Тепловые схемы и циклы паротурбинных установок ТЭС и АЭС презентация

Содержание

Рис. 1. Принципиальная схема простейшей ПТУ

Слайд 1Тепловые схемы и циклы паротурбинных установок ТЭС и АЭС
НИУ «МЭИ», Кафедра

паровых и газовых турбин им. А.В. Щегляева

к.т.н., доцент Чусов С.И.

Национальный исследовательский университет
«Московский энергетический институт»
Кафедра Паровых и газовых турбин им. А.В. Щегляева

Курс «Энергетические машины и
теплообменные установки»
для групп С-02


Слайд 2

Рис. 1. Принципиальная схема простейшей ПТУ


Слайд 3
Рис. 2. T-s–диаграмма водяного пара


Слайд 4
Рис. 3. h-s–диаграмма водяного пара


Слайд 5
Рис. 4. Цикл Карно для влажного пара
(Nicolas Léonard Sadi Carnot)


Слайд 6
Рис. 5. Цикл Ренкина с перегревом пара (идеальный)
(William John Macquorn Rankine)


Слайд 7Рис. 6. Схема простейшей ПТУ
(к выводу термического КПД)
Определение термического КПД цикла

Ренкина



Слайд 8Определение термического КПД цикла Ренкина


Слайд 9Определение термического КПД цикла Ренкина


Рис. 7. h-s–диаграмма в турбине
(к выводу термического

КПД)

Слайд 10Определение термического КПД цикла Ренкина



Слайд 11Определение термического КПД цикла Ренкина
Если

то
и тогда
Если
то
и тогда


Слайд 12Выражения для КПД и мощности турбины

Если
Рис. 8. Действительный тепловой цикл в

Т-s–диаграмме

Слайд 13


– внутренняя мощность турбины
– эффективная мощность турбины
– теоретическая мощность турбины
Выражения для

КПД и мощности турбины

Слайд 14


– относительный эффективный КПД турбины
– абсолютный эффективный КПД турбины
Выражения для КПД

и мощности турбины

Слайд 15

– КПД генератора
– относительный электрический КПД турбоагрегата
Выражения для КПД и мощности

турбины

Слайд 16


– абсолютный электрический КПД турбоагрегата

Выражения для КПД и мощности турбины


Слайд 17Эффективность электростанции



– удельный расход пара на выработку 1 кВт·ч электроэнергии

– удельный

расход теплоты на выработку 1 кВт·ч электроэнергии, [кДж/ кВт·ч]

Слайд 18



Поскольку 1 кВт = 1 кДж/с, то отношение расхода теплоты, выраженного

в кДж/с, к 1 кВт является безразмерной величиной, представляющей собой величину, обратную абсолютному электрическому КПД цикла

Эффективность электростанции


Слайд 19Влияние параметров пара на КПД идеального цикла





Слайд 20


Влияние начальной температуры пара

Рис. 9. Сравнение идеальных циклов с разными начальными

температурами свежего пара


Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 21


Влияние начальной температуры пара

Рис. 10. Влияние начальной температуры пара на располагаемый

теплоперепад и абсолютный КПД идеального цикла при рк = const



Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 22


Влияние начального давления пара

Рис. 11. Сравнение идеальных циклов с разными начальными

давлениями свежего пара

Влияние параметров пара на КПД идеального цикла



Слайд 23


Влияние начального давления пара

Рис. 12. Изменение располагаемого теплоперепада турбины в зависимости

от начального давления при неизменных начальной температуре и КПД идеального цикла при рк = const

Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 24


Влияние начального давления пара

Рис. 13. Влияние начального давления пара на располагаемый

теплоперепад и абсолютный КПД идеального цикла при рк = const

Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 25


Влияние начального давления пара

Рис. 14. Необходимость одновременного повышения начального давления и

начальной температуры пара

Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 26


Влияние конечного давления пара

Рис. 15. Сравнение идеальных циклов с разными конечными

давлениями

Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 27

Влияние конечного давления пара
Рис. 16. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе
Влияние параметров

