meghajtású berendezések
Tárgy 8. A gőz erőmű
8.1.Printsipialnaya áramkör gőzerőmű
Konvertálása szerves vagy nukleáris üzemanyagok mechanikai energiává gőzzel végezzük gőz erőművekben (n. C..), Amelyek az alapja a modern nagy energiát. Sematikus ábrája a legegyszerűbb gőzerőmű ábrán látható. 8.1.
Ábra. 8.1. Sematikus ábrája a gőz erőmű hő-
A gőzkazán 1 víz alakul túlhevített gőzzel paraméterekkel p1. t1. i1, amely átfolyik a gőz sort a turbina 2, ahol adiabatikus egy p2 nyomás teljesítésével technikai munka, így a forgómozgása a villamos generátor rotor 3. A gőz ezután belép a kondenzátor 4, ami egy csöves hőcserélő. A belső felülete a kondenzátor csövek cirkuláltatott vízzel hűtött.
A kondenzátorban útján hűtővizet a gőzt elviszik párolgási hője, és a gőz halad állandó nyomáson p2 és T2 hőmérséklet a folyadék, amely révén az 5 szivattyú betápláljuk egy gőzkazán 1. Ezt követően a ciklus ismétlődik.
Ábra. 8.2 ábra diagramot mutat be egy gőzturbina. Turbine egységek vannak kialakítva, hogy átalakítani folyékony energia (gőz gáz), amely nagy nyomáson és hőmérsékleten a mechanikai energia a turbina rotor. Turbinamotorok alkalmazunk elektromos generátorok, turbó kompresszorok, fúvók, szivattyúk.
Ábra. 8.2. Reakcióvázlat-szakaszban turbina típusú aktív
Gőz a magas nyomás és hőmérséklet belép az 1 fúvóka, a lejárati, amely a nyomás csökken, és a kinetikus energia növekszik. A gőzsugár irányul a lemezre 3 rögzítve a rotorlapátok a turbina 2, így nekik egy részét annak kinetikus energia, amely áthalad a forgó rotorlapátok.
Jellemzően, a turbina van egy több fúvókát alkotó fúvókaegység. Pengék elrendezve a tárcsa kerületének és a forma egy rácsos munka. A szívófej és a rács feldolgozás szakaszában a turbina, és a csatornák a gáz áthaladására szolgáló - áramlás része a turbina.
A turbinák egyfokozatú és többfokozatú, aktív és reaktív típusú.
Az aktív turbinák technológiai gőz expanzió történik csak a fúvókák, és egy reaktív - a fúvókák és a csatornák a munka pengék.
8.2.Tsikl Rankine
A gőz erőművekben használják Rankine ciklust. A Rankine ciklusú hűtés nedves gőz a kondenzátorban készül átalakítani a víz.
Különböztesse Rankine ciklusú száraz telített és túlhevített gőz (ábra. 8.3). A Rankine ciklusú száraz telített gőz, száraz telített gőz paraméterekkel p1. T1. i1 szolgáltatott a kazán a turbina (1 pont ábrán. 8.3), ahol expandál adiabatikusan egy p1 nyomás a nyomás p2 (2. pont). Miután a turbina nedves telített gőz paraméterekkel p2. T2. i2 beáramlik a kondenzátorba kerül, ahol teljesen kondenzálódik állandó nyomáson és hőmérsékleten (3. pont). Tápvízcsőcsonk összenyomja egy szivattyút a p1 nyomás. egyenlő a nyomás a kazán, és tápláljuk be a kazán (4. pont). Paraméterek vizet a bejáratnál, hogy a kazán - p1. T2. i4. A kazán tápvíz összekeverjük forró vízzel, forrásig melegítjük, és bepároljuk
Ábra. 8.3. Rankine ciklusú
Rankine ciklus az alábbi eljárások:
4'-1 - a folyamat gőzfejlesztő kazánban állandó nyomáson;
1-2 - a folyamat adiabatikus gőz expanziós turbina;
2-3 - a folyamat nedves gőz kondenzációs a kondenzátorban eltávolítására hőt hűtővíz;
3-4 - az adiabatikus kompresszió folyamata a víz a szivattyú nyomás p2 p1 nyomás;
4-4 „- hőközlés a technológiai víz nyomása p1 a kazánban ennek megfelelő nyomás alatti forráspontja hőmérsékleten.
A termikus. N. D. Cycle
Hő Q1 tápláljuk egy ciklus folyamatok: 4-4 „- fűtővíz forrásig hőmérséklete a kazánban; 4'-1 - gőzfejlesztő a kazánban. Ahhoz, hogy 1 kg gőz q1 az izobár folyamat egyenlő entalpiakülönbség véges (1 pont) és a kezdeti (4 pont) ellátására folyamat hő pontok:
A termikus. N. D. Kevesebb termikus Rankine ciklusú k. N. D. Carnot-ciklus azonos kezdeti és végső paraméterei a gőz, mint a Carnot-ciklus hő Q1 fordított csak a folyamat elpárologtatás (azaz q1 ≈r), és a ciklus Rankine töltött a gőzfejlesztő és a fűtés a tápvíz során 3-4. Ezért, a gőz erőmű egy előre meghatározott hőmérséklet-tartományban termodinamikailag legkedvezőbb ciklust lehet a Carnot-ciklus. Azonban annak végrehajtása során nagy nehézségek árán. Carnot-ciklus viszonylag könnyebb elvégezni a nedves gőz. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a nedves gőz izotermikus folyamatok egybeesnek izobár és ténylegesen megvalósítható a kazán és a kondenzátor. Azonban, a Carnot-ciklus, gőz lecsapódását a izoterm folyamat nem teljes, így a későbbi adiabatikus folyamat víz nem tömörített, mint a Rankine ciklusú, nedves gőz, amelynek viszonylag nagy térfogata.
