28. Паротурбинная установка с промежуточным перегревом пара

паровой котел;

электрогенератор;

конденсатор;

насос;

пароперегреватель;

ППП – промежуточный пароперегреватель;

цилиндр высокого, низкого давления соответственно.

адиабатное расширение пара в ;

перегрев пара в ППП;

адиабатное расширение в ;

изобарно-изотермический процесс в конденсаторе;

адиабатный процесс в насосе;

изобарный процесс в паровом котле.

 

Положительные эффекты промежуточного пара:

- возрастает средняя температура теплоподвода цикла, следовательно увеличивается термический КПД;

- возрастает степень сухости пара на выходе из турбины, т.е. последние ступени турбины работают в благоприятных условиях, растет их долговечность, увеличивается относительный КПД.

29. Паротурбинная установка с регенеративным подогревом питательной воды

Регенерация теплоты – это перераспределение теплоты в цикле, т. е. в каком-то процессе цикла, часть теплоты отводится от рабочего тела и возвращается рабочему телу в другом процессе этого же цикла, в результате снижается теплоотвод и увеличивается термический КПД.

 

Принципиальная схема паротурбинной установки:

 

 

паровой котел;

электрогенератор;

конденсатор;

насос;

ПТ – паровая турбина;

подогреватель низкого давления;

подогреватель высокого давления.

Для подогрева воды из турбины забирается 25-30% пара, а КПД возрастает на 10-12 %.

 

30. Теплофикационные паротурбинные установки

Теплофикация – это теплоснабжение на базе комбинирования выработки тепловой и электрической энергии (теплоснабжение от ТЭЦ).

Принципиальные схемы теплофикационных энергоблоков:

 

• Теплофикационный энергоблок с ухудшенным вакуумом в конденсаторе.

• Теплофикационный энергоблок с противодавлением на выходе с турбины.

• Теплофикационный энергоблок с отопительным отбором пара.

• Теплофикационный энергоблок с производственным отбором пара.

сетевой подогреватель.

коэффициент использования теплоты.

электрическая мощность установки.

тепловая мощность установки (расход теплоты стороннему потребителю)

расход топлива.

удельная теплота сгорания топлива.

31. Показатели эффективности теплофикации

1. Экономия топлива при комбинированном производстве электроэнергии и тепловой в сравнении с раздельным производством: ∆ В= Вр-Вк

Вр- расход топлива при раздельной выработки энергии;

Вк- расход топлива при комбинированной выработки;

∆ В – разность расходов топлива.

2. Коэффициент использования теплоты топлива: .

Э - выработка электроэнергии за определенный промежуток времени;

Q - выработка тепловой энергии для стороннего потребителя за такой же промежуток времени;

В - расход топлива;

- удельная теплота сгорания топлива.

3. Электрический КПД: .

32. Парогазовые установки

комплекс газотурбин и паротурбин установок, объединенных общим тепловым циклом.

 

 

с низконапорным котлом;

с высоконапорным котлом.

низконапорный котел;

газовая турбина;

паровая турбина;

компрессор;

камера сгорания.

33. Теплосиловая установка с магнитогидродинамическим генератором

это устройство для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую.

+ э В

 

 

 

э -

 

скорость; вектор магнитной индукции; Э – электроды для съема электрического потенциала.

По форме МГД генератор представляет собой сапло Лаваля, позволяющего получать сверхзвуковые скорости газа. Скорость рабочего тела в канале 1200 м/с, рабочим телом является ионизированный газ с температурой 2500-26000 К. Получают рабочее тело с последующей ионизацией продуктов сгорания, добавкой щелочных металлов калия или цезия.

 

компрессор;

воздухоподогреватель;

камера сгорания;

магнитогидродинамический генератор;

паровой котел;

паровая турбина;

электрогенератор;

конденсатор;

насос.

 

 

 

адиабатное сжатие воздуха в компрессоре.

изобарный процесс в воздухоподогревателе.

изобарный процесс в камере сгорания с теплоподводом .

адиабатное расширение газа в магнитогидродинамическом генераторе.

изобарный процесс в воздухоподогревателе.

изобарный процесс в паровом котле.

изобарный процесс с теплоотводом .(выхлоп)

цикл Ренкина.

термический коэффициент.

отношение расхода рабочего тела через и паротурбинную

установку.

 

34. Теплопроводность - один из видов теплопереноса. Температурное поле

В природе существует 3 вида теплопереноса:

• теплопроводность.

• конвективный теплообмен.

• теплообмен излучением.

Теплопроводность – это перенос теплоты микрочастицами вещества (молекулы, атомы, электроны).

Обязательным условием теплопроводности является неоднородность температур поля.

Температурное поле- это совокупность значений температуры в различных точках изучаемого пространства в любой момент времени.

Стационарное поле – это поле не изменяющееся во времени.

Изотермическая поверхность – это геометрическое место точек с одинаковой температурой (они не пересекаются между собой).

 

 

Градиент температуры – это вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры и численно равной производной температуры по направлению: .

единичный вектор, направленный по нормали к изотермической поверхности в сторону возрастания температуры.

возрастание температуры по направлению n.

Теплопроводность возможна когда .

Тепловой поток равен количеству теплоты, проходящему в единицу времени через изотермическую поверхность Q, [Вт].

Плотность теплового потока представляет собой тепловой поток, проходящий через единицу площади

.

35. Закон Фурье - основной закон теплопроводности. Коэффициент теплопроводности

 

Плотность теплового потока пропорциональна .

коэффициент теплопроводности.

 

физический параметр вещества, характеризующий способность проводить теплоту.

• газы -

• металлы -

36. Конвективный теплообмен. Теплоотдача. Закон Ньютона – Рихмана

Конвективный теплообмен - перенос теплоты макрочастицами жидкости или газа, при перемещении в пространстве из области с одной температурой в область с другой температурой.

Конвективный теплообмен сопровождается массопереносом и теплопроводностью. Различают свободные и вынужденные конвекции.

Свободная конвекция – происходит в результате изменения плотности жидкости или газа при нагреве или охлаждении.

Вынужденная конвекция – осуществляется искусственным путем, то есть в результате работы механического нагнетателя (ветра, течения реки и т.д.)

Теплоотдача – теплообмен на поверхности тела, окруженной подвижной средой.

Закон: