параметрах пара: р1 = 3,5 МПа, t1 = 450ºС; р2 = 0,2 МПа. Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается в котельную в виде конденсата при температуре насыщения. Топливо, сжигаемое в котельной, имеет теплоту сгорания = 29,3 МДж/кг, к.п.д. котельной установки ηк.у = 0,85. Определить часовой расход топлива. Сравнить его с тем расходом топлива, который был бы в случае раздельной выработки электрической энергии в конденсационной установке с давлением пара в конденсаторе р2 = 0,004 МПа, а тепловой энергии – в котельной низкого давления. К.п.д. котельной низкого давления принять таким же, как и к.п.д. котельной высокого давления.
445. Турбина мощностью 6000 кВт работает при параметрах пара: р1 = 3,5 МПа; t1 = 435ºС; р2 = 0,004 МПа. Для подогрева питательной воды их турбины отбирается пар при р = 0,12 МПа (рис. 102). Определить термический к.п.д. установки, удельный расход пара и теплоту и улучшение термического к.п.д. в сравнении с такой же установкой, но работающей без регенеративного подогрева.
446. Турбина мощностью 24 МВт работает при параметрах пара: р1 = 2,6 МПа; t1 = 420°С, рг = 0,004 МПа. Для подогрева питательной воды из турбины отбирается пар при р0 = 0,12 МПа. Определить термический к.п.д. и удельный расход пара. Определить также улучшение термического к.п.д. в сравнении с такой же установкой, но работающей без регенеративного подогрева.
447. Из паровой турбины мощностью N = 25000 кВт, работающей при р1 = 9 МПа, t1 = 480ºС, р2 = 0,004 МПа, производится два отбора: один при ротб1 = 1 МПа и другой при ротб2 = 0,12 МПа (рис. 103). Определить термический к.п.д. установки, улучшение термического к.п.д. по сравнению с циклом Ренкина и часовой расход пара через каждый отбор.
448. Турбогенератор работает при параметрах пара р1 = 9 МПа, t1 = 535°С и р1 = 0,0035 МПа. Для подогрева питательной воды имеются два отбора: один при ротб1 = 0,7 МПа и другой при ротб2 = 0,12 МПа. Определить термический к.п.д. регенеративного цикла и сравнить его с циклом без регенерации.
449. Паро-ртутная турбина мощностью 10000 кВт работает при следующих параметрах; рHg1 = 0,8 МПа; пар – сухой насыщенный; pHg2 = 0,01 МПа. Получающийся в конденсаторе-испарителе ртутной турбины сухой насыщенный водяной пар поступает в пароперегреватель, где его температура повышается до 450ºС, и затем направляется в пароводяную турбину, работающую при конечном давлении р2 = 0,004 МПа. Определить термический к.п.д. бинарного цикла, термический к.п.д. пароводяной турбины, улучшение к.п.д. от применения бинарного цикла, а также мощностью пароводяной турбины.
450. Пароводяная установка мощностью 5000 кВт работает по циклу Ренкина. Начальные параметры: р1 = 3 МПа и t1 = 450°С. Давление в конденсаторе р2 = 0,004 МПа. Определить к.п.д. цикла, если к нему присоединить ртутный цикл, высший температурный предел которого будет таким же, как и у цикла с водяным паром.
Часть задач есть решенные, контакты