A Rankine ciklusú túlhevített gőzt adagolunk egy másik folyamat: 1-1 „- túlhevítés.
8.3.Vliyanie gőz paraméterek termikus k. N. D. A Rankine Cycle
Elemzés a termikus k. N. D. Rankine ciklusú azt mutatja, hogy a termikus k. N. D. Gőz erőmű növelésével növekszik kezdeti nyomás p1 és hőmérséklet t1 kezdeti pár.
Növelésével a gőz hőmérséklete a kilépő kazán (gőznyomás nem változik) növekszik i1. Ha a többi entalpia az expressziós (8,5) vannak rögzítve, hogy műszakilag megvalósítható, következik (8,5), a növekedés a gőz hőmérséklete a kilépő kazán növekedése kíséri ηt.
Amikor gőz nyomás növekszik a kimeneten a kazán (a hőmérséklet a túlhevített gőz nem változik) csökken I1 (lásd a táblázatot termodinamikai tulajdonságainak víz és túlhevített gőz). Ha a többi entalpia az expressziós (8,5) vannak rögzítve, hogy műszakilag megvalósítható, következik (8,5), a nyomásnövekedés a túlhevített gőz a kimeneténél egy kazán csökkenése kíséri ηt. Következésképpen, a nyomás a kimeneten a kazán egység célszerű növelni csak növeli a gőz hőmérsékletét.
8.4.Puti hatékonyság javítása gőz tápegységek
Annak ellenére, hogy a jelenleg végrehajtott tömeges fejlesztés magas és ultramagas gőzzel paraméterek (P1 = 23,0 ÷ 30,0 MPa; t1 = 570 ÷ 600 0 C-on) ..., N d, hogy a termikus Rankine ciklusú nem haladja meg a 50% . A tényleges aránya hasznos növények használják még kevesebb hő veszteség következtében kapcsolódó belső visszafordíthatatlan folyamatokat. Ebben a tekintetben azt javasolták más módon javítja a termikus hatásfok gőz erőművek.
Ábra. 8.4. Reakcióvázlat a gőz erőmű közbenső túlhevítő
Az egyik ilyen módszer a közbenső túlhevítését a gőz (ábra. 8.4). Itt, a gőz túlhevített a túlhevítő 2 A gőzfejlesztő 1 és táplálják be a nagynyomású henger 3, amelyben a turbina szakaszok vannak tervezve gőz nagynyomású. A nagy gőznyomású henger termel mechanikai munka, nyomását és hőmérsékletet csökkentjük. A nagynyomású gőzt arra irányul, hogy a henger utánmelegítő 4, ahol a hőmérséklete megnövekszik, halad, hogy egy mennyiséget q1 hő”. A utánmelegítő gőzt táplálunk be az alacsony nyomású 5 henger, ahol kiváltja mechanikai munka csökkentésével a nyomás és a hőmérséklet, hogy a kondenzátor nyomása és hőmérséklete a szivattyú 7. a 8 kondenzátorból a kondenzátumot vezetjük be a gőzgenerátor. Hengerek a magas és alacsony nyomású található ugyanazon a tengelyen van egy generátor 6.
A hőmennyiség adott ki q2 gőz a kondenzátor állandó marad, és az a hőmennyiség q1. jelentett a pár a kazán növekszik q1”. szállított a párt a közbenső túlhevítővel. Ennélfogva, (8.1) termikus. N. D. Gőz erőmű közbenső túlhevítő magasabb, mint a gőz erőmű nélkül egy közbenső túlhevítő. Megnövekedett termikus k. F. E. Ebben az esetben nem haladja meg a 2-3%.
A hatékonyabb módja, hogy növelje a termikus. N. D. Gőz erőmű használni áramkörök regeneratív tápvíz fűtés (ábra. 8.5).
Ábra. 8.5. Reakcióvázlat a gőz erőmű közbenső túlhevítő regeneratív előmelegítés tápvíz
Egy ilyen rendszer van beállítva tápvíz 9 hevítő és szervezi további gőz elvezetése. Például, az alacsony nyomású henger. Ebben az esetben a gőz extraháljuk melegítésére a tápvíz nem ad hőt a kondenzátorba, és a hőmennyiség elveszett a kondenzátorban összeggel csökkenteni q2”. Ennélfogva, (8.1) termikus. N. D. Gőz erőmű növeljük. Azonban, annak a ténynek köszönhető, hogy része a gőz felé a melegített tápvíz, nem mechanikai munkát a későbbi szakaszaiban a turbina, teljesítmény-turbina-generátor így ebben az esetben csökken.
A regeneratív tápvíz melegítés lehetővé teszi, hogy növelje a termikus. N. D. Gőz erőmű 10-12 százalékos.