Курсовая с практикой на тему Термодинамический анализ цикла паросиловой установки эксергетическим методом.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 4
2 ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ 9
2.1 Принцип действия парового котла ТЭС 9
2.2 Принцип действия паровой турбины ТЭС 14
2.3 Принцип действия конденсатора ТЭС 17
2.4 Принцип действия насоса ТЭС 19
3 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБРАТИМОГО ЦИКЛА РЕНКИНА 21
4 АНАЛИЗ НЕОБРАТИМОГО ЦИКЛА РЕНКИНА ПО МЕТОДУ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ 23
5 АНАЛИЗ НЕОБРАТИМОГО ЦИКЛА РЕНКИНА С ПОМОЩЬЮ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА 27
6 СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ДЕЙСТВИТЕЛЬНОГО ЦИКЛА РЕНКИНА ПО МЕТОДУ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ С РЕЗУЛЬТАТАМИ АНАЛИЗА ПО ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОМУ МЕТОДУ 32
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 34
ПРИЛОЖЕНИЕ 35

Введение:

Термодинамический анализ цикла паросиловой установки эксергетическим мето¬дом — данная тема является актуальной, поскольку играет значимую роль в применении положения законов термодинамики при расчетах, проектировании и эксплуатации тепло¬энергетического оборудования тепловых электростанций, а так же проводить термодина¬мические расчеты при проектировании технологического оборудования тепловых и атом¬ных электростанций и систем теплоснабжения.
Термодинамический анализ цикла паросиловой установки эксергетическим мето¬дом подразумевает собой анализ полученных в результате оценки эффективности работы электростанции и ее оборудования результатов. Предлагает способы по повышению эко¬номичности и надежности выработки тепловой и электрической энергии.
Цель работы — формирование умений и навыков термодинамического анализа цик¬лов паросиловых установок, являющихся основными для тепловых электрических стан¬ций.
Работа предполагает расчет теоретического и действительного цикла паросиловой установки (цикла Ренкина), термодинамический анализ действительного цикла методом коэффициентов полезного действия и эксергетическим методом, сопоставление результа¬тов анализа, полученных разными методами, составление простейшей тепловой схемы электростанции и изучение принципа действия основных элементов этой схемы: парового котла, паровой турбины, конденсатора, насоса.

Фрагмент текста работы:

1 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАН¬ЦИИ

Принципиальная схема отражает технологический процесс преобразования тепло¬вой энергии на ЭС. Принципиальная тепловая схема включает основное и вспомогатель¬ное оборудование, входящее в состав пароводяного тракта ЭС. ПТС изображается как од¬ноагрегатная и однолинейная — каждый элемент данного рода показывается один раз.
На схеме (рисунок 1.1), отображен состав основного оборудования тепловой электри¬ческой станции и взаимосвязь ее систем. По этой схеме можно проследить общую после¬довательность технологических процессов протекающих на ТЭС.

Рисунок 1.1 — Основное оборудование тепловой электрической станции.

Обозначения на схеме ТЭС:
1. Топливное хозяйство
2. Подготовка топлива
3. Котел
4. Промежуточный пароперегреватель
5. Часть высокого давления паровой турбины (ЧВД)
6. Часть низкого давления паровой турбины (ЧНД)
7. электрический генератор;
8. трансформатор собственных нужд;
9. трансформатор связи;
10. главное распределительное устройство;
11. конденсатор;
12. конденсатный насос;
13. циркуляционный насос;
14. источник водоснабжения (например, река);
15. подогреватель низкого давления (ПНД);
16. водоподготовительная установка (ВПУ);
17. потребитель тепловой энергии;
18. насос обратного конденсата;
19. деаэратор;
20. питательный насос;
21. подогреватель высокого давления (ПВД);
22. шлакозолоудаление;
23. золоотвал;
24. дымосос (ДС);
25. дымовая труба;
26. дутьевой вентиляторов (ДВ);
27. золоуловитель
Описание технологической схемы ТЭС:
Состав тепловой электростанции:
• топливное хозяйство и система подготовки топлива;
• котельная установка: совокупность самого котла и вспомогательного обору¬дования;
• турбинная установка: паровая турбина и ее вспомогательное оборудование;
• установка водоподготовки и конденсатоочистки;
• система технического водоснабжения;
• система золошлокоудаления (для ТЭС, работающих, на твердом топливе);
• электротехническое оборудование и система управления электрооборудова¬нием.
Топливное хозяйство в зависимости от вида используемого на станции топлива включает приемно-разгрузочное устройство, транспортные механизмы, топливные склады твердого и жидкого топлива, устройства для предварительной подготовки топлива (дро¬бильные установки для угля). В состав мазутного хозяйства входят также насосы для пе¬рекачки мазута, подогреватели мазута, фильтры.
Подготовка твердого топлива к сжиганию состоит из размола и сушки его в пыле¬приготовительной установке, а подготовка мазута заключается в его подогреве, очистке от механических примесей, иногда в обработке спецприсадками. С газовым топливом все проще. Подготовка газового топлива сводится в основном к регулированию давления газа перед горелками котла.
Необходимый для горения топлива воздух подается в топочное пространство котла дутьевыми вентиляторами (ДВ). Продукты сгорания топлива — дымовые газы — отсасы¬ваются дымососами (ДС) и отводятся через дымовые трубы в атмосферу. Совокупность каналов (воздуховодов и газоходов) и различных элементов оборудования, по которым проходит воздух и дымовые газы, образует газовоздушный тракт тепловой электростан¬ции (теплоцентрали). Входящие в его состав дымососы, дымовая труба и дутьевые венти¬ляторы составляют тягодутьевую установку. В зоне горения топлива входящие в его со¬став негорючие (минеральные) примеси претерпевают химико-физические превращения и удаляются из котла частично в виде шлака, а значительная их часть выносится дымовыми газами в виде мелких частиц золы. Для защиты атмосферного воздуха от выбросов золы перед дымососами (для предотвращения их золового износа) устанавливают золоуловите¬ли.
Шлак и уловленная зола удаляются обычно гидравлическим способом на золоотвалы.
При сжигании мазута и газа золоуловители не устанавливаются.
При сжигании топлива химически связанная энергия превращается в тепловую. В результате образуются продукты сгорания, которые в поверхностях нагрева котла отдают теплоту воде и образующемуся из нее пару.
Совокупность оборудования, отдельных его элементов, трубопроводов, по которым движутся вода и пар, образуют пароводяной тракт станции.
В котле вода нагревается до температуры насыщения, испаряется, а образующийся из кипящей котловой воды насыщенный пар перегревается. Из котла перегретый пар направляется по трубопроводам в турбину, где его тепловая энергия превращается в меха¬ническую, передаваемую на вал турбины. Отработавший в турбине пар поступает в кон¬денсатор, отдает теплоту охлаждающей воде и конденсируется.