Dasar tenaga uap

2.1 pengenalan

Sebagian besar listrik yang digunakan di Amerika Serikat diproduksi di pembangkit tenaga uap. Di samping usaha untuk mengembangkan konvertor energi alternatif, listrik dari uap air akan melanjut, selama bertahun-tahun, untuk memberikan kekuatan yang memberi tenaga Amerika Serikat dan dunia ekonomi. Oleh karena itu kami memulai studi tentang sistem konversi energi dengan elemen penting dari masyarakat industri.

Siklus Uap air digunakan pembangkit tenaga listrik dan produksi daya poros dalam industry dan didasarkan pada siklus Rankine yang umum dikenal, dipelajari dengan singkat dalam thermodinamika. Dalam bab ini kita meninjau ulang Siklus Rankine dasar dan menguji modifikasi siklus yang membuat pembangkit tenaga listrik modern yang efisien dan dapat dipercaya.

2.2 Suatu Siklus Rankine – Sederhana Pembangkit Tenaga Listrik

Fitur fisik yang paling dari pembangkit listrik tenaga uap modern ( selain yang cerobong asap) adalah generator uap, atau boiler, seperti yang terlihat di Gambar 2.1 Di sana pembakaran, di dalam udara, dari bahan bakar seperti minyak, gas-alam, atau batubara menghasilkan panas pembakaran gas yang mentransfer panas lewat air yang melalui tabung di uap generator. perpindahan kalor ke air yang masuk ( feedwater) peningkatan pertama nya temperatur sampai menjadi cairan jenuh, kemudian menguapkannya untuk membentuk uap air, dan pada umumnya kemudian kenaikan temperatur nya lebih lanjut untuk menciptakan uap yang dipanaskan lanjut.

Pembangkit listrik tenaga uap yang ditunjukkan pada Gambar 2.1, beroperasi dengan varian yang canggih dari Siklus Rankine. Kemudian ini di anggap. Pertama, mempelajari Siklus Rankine yang sederhana yang di tunjukkan pada Gambar 2.2, dimana siklus tenaga uap berasal dari pembangkit yang besar.

Dalam Siklus Rankine yang sederhana, Uap mengalir ke turbin, di mana bagian dari energi nya adalah yang dikonversi ke daya mekanis yang ditransmisikan oleh poros yang berputar untuk menggerakkan suatu generator elektrik. Reduced-Energy Uap air yang mengalir keluar dari turbin memadatkan air di dalam kondensor. Suatu pompa feedwater memompa kembali cairan yang dipadatkan ( air kondensasi) ke generator uap. Panas menolak uap air yang memasuki kondensor ditransfer ke loop pendingin terpisah yang pada gilirannya ditolak energi ke suatu sungai atau danau yang berdekatan atau ke atmospir.

Sebagai hasil konversi banyak tentang energi thermal menjadi energy mekanik, atau pekerjaan, turbin pada suatu tekanan dan temperatur yang baik di masuknya turbin. Dalam posisi ini uap bisa dilepaskan ke dalam atmospir. Tetapi karena sumber daya air yang jarang cukup untuk sekali pakai penggunaan, dan karena air suatu persediaan berlanjut feedwater yang memakan biaya, uap pembangkit listrik biasanya secara normal menggunakan air murni yang sama berulang-ulang kali. Kita pada umumnya mengatakan bahwa cara kerja fluida ( air) di pabrik beroperasi dalam suatu siklus atau mengalami proses siklus, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2. untuk mengembalikan uap ke tekanan tinggi dari generator uap untuk melanjutkan siklus itu, uap tekanan rendah keluar dari turbin dalam status ke 2 pertama dipadatkan untuk menjdai suatu cairan pada status 3 dan kemudian yang diberi tekanan di pompa untