Контрольная работа по "Технической термодинамике"

Контрольная работа №2

по предмету:

Техническая термодинамика

Задача 1

Рассчитать внутренний КПД цикла АЭС с сепаратором- пароперегревателем (СПП). Дано: p1 = 5 МПа, давление в СПП 1 МПа, в конденсаторе 3 кПа, температура промежуточного перегрева на 23,9оС меньше, чем t1, ηчвдоi = ηчндоi = 1. Определить паропроизводительность парогенератора, мощность ЧВД и ЧНД, если суммарная мощность турбин 500 МВт. Работой насосов пренебречь. Представить цикл АЭС в T,s- диаграмме и процессы в турбинах в h,s- диаграмме.

Определим параметры в характерных точках цикла:

Параметры в т.1:

h1 = f(p1) = 2792,8 кДж/кг, s1 = f(p1) = 5,9712 кДж/(кг∙К), t1 = 263,9 оС, h1' = 1154,6 кДж/кг

Параметры в т.2:

s1 = s2 = 5,9712 кДж/(кг∙К), s2' = 2,1382 кДж/(кг∙К), s2'' = 6,5847 кДж/(кг∙К)

h2' = 762,6 кДж/кг, h2'' =2777 кДж/кг

Определим степень сухости X2:

x2 =  =  = 0,86[pic 1][pic 2]

Энтальпия в т.2:

h2 = h2'' ∙ x2 + h2' ∙ (1 - x2) = 2777 ∙ 0,86 + 762,6 ∙ 0,14 = 2494,98 кДж/кг

h2 = 2494,98 кДж/кг

Параметры в т.3:

h3 = f(p3) = h3'' = 2777 кДж/кг, s3 = f(p3) = s3'' = 6,5847 кДж/(кг∙К)

Параметры в т.4:

t4 = 263,9 – 23,9 = 240 оС, h4 = f(p4, t4) = 2922,5 кДж/кг, s4 = f(p4, t4) = 6,9093 кДж/(кг∙К),

Параметры в т.5:

s4 = s5 = 6,9093 кДж/(кг∙К), s5' = 0,3543 кДж/(кг∙К), s5'' = 8,5776 кДж/(кг∙К)

h5' = 101 кДж/кг, h5'' = 2545,2 кДж/кг, r = 2444,2 кДж/кг

Определим степень сухости X5:

x5 =  =  = 0,797[pic 3][pic 4]

Энтальпия в т.5:

h5 = h5' + r ∙ x5 = 101 + 2444,2 ∙ 0,797 = 2049,03 кДж/кг

Параметры в т.6:

h6 = h5' = 101 кДж/кг, s6 = f(p6) = s6' = 0,3543 кДж/(кг∙К)

Параметры в т.7:

h7 = f(p7 = pa, s7=s6) = 105,7 кДж/кг

 Определим долю пара, который приходит в пароподогреватель:

(h4 – h3) ∙ x2 = (h1 – h1') ∙ αпп

αпп =  =  = 0,08[pic 5][pic 6]

Параметры в т.8:

(1 – x2) ∙ h2' + αпп ∙ h1' + x2 ∙ h7 = (1 + αпп) ∙ h8

h8 =  =  = 268,55 кДж/кг[pic 7][pic 8]

hпв = f (pпв = р1, sпв = s8 = 0,891 кДж/(кг∙К)) = 276,15 кДж/кг

Расчёт термического КПД:

ƞt =  [pic 9]

ƞt =  = 0,43[pic 10]

При ηчвдоi = ηчндоi = 1 

ƞt = ƞi

Расчёт расхода пара:

D =  =  = 498,7 кг/с[pic 11][pic 12]

Задача 2

На ТЭЦ установлены турбины типа “Р” (с противодавлением): p1 = 11,0 МПа; t1 = 510 оС, давление пара за турбиной 0,5 МПа, КПД турбины ηтоi=0,89, расход пара на турбину 360 т/час, КПД насоса ηноi = 0,8. Рассчитать мощность турбины, количество теплоты, отпущенной тепловому потребителю за единицу времени, коэффициент использования теплоты, отопительный коэффициент (p2к=4 кПа) и удельную выработку энергии на тепловом потреблении. Сравнить комбинированную выработку теплоты и электроэнергии с раздельным способом получения – электроэнергии на КЭС и теплоты в отдельно стоящей котельной. Представить цикл ПТУ-ТЭЦ в T,s- диаграмме и процесс в турбине в h,s- диаграмме.