ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕΜΙΝΑΡΙΟΥ ΣΑΗΣ ΣΤΟ ΚΑΠΕ 23/1/2015 ΑΝΑΝΙΑΣ ΤΟΜΠΟΥΛΙΔΗΣ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕΜΙΝΑΡΙΟΥ ΣΑΗΣ ΣΤΟ ΚΑΠΕ 23/1/2015 ΑΝΑΝΙΑΣ ΤΟΜΠΟΥΛΙΔΗΣ"

Σαπφειρη Λύκος
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕΜΙΝΑΡΙΟΥ ΣΑΗΣ ΣΤΟ ΚΑΠΕ 23/1/2015 ΑΝΑΝΙΑΣ ΤΟΜΠΟΥΛΙΔΗΣ Άσκηση 1: Δίνεται ατμοπαραγωγός εξαναγκασμένης ροής τύπου ΒΕΝSOΝ μιας διαδρομής καυσαερίων με καύσιμο λιγνίτη με Η u = 5233 KJ/, σε κλειστό κύκλο κονιοποίησης με ανακυκλοφορία καυσαερίων. Δίνονται ακόμα τα εξής: Έξοδος υπέρθερμου ατμού: h u = 3396 KJ/ Νερό ψεκασμού υπέρθερμου ατμού: 59 t/h, h w = 1110,1 KJ/ Είσοδος αναθέρμου ατμού: h αν1 = 3081 KJ/ Νερό ψεκασμού αναθέρμου ατμού: 30 t/h, h w2 = 765,5 KJ/ Παροχή μάζας ανάθερμου ατμού χωρίς τον ψεκασμό: 839 t/h Έξοδος ανάθερμου ατμού: h αν2 = 3537 KJ/ Είσοδος τροφοδοτικού νερού: 891 t/h, h w2 = 1110,1 KJ/ Ποσότητα αέρα που χρειάζεται στη καύση του λιγνίτη: μ = 2,94 / Ποσότητα καυσαερίων από την καύση 1 καυσίμου: μ G = 3,81 / Βαθμός απόδοσης εστίας: 96% Θερμοκρασία αέρα περιβάλλοντος: 20 C Ειδική θερμοχωρητικότητα καυσαερίων στους 20 C: 1,14 KJ// ο C, στους 150 ο C: 1,16 KJ// ο C Το καυσαέριο εξέρχεται με θερμοκρασία 150 ο C στο περιβάλλον. Να βρεθεί ο βαθμός απόδοσης και οι παροχές καυσίμου, αέρα και καυσαερίων. Οι απώλειες ακτινοβολίας να βρεθούν από την σχέση : (Q σε kw και Q ωφ σε MW) Άσκηση 2: Σε συνδυασμένο σταθμό παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που αποτελείται από αεριοστρόβιλο ατμοπαραγωγό και ατμοστρόβιλο, χρησιμοποιούνται τα καυσαέρια που εγκαταλείπουν τον αεριοστρόβιλο σαν φορέας του οξυγόνου για την καύση στον ατμοπαραγωγό. Δίδονται: Για τα καυσαέρια στην έξοδο του αεριοστρόβιλου: m = 80 /s, θ=420 C και λόγος αέρα n=5 g Το καύσιμο είναι και για το σύστημα του αεροστρόβιλου και γι αυτό του ατμοπαραγωγού, φυσικό αέριο με τη σύνθεση: γ CH4 = 0,923 /, γ C2H2 = 0,060 /, γ CO2 = 0,005/, γ N2 = 0,021 /, Hu = kj/ Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του ατμοπαραγωγού είναι θ 2 = 120 C. Ο παραγόμενος στον ατμοπαραγωγό ατμός είναι υπέρθερμος με τα χαρακτηριστικά: Πίεση 180 bar και θερμοκρασία 530 C Το τροφοδοτικό νερό μπαίνει στον ατμοπαραγωγό με πίεση 220 bar και θερμοκρασία 250 C Η ειδική θερμοχωρητικότητα των καυσαερίων να ληφθεί 5% μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του αέρα. (C pair = 1 kj//k) Ζητούνται: Η παροχή του καυσίμου στον ατμοπαραγωγό εάν ο λόγος αέρα στο θάλαμο καύσης είναι n=1,1. Η ατμοπαραγωγή εάν οι απώλειες ακτινοβολίας είναι 870 kw. Ο ολικός μικτός και καθαρός βαθμός απόδοσης του ατμοπαραγωγού εάν η κατανάλωση των βοηθητικών αυτού είναι 3000kW.

6 Άσκηση 2 Τμήμα της εγκατάστασης που αφορά στον αεριοστρόβιλο (1) Απαιτούμενος αέρας καύσης ανά καυσίμου: T T CH T T CO T N T T CH4 4 C2H2 C2H6 CO2 2 N2 2 0,92317,189 0,06016,049 0,0050 0, ,828 Επειδή η υγρασία του αέρα καύσης είναι ίση με το 0 ο στοιχειομετρικά απαιτούμενος αέρας είναι T 1 X H 16, ,828 2 O ( ) Και ο συνολικός αέρας λόγω περίσσειας στον αεριοστρόβιλο (1) είναι αέρα αέρα 1 n1t 5x16, ,14 καυσίμου καυσίμου Παροχή καυσαερίων που παράγονται από την καύση στον καυστήρα του αεριοστροβίλου (γ α =0 επειδή δεν υπάρχει τέφρα στο ΦΑ): G1 11 m m m m m m 1 1 G1 G1 B1 G1 1 B1 G1 1 B1 1 όπου 0,9396/s m n m m έ G1 1 B1 B1 Ο αέρας που περιέχεται στα καυσαέρια του αεριοστρόβιλου είναι αυτός της περίσσειας αέρα στο θάλαμο καύσης του αεριοστρόβιλου. Η ποσότητα αέρα ανά καυσίμου του αεριοστρόβιλου, που περιέχεται στα καυσαέρια του αεριοστρόβιλου είναι: n1 1 Η παροχή μάζας αέρα που περιέχεται στα καυσαέρια του αεριοστρόβιλου (1) και που πηγαίνει στον ατμοπαραγωγό (2): 1 m 2 n1 m B1 έ B Με διαίρεση των σχέσεων Α και B κατά μέλη προκύπτει ότι: έ B m n1 1 2 m B1 έ m n 1 m G1 1 B1 n1 2 G1 2 2 n ,828 m m m 80 m 63, ,828 1 sec

7 Τμήμα της εγκατάστασης που αφορά στον ατμοπαραγωγό (2) Ποσότητα αέρα ανά καυσίμου που απαιτείται για την καύση στον ατμοπαραγωγό αέρα 2 n2 2 1,1 16, ,51 καυσίμου Παροχή μάζας αέρα που απαιτείται για την καύση στον ατμοπαραγωγό m 2 63,25 m2 2mB2 mb2 mb2 m B2 3, ,51 sec 2 Η παροχή καυσαερίου μετά τον ατμοπαραγωγό είναι m m m G2 G1 B2 Ισοζύγιο ενέργειας στον ατμοπαραγωγό: mb2hu mg1hg1 T1 hg1 T mg2hg2 T2 hg2 T Q Q m H m C T T m C T T Q Q B2 u G1 pg 1 G2 pg 2 3, , , , Q , Q Q , 215 kw ή 191,4 W Η ωφέλιμη θερμότητα που προσδίδεται στο νερό είναι Q m h h D u w , 215 m 3363,8 1086, 4 m D 84 sec D Ο ολικός βαθμός απόδοσης του ατμοπαραγωγού είναι: n.. D u w. ό mg1cpgt1tmb2h u mg1cpgt1t mb2hu n ό n ό ,8 1086, , 6 n ό 0, , , ,6% Q Q m h h Q

Σχετικά έγγραφα

ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ

Α. Κύκλος Rankine ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ. Ατμοστροβιλοεγκατάσταση λειτουργεί μεταξύ των πιέσεων 30 bar και 0,08 bar.η θερμοκρασία του υπέρθερμου ατμού είναι 400 C. Να υπολογιστεί ο θεωρητικός