Лаб1 турбіни з протитиском
Вивчення принципів функціонування та основні характеристики турбін з протитиском на її моделі.
Мета роботи: вивчити принцип функціонування і основні характеристики турбін з протитиском на її моделі.
1.1.Общая положення.
Процес виробництва електроенергії на ТЕЦ характеризується підвищеною тепловою економічністю і більш високими енергетичними показниками в порівнянні з КЕС. Це пояснюється тим, що відпрацьоване тепло турбіни, будучи відведеним в холодний джерело (приймачі тепла у зовнішнього споживача), там використовується.
При повному використанні відпрацьованого тепла турбін втрата тепла в холодному джерелі відсутня, а при частковому - в холодному джерелі втрачається значно менше тепла, ніж на конденсаційної електростанції.
Для теплопостачання споживачів на ТЕЦ застосовують теплофікаційні турбіни двох видів: з протитиском для повного використання відпрацьованого тепла і з конденсацією і відборами пара для часткового його використання.
Енергетичні показники теплофікаційних турбоустановок з протитиском необхідно розглядати, як правило, в поєднанні з турбоустановки з конденсацією пара. Це обумовлюється переважанням споживання електричної енергії, що вимагає застосування турбін з конденсацією пара.
1.2.Расходи пара і тепла на теплофікаційні турбоустановки з
Пропуск пара через турбіну з протитиском визначається розміром теплового споживання (рис. 1). Відпустка тепла зовнішньому споживачеві дорівнює, кВт (кДж / год),
де - витрата тепла на зовнішнього споживача, кВт (кДж / год); - витрата пара на зовнішнього споживача, кг / с (кг / год); -.ентальпія відпрацьованої пари, використовуваного для зовнішнього споживання, кДж / кг; - ентальпія "зворотного" конденсату, що повертається зовнішнім споживачем на ТЕЦ, кДж / кг.
При відпустці тепла на технологічні цілі промисловим підприємствам зазвичай задаються відпустку пара і його параметри; при відпустці тепла з гарячою водою на опалення, вентиляцію, побутові потреби або для промислових підприємств задають відпустку тепла і параметри води. Електрична потужність турбоагрегату з протитиском визначається пропуском пари через нього, пов'язаного з витратою тепла формулою (1), і параметрами робочого процесу турбіни.
Рівняння енергетичного балансу турбоагрегату з протитиском має вигляд:
де електрична потужність, кВт; і - відповідно ентальпія пара перед турбіною і після неї, кДж / кг.
Для оцінки енергетичного досконалості процесу вироблення електроенергії на ТЕЦ велике значення має відносна (питома)
вироблення електроенергії на тепловому споживанні е. рівна (у безрозмірних одиницях):
Для годинного проміжку часу питома вироблення електроенергії на тепловому споживанні, кВт-год / ГДж, складе (3а) гдe виражено в ГДж / год и- в кВт, і.
Чисельне значення знаходиться в межах 50-180 кВт-год / ГДж, зростаючи з підвищенням початкових параметрів і ентальпії і зі зниженням кінцевого тиску пари в турбіні і ентальпії.
Повна витрата тепла ні турбоустановку з протитиском, кВт, якщо відпускається пар і його конденсат у споживача не втрачаються:
Це тепло витрачається на вироблення внутрішньої потужності турбіни і на зовнішнього споживача в розмірі.
За прийнятим в нашій країні фізичного методу розподілу витрат тепла і палива на частку теплової енергії відноситься дійсна витрата тепла на неї, тобто в межах турбоустановки величина, на частку електричної енергії - решті витрата тепла, а саме для турбіни з протитиском:
тобто в даному випадку витрата тепла на виробництво електроенергії дорівнює внутрішньої потужності турбіни, кВт (втрата тепла в конденсаторі при виробництві електроенергії відсутня).
При прийнятий метод розподілу тепла між електричною і тепловою енергією витрата тепла на електроенергію мінімально можливий, встановлюваний першим законом термодинаміки і рівний тепловому еквіваленту роботи пари в турбіні.
2.Математіческая модель турбіни з протитиском.
Де D1 = (кВт); i1 = (кДж / кг); i2 = (кДж / кг); i3 = (кДж / кг); i4 = (кДж / кг);
=; Q1 = (кВт); Q2 = (кВт); Q3 = (кВт); W = (кВт);
E1 = (в безрозмірних одиницях).
3. Порядок виконання роботи.
1.Изучить рівняння енергетичного балансу турбоагрегату з протитиском.
2.Ізучіть рівняння відносної вироблення електроенергії.
3.Ізучіть рівняння повної витрати тепла на турбо установку з протитиском.
4.Ответіть на контрольні питання.
5.Пользуясь своїм варіантом розрахуйте електричну потужність, відносну вироблення електроенергії в безрозмірних одиницях, повний витрата тепла на турбоустановку з протитиском.
6.Составіть звіт по лабораторній роботі
У звіт повинні входити такі пункти:
Опис процесу розрахунку по заданому варіанту.
Висновок про виконану роботу.
1. Які електричні станції відрізняються більш високими енергетичними показниками і чим це пояснюється.
2.Назовите два види теплофікаційних турбін застосовуються на ТЕЦ.
3.Запішіте рівняння електричної потужності турбоагрегату з протитиском.
4.Запішіте рівняння відносної вироблення електроенергії.
5.Запішіте рівняння повної витрати тепла на турбоустановку з протитиском.