Термічний ККД циклу Ренкіна

У pv-діаграмі площа (а-1-2-3) являє собою роботу цикла.

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Розглянемо hs-діаграму.

Треба знати три величини: .

;

;

,

– тепловий перепад.

.

Станції, які працюють за циклом Ренкі-на, називаються тепловими електрични-ми станціями (ТЕС). Причина такого не-великого ККД цих установок полягає в то-му, що втрачається велика кількість тепло-ти під час конденсації пари в конденсаторі. У цих установках теоретичний теплопере-пад не отримується, тому що є втрати на подолання тертя. Тобто, в турбіні протіка-ють необоротні процеси. Необоротність реа-льних процесів враховується введенням рі-зних ККД:

1. Внутрішній відносний ККД ;

2. Веханічний ККД ;

3. ККД електрогенератора .

Кількість пари, необхідної для виробле-ння певної кількості електричної енергії, визначається з рівняння енергетичного ба-лансу, який для теоретичного циклу має вигляд:

, де

– втрати пари в ;

– теоретична питома робота турбіни, ;

– потужність електричного генера-тора, .

Дійсні цикли протікають необоротно через наявність тертя в різних частинах ту-рбіни, на подолання якого витрачається ча-стина роботи турбіни. Під час цього збіль-шується ентропія пари в кінцевому її стані, і тим самим збільшується ентальпія самої пари з до . Точка знаходиться нас-тупним чином:

;

.

Тоді стане менше.

.

Абсолютний внутрішній ККД турбіни дорівнює відношенню корисної теплоти у дійсному процесі до теплоти, яка витра-чається в циклі. З урахуванням необорот-ності циклу рівняння енергетичного балан-су має вигляд:

.

Тоді – витрата пари буде дорівнював-ти:

;

;

.

Витрата пари, необхідної для вироблен-ня одного кВт електричної енергії, дорів-нює:

.

Витрата палива визначається за рівня-нням теплового балансу у котельному агре-гаті:

,

– це витрата палива, – для твер-дого і рідкого палива і – для газоподіб-ного;

– це теплота спалювання однієї кі-лькісної одиниці палива, або ;

– ККД котлоагрегата;

– кількість пари, яка отримується, ;

– це теплота, яка витрачається для отримання 1 кг пари.

.

Витрата палива на вироблення 1 кВт енергії:

, або .

Оскільки теплота згоряння палива залежить від виду палива, у розрахунках використовують поняття умовне паливо, для якого .