Systemy konwersji energii wykorzystujące odnawialne i konwencjonalne źródła 

Zadanie 2. Zwiększanie sprawności obiegu Clausiusa-Rankine’a. Sprawność siłowni i elektrowni parowej

 

Ś

RODA – 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 
mocy  N

e

.  Parametry  pary  dolotowej  wynoszą 

p

1

,  t

1

.  Ciśnienie  na  końcu  rozprężania  wynosi 

p

2

.  Entalpia  właściwa  pary  na  wylocie  z 

turbiny  i

2

.  Sprawność  energetyczna  kotła  η

K 

, 

sprawność mechaniczna turbiny η

m.  

 

Wartości  powyższych  parametrów  podano  w 
tabeli 1. 

T

s

K

1

2s

4

3

4a

4b

2

  

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 η

i

; 

−

 

sprawność energetyczną siłowni η

sil

; 

−

 

strumień masy czynnika obiegowego 

m

&

, wynik podać w ….. (patrz: tabela 1); 

−

 

zużycie paliwa 

P&

, wynik podać w ….. (patrz: tabela 1); przyjąć wartość opałową 

W

d

 =…..  (patrz: tabela 1). 

Tabela 1. Informacje do zadania 1 

Zespół 

Skład zespołu

 

p

1

 

t

1

 

p

2

 

N

e

 

i

2

 

η

m

 

η

K

 

W

d

 

m

&

 

P&

 

1 

Siwoszek 

Robert 

110 

[bar] 

500 

[°C] 

4 

[kPa] 

50 

[MW] 

2277 

[kJ/kg] 

0,98 

[–] 

0,86 

[–] 

20·10³ 

[kJ/kg] 

kg/h 

t/s 

Sobczak 

Iwona 

Pryba 

Monika 

Ratajczak 

Filip 

2 

Pora 

Przemysław 

110 

[bar] 

500 

[°C] 

4 

[kPa] 

45·10³  

[kW] 

2249  

[kJ/kg] 

0,99 

[–] 

0,92 

[–] 

18 

[MJ/kg] 

t/s 

t/h 

Szmuc 

Daria 

Kanigowski 

Tomasz 

Jaroszewski 

Maciej 

3 

Subocz 

Małgorzata 

110 

[bar] 

500 

[°C] 

4 

[kPa] 

55·10³  

[kW] 

2263 

[kJ/kg] 

0,98 

[–] 

0,90 

[–] 

21 

[MJ/kg] 

kg/s 

kg/h 

Mikos  

Piotr 

Szczerba 

Mateusz 

Wojciechowski  Marcin 

4 

Skorupa 

Daria 

110 

[bar] 

500 

[°C] 

4 

[kPa] 

60 

[MW] 

2235 

[kJ/kg] 

0,99 

[–] 

0,89 

[–] 

22·10³ 

[kJ/kg] 

t/h 

kg/s 

Szczodra 

Trang 

Walterowicz 

Aleksandra 

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: 

 

punkt obiegu 

temperatura 

ciśnienie 

entalpia właściwa 

entropia właściwa 

t 

[°C]

 

p [MPa] 

i [kJ/kg] 

s [kJ/(kgK)] 

 

•

 

wzory, z których skorzystano; 

•

 

wyniki obliczeń (jednostki!). 

ZADANIE 2 
Dla wartości p

1

, t

1

, p

2

 podanych w tabeli 1, obliczyć zmiany: 

−

 

sprawności energetycznej obiegu Clausiusa-Rankine’a (η

CR

),  

−

 

pracy jednostkowej obiegu (l

CR

),  

−

 

jednostkowego ciepła doprowadzonego do kotła (q

dCR

), 

−

 

jednostkowego ciepła odebranego od pary mokrej przez wodę chłodzącą (q

wCR

), 

spowodowane zmianą parametru X (patrz: tabela 2). 
 
Tabela 2. Wartości parametru X 

Zespół 

Skład zespołu 

Parametr X 

Kolejne wartości parametru X 

1 

Siwoszek 

Robert 

p

1

 [MPa] 

9; 

11; 

13; 

15 

Sobczak 

Iwona 

Pryba 

Monika 

Ratajczak 

Filip 

2 

Pora 

Przemysław 

t

1

 

[°C]

 

475; 

500; 

525; 

550 

Szmuc 

Daria 

Kanigowski 

Tomasz 

Jaroszewski 

Maciej 

3 

Subocz 

Małgorzata 

p

2

 [kPa] 

3; 

4; 

5; 

6 

Mikos  

Piotr 

Szczerba 

Mateusz 

Wojciechowski 

Marcin 

4 

Skorupa 

Daria 

p

1

 [bar] 

90; 

110; 

130; 

150 

Szczodra 

Trang 

Walterowicz 

Aleksandra 

 
Zmiany przedstawić w formie 3 wykresów: 

1)

 

η

CR

=f(X) 

2)

 

l

CR

 =f(X) 

3)

 

q

dCR

 =f(X) oraz 

 

q

wCR

 =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: 

 

punkt obiegu 

temperatura 

ciśnienie 

entalpia właściwa 

entropia właściwa 

t 

[°C]

 

p [MPa] 

i [kJ/kg] 

s [kJ/(kgK)]