Analiza exergoeconomică a cazanului aferent unei instalații termoelectrice

DENUMIREA TEMEI

Analiza exergoeconomica a cazanului aferent unei instalatii termoelectrice.

Puterea la arborele turbinei: Pe=90[MW]

Presiune abur la intrare în turbină: pa=140[bar]

Temperatura abur la intrare în turbină: t3=540[0C]

Temperatura apei de răcire la condensator: tr=20[0C]

Combustibilul cu analiza elementara cunoscuta::

c=0,308; h=0,024; s=0,044; n=0,0029; o=0,123; a=0,104; w=0,391.

CAPITOLUL 1

STABILIREA STRUCTURII ŞI PARAMETRILOR INSTALAŢIEI CU TURBINE CU ABUR

Parametrii impuşi pentru instalaţia cu turbine cu abur sunt:

Puterea la arborele turbinei cu abur:

Pe=90[MW]

Presiune abur la intrare în turbină:

pa=140[bar]

Temperatura abur la intrare în turbină:

t3=540[0C]

Temperatura apei de răcire la condensator:

tr=20[0C]

Combustibilul utilizat:

- cărbune cu următoarea compoziţie elementară:

c=0,308; h=0,024; s=0,044; n=0,0029; o=0,123; a=0,104; w=0,391.

1.1. STABILIREA SCHEMEI INSTALAŢIEI ŞI CICLULUI TEORETIC DE FUNCŢIONARE

Schema instalaţiei de bază pentru centrale termoelectrice este reprezentată in fig.1. iar ciclul de funcţionare in fig 2.

Explicarea schemei şi ciclului :

Elementele principale ale unei centrale termoelectrice sunt :generatorul cu abur (G.A.),supraânăalzitorul (SI), turbina cu abur (T.A.) ce antrenează generatorul electric (G.E.), condensatorul (K) si pompa de alimentare (P.A).

Principiul de functionare a unei centrale termoelectrice este urmatorul :

-generatorul cu abur G.A. este elemental in care fluidul primeşte caldura, prin arderea combustibililor solizi,fiind mentinut la o presiune ridicată ;

-apa din G.A. se vaporizeaza (vapori saturati), iar vaporii sunt supraâncălziti in supraâncălzitorul SI. Aburul supraâncălzit este cu presiune mare transportat la turbina cu abur ;

-in turbina cu abur , aburul se destinde de la o presiune mare la una redusa ;

-din turbina, aburul destins patrunde in condensator unde aburul se condenseaza ;

-condensul obtinut in condensator este trimis din nou in generatorul cu abur cu ajutorul pompei de alimentare a cazanului P.A.

Ciclul de functionare cuprinde urmatoarele transformari :

1-2 comprimare izentropica (adiabata reversibila) realizata in P.A in care apa provenita de la condensator isi mareste presiunea de la la . Pentru aceasta se consuma un lucru mecanic exprimat prin puterea necesara comprimarii : ;

2-2” incalzire izobara realizata in G.A, in acest proces se primeste din exterior caldura care determina:

2-2’ starea inceperii fierberii

2’-2” vaporizarea apei, obtinandu-se abur saturat uscat

2”-3 supraincalzirea vaporilor

3-4 destinderea adiabatica a aburului la s = constanta;

4-1 condensare izoterma.