пара на КПД идеального цикла

Слайд 28

Влияние конечного давления пара
Влияние параметров пара на КПД идеального цикла


Слайд 29
Влияние конечного давления пара
кДж/кг
кДж/(кг·К)
ºС
Влияние параметров пара на КПД идеального цикла
(при 300С)


Слайд 30
Влияние конечного давления пара
ºС
Рис. 16. Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе
ºС
Влияние параметров

пара на КПД идеального цикла

Слайд 31Промежуточный перегрев пара

Рис. 17. Схема ПТУ с промежуточным перегревом пара


Слайд 32
Рис. 18. Идеальный цикл с промежуточным перегревом пара
Промежуточный перегрев пара


Слайд 33
Рис. 19. Процесс расширения в турбине с промежуточным перегревом пара
Промежуточный перегрев

пара

Слайд 34
Рис. 20 а). Одноконтурная схема АЭС
Особенности тепловых схем и циклов АЭС


Слайд 35
Рис. 20 б). Двухконтурная схема АЭС
Особенности тепловых схем и циклов АЭС


Слайд 36
Рис. 20 в). Трехконтурная схема АЭС
Особенности тепловых схем и циклов АЭС


Слайд 37
Рис. 21. Термический КПД цикла сухого насыщенного пара (снп) в зависимости

от начальной температуры

Особенности тепловых схем и циклов АЭС

Максимум термического КПД цикла сухого насыщенного пара (снп) – при начальной температуре пара около 350ºС и соответствующем давлении около 17 МПа. Поскольку давление теплоносителя в реакторах не превышает 17 МПа, то начальное давление пара определяется типом реактора.


Слайд 38
Особенности тепловых схем и циклов АЭС
Максимальное значение коэффициента теплоотдачи от стенки

тепловыделяющего элемента реактора (твэла) к кипящей воде соответствует давлению насыщенного пара около 7 МПа. При этом давлении температура оболочки твэла, определяемая температурой кипения и коэффициентом теплоотдачи, находится в допустимых пределах. Применение более высокого начального давления пара приведет к росту температуры (что заставит использовать более дорогие, жаростойкие материалы для оболочки твэла) и к снижению коэффициента теплоотдачи. По этим причинам для одноконтурной АЭС давление в реакторе выбирают равным около 7 МПа.

Одноконтурная схема АЭС


Слайд 39
Особенности тепловых схем и циклов АЭС
В простейшей схеме АЭС двухконтурного типа

(без экономайзера и пароперегревателя в парогенераторе) разность температур теплоносителя (в первом, реакторном контуре) на входе в парогенератор и пара на выходе из него (во втором, турбинном контуре) составляет 45÷60ºС. Поэтому давление воды (теплоносителя) на выходе из реактора должно быть на 8÷11 МПа больше, чем давление пара (рабочего тела) на входе в турбину. Это усложняет конструкцию корпуса реактора и обеспечение его надежности, особенно при больших его размерах. Поэтому давление пара на входе в турбину выбирают по предельным значениям давления и температуры, на которые может быть рассчитан корпус реактора. Для двухконтурной схемы это не более 6,0…7,3 МПа, а для трехконтурной – не более 4,2…7,2 МПа.

Двух- и трехконтурная схема АЭС


Слайд 40
Рис. 22. h-s диаграмма процесса расширения в турбинах насыщенного пара
Особенности тепловых

схем и циклов АЭС

Слайд 41
Рис. 23. T-s диаграмма процесса расширения в турбинах насыщенного пара
Особенности тепловых

схем и циклов АЭС

Слайд 42
Рис. 24. Тепловые схемы турбин насыщенного пара с внешней сепарацией
Особенности тепловых

схем и циклов АЭС

Слайд 43


СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика