7.6.2. Методика расчета необратимого цикла ПТУ с вторичным перегревом пара

Действительный – необратимый цикл ПТУ с вторичным перегревом пара в T,s- и h,s- диаграммах показан на рис.7.23 и 7.24. Необратимость этого цикла характеризуется наличием трения в адиабатных процессах расширения пара в турбине 12’, 34’ и сжатия воды в насосе 56’. В результате необратимости эти адиабатные процессы смещаются в сторону увеличения энтропии.

Необратимость процессов расширения пара в турбине характеризуются внутренними относительными КПД турбины – η_Oi^ЧВД и η_Oi^ЧНД. Эти КПД определяются экспериментально и представляют отношение действительных работ ЧВД и ЧНД турбины к соответствующим теоретическим работам:

(7.34)

(7.35)

Процесс сжатия воды в насосе аналогичен процессу в простом цикле ПТУ, его необратимость характеризуется адиабатным коэффициентом насоса η_Н:

Используя внутренние относительный КПД турбины и адиабатный коэффициент насоса, определяются параметры в конце необратимых адиабатных процессов 12’, 34’ и 56’:

Удельная теплота, подведенная в цикл ПТУ, определяется разностью энтальпий в изобарных процессах 6’1 и 2’3:

(7.36)

Удельная теплота, отведенная из цикла ПТУ, определяется разностью энтальпий изобарного процесса 4’5:

Удельная техническая работа турбины определяется как сумма

(7.37)

Удельная техническая работа насоса определяется, как и в простом цикле ПТУ:

Удельная работа цикла ПТУ определяется разностью работ турбины и насоса или подведенной и отведенной теплоты:

Тепловая экономичность необратимого цикла ПТУ характеризуется внутренним абсолютным КПД

Внутренний абсолютный КПД ПТУ без учета работы насоса – “нетто” определяется как

(7.38)

Выражение (7.38) не равно произведению термического КПД на внутренний относительный КПД, так как внутренние относительные КПД ЧВД и ЧНД турбины, как правило, разные.

Удельный расход пара на выработанный кВт^.ч реального цикла ПТУ определяется выражением:

Удельный расход теплоты на выработанный кВт^.ч реального цикла ПТУ определяется выражением:

При известных значениях КПД механического η_М, характеризующего потери на трение в подшипниках турбины, и электрического генератора η_Г, характеризующего потери в обмотках статора и ротора генератора, определяются следующие показатели экономичности цикла ПТУ:

Электрический КПД этого цикла ПТУ определяется как

(7.39)

В выражении (7.39) термический и внутренний относительный КПД использовать нельзя;

Удельный расход пара на выработанный кВт^.ч электрической работы ПТУ (как и в простом цикле) определяется выражением:

Удельный расход теплоты на выработанный кВт^.ч электрической работы ПТУ определяется как и в простой ПТУ

Соотношение электрической мощности ПТУ – W^э и расхода пара на турбину – D определяются выражением

(7.40)