Метод коэффициентов полезного действия

Количество тепла, подведенное к паровой турбине:

кДж/кг.

Количество тепла, отведенное в конденсатор:

кДж/кг.

Термический КПД обратимого цикла Ренкина:

.

Термический КПД обратимого цикла Карно

.

Процесс расширения пара в турбине при обратимом процессе (без трения и других потерь), сопровождается совершением работы, соответствующей располагаемому перепаду значений энтальпии:

кДж/кг.
При необратимом процессе работа турбины составляет меньшую величину:

кДж/кг.

Работа, затрачиваемая на привод насоса при отсутствии необратимых потерь:

кДж/кг.
В действительном процессе:

кДж/кг.

Работа обратимого цикла Ренкина:

кДж/кг.

Внутренний относительный КПД цикла Ренкина:

.

Внутренний абсолютный КПД цикла Ренкина показывает долю тепловой энергии, подведенной к рабочему телу, которая превращается в работу турбины:

.
Абсолютный эффективный КПД турбины, т.е. доля тепловой энергии, передаваемая электрическому генератору:

.

Абсолютный электрический КПД турбогенетаторной установки

.
Он не учитывает потери тепла в котлоагрегате и паропроводах, соединяющих котлоагрегат с паровой турбиной. При движении по паропроводу из котельной к турбине пар охлаждается вследствие тепловых потерь через стенки паропровода. По известному тепловому КПД паропровода можно найти параметры пара на выходе из котла (точка 0).

кДж/кг.
Падение давления пара в паропроводе пренебрежимо мало и по таблицам свойств воды и перегретого пара можно найти , .

°С, кДж/(кг·К).

Часть теплоты, выделяющееся при сгорании топлива в топке парового котла, идет на нагрев воды и водяного пара, что характеризуется величиной его КПД. Поэтому энергия сгорании топлива может быть найдена по формуле:

кДж/кг.

Эффективный абсолютный КПД всей паросиловой установки:

,
отсюда электрическая энергия, отдаваемая в электрическую сеть на 1 кг сжигаемого топлива:

кДж/кг.

Количество теплоты, выделяемое при сжигании топлива для выработки 1 кВт·ч (3600 кДж) электрической энергии

кДж/(кВт·ч).
Количество условного топлива для этого:

кг,
где кДж/кг – удельная теплота сгорания условного топлива.

Расчеты относительных значений энергии, отданной потребителям, и потерь тепла в каждом элементе ПСУ приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Энергия отданная потребителю в электрическую сеть		0,2854
Потери тепла в котле		0,1300
Потери тепла в паропроводе		0,0087
Теплота, отданная холодному источнику (в конденсаторе)		0,5309
Механические потери в турбине		0,0330
Механические и электрические потери в электрическом генераторе		0,0119

По результатам расчета строится диаграмма теплового баланса и в выводах предлагаются мероприятия по снижению потерь и повышению эффективности паросиловой установки.