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)]