Реферат
Термодинамічний цикл паротурбінних електростанцій
Способи виробництва електричної та теплової енергії
Найбільш поширеним типом теплових електростанцій є паротурбінні електростанції. На сучасних теплових електростанціях перетворення тепла в роботу здійснюється здебільшого в циклах, в яких основним робочим теплом є водяна пара високих тисків і температур. Водяна пара отримують за допомогою парогенераторів, в топках яких спалюють різні види палива. Теплова енергія перетворюється в механічну роботу в паротурбінних установках по термодинамічному циклу, запропонованому в середині XIX в. шотландським інженером і фізиком У. Рен-кіним, а також німецьким фізиком Р. Клаузиусом. До основних термодинамічних процесів відносяться ізобарний - при постійному тиску, ізохорний - при постійному обсязі, ізотермічний - при постійній температурі, адіабатний - при постійній ентропії.
Принципова теплова схема електростанції, робота якої заснована на циклі Ренкіна, показана на рис. 1.2, а.
На рис. 1.3 цикл Ренкіна зображений на Т - 5-діаграмі, де по осі ординат відкладена температура Т, а по осі абсцис-питома ентропія S, Джу (кг-К). За допомогою живильного насоса ПН (рис. 1.2, а) вода стискається і подається в парогенератор ПГ, в якому вода підігрівається і перетворюється на водяну пару. У пароперегревателе ЯД пар піддається перегріву. Перегріта пара, вступаючи потім у парову турбіну ПТ, приводить в рух обертову частину-ротор, з'єднаний з ротором генератора електричної енергії Г. З парової турбіни пара виходить конденсація пари. Конденсат пари поступає в живильний насос ПН
Конденсація пари відбувається по ізобарі р 2-const (лінія 23 на рис. 1.3). Стиснення води живильним насосом від тиску р 2 до тиску р г є адіабатним процесом, зображеним дуже малим відрізком 35, що свідчить про малу роботі, яка витрачається насосом для стиснення води., До води в парогенераторі при изобарном процесі p ^ const підводиться тепло: спочатку вода нагрівається до кипіння (ділянка 54), потім відбувається пароутворення (ділянка 46) та перегрів водяної пари (ділянка 61) ізобари p 1=const. Перегріта пара надходить у турбіну, в якій відбувається адіабатичний процес розширення пари (адіабата 12). Відпрацьований пар направляється в конденсатор, і цикл замикається. Кількість тепла, підведеного до робочого тіла в циклі (qj), відповідає площі а.354 612ва на Г - 5-діаграмі. Тепло, відведений в циклі (92). зображено площею а32ва. Робота циклу еквівалентна площі 3546 123.
Термічний коефіцієнт корисної дії (к.к.д.) циклу
(1.5)
де i 1, i 2, i 3, i 5-питомі ентальпії (питомі кількості теплоти) робочого тіла, Дж / кг, рівні сумам внутрішньої енергії системи u і творам тиску системи р на об'єм системи V ; для ku точки циклу
i n =u k + p h V k (1-6)
