Systemy konwersji energii wykorzystujące odnawialne i konwencjonalne źródła Zadanie 2. Zwiększanie sprawności obiegu Clausiusa-Rankine’a. Sprawność siłowni i elektrowni parowej WTOREK – B
UWAGA:
Plik (jeden egzemplarz na zespół, w nazwie zawierający: dzień tygodnia, grupę projektową oraz numer zespołu) przygotowany w programie MS Word, bądź MS Excel (z uwzględnieniem prawidłowego zapisu symboli, wzorów, jednostek itp., podpisów rysunków i tabel), wysłać na adres e-mail: agnieszka.garnysz@zut.edu.pl Ostateczny termin nadesłania pliku: 14.04, godz. 12.
Niedotrzymanie
powyższego
terminu
jest
równoznaczne
z
otrzymaniem
oceny
niedostatecznej (dla całego zespołu) z tej części projektu.
Podczas następnych zajęć należy liczyć się z możliwością ustnego odpytania przez prowadzącego ze sposobu wykonania zadania.
W elektrowni (rys. 1) pracuje turbina parowa o T
K
mocy Ne. Parametry pary dolotowej wynoszą p1, t1. Ciśnienie na końcu rozprężania wynosi 1
p
4a
4b
2. Entalpia właściwa pary na wylocie z turbiny i2. Sprawność energetyczna kotła ηK , 4
sprawność mechaniczna turbiny ηm.
2s
3
2
Wartości powyższych parametrów podano w tabeli 1.
s
Rys. 1. Przemiany realizowane w elektrowni 1-2 adiabata nieodwracalna; 1-2s adiabata odwracalna (izentropa); 2(2s)-3 izobara i izoterma; 3-4 izentropa; 4-4a izobara; 4a-4b izobara i izoterma; 4b-1 izobara ZADANIE 1
Obliczyć:
− sprawność wewnętrzną turbiny ηi;
− sprawność energetyczną siłowni ηsil;
− strumień masy czynnika obiegowego m& , wynik podać w ….. (patrz: tabela 1);
− zużycie paliwa P& , wynik podać w ….. (patrz: tabela 1); przyjąć wartość opałową Wd =….. (patrz: tabela 1).
Tabela 1. Informacje do zadania 1
Zespół
Skład zespołu
p1
t1
p2
Ne
i2
ηm
ηK
Wd
m
&
P&
Rutkowska
Kamila
Siudy
Agnieszka
11·10³
500
0,04
50
2277
0,98
0,86
20·10³
1
Wanecki
Mateusz
kg/h
t/s
[kPa]
[°C]
[bar]
[MW]
[kJ/kg]
[–]
[–]
[kJ/kg]
Wieczorek
Piotr
Zapart
Marcin
Kuncewicz
Przemysław 11·10³ 500 0,04 45·10³ 2249 0,99 0,92
18
2
Buńkowska
Joanna
t/s
t/h
[kPa]
[°C]
[bar]
[kW]
[kJ/kg]
[–]
[–]
[MJ/kg]
Bałanda
Krzysztof
Kwiatkowski Paweł
Piskorowski
Łukasz
11·10³
500
0,04
55·10³
2263
0,98
0,90
21
3
Reuter
Mateusz
kg/s
kg/h
[kPa]
[°C]
[bar]
[kW]
[kJ/kg]
[–]
[–]
[MJ/kg]
Rokoszewski Jan
Węgrzyn
Marek
Systemy konwersji energii wykorzystujące odnawialne i konwencjonalne źródła Zadanie 2. Zwiększanie sprawności obiegu Clausiusa-Rankine’a. Sprawność siłowni i elektrowni parowej Należy przedstawić:
• w formie tabeli wartości parametrów w kolejnych punktach obiegu (1, 2s, 3, 4, 4a, 4b).
Tabela ma zawierać następujący nagłówek: temperatura
ciśnienie
entalpia właściwa
entropia właściwa
punkt obiegu
t [°C]
p [MPa]
i [kJ/kg]
s [kJ/(kgK)]
• wzory, z których skorzystano;
• wyniki obliczeń (jednostki!).
ZADANIE 2
Dla wartości p1, t1, p2 podanych w tabeli 1, obliczyć zmiany:
− sprawności energetycznej obiegu Clausiusa-Rankine’a ( ηCR) ,
− pracy jednostkowej obiegu ( lCR),
− jednostkowego ciepła doprowadzonego do kotła ( qdCR),
− jednostkowego ciepła odebranego od pary mokrej przez wodę chłodzącą ( qwCR),
spowodowane zmianą parametru X (patrz: tabela 2).
Tabela 2. Wartości parametru X
Zespół
Skład zespołu
Parametr X
Kolejne wartości parametru X
Rutkowska
Kamila
Siudy
Agnieszka
1
Wanecki
Mateusz
p1 [MPa]
9;
11;
13;
15
Wieczorek
Piotr
Zapart
Marcin
Kuncewicz
Przemysław
2
Buńkowska
Joanna
t1 [°C]
475;
500;
525;
550
Bałanda
Krzysztof
Kwiatkowski
Paweł
Piskorowski
Łukasz
3
Reuter
Mateusz
p2 [kPa]
3;
4;
5;
6
Rokoszewski
Jan
Węgrzyn
Marek
Zmiany przedstawić w formie 3 wykresów: 1) ηCR=f(X)
2) lCR =f(X)
3) qdCR =f(X) oraz qwCR =f(X).
Omówić zamieszczone wykresy.
Ponadto przedstawić w formie czterech tabel (osobne tabele dla każdej kolejnej wartości parametru X) wartości parametrów w kolejnych punktach obiegu (1, 2s, 3, 4, 4a, 4b). Tabele mają zawierać następujący nagłówek: temperatura
ciśnienie
entalpia właściwa
entropia właściwa
punkt obiegu
t [°C]
p [MPa]
i [kJ/kg]
s [kJ/(kgK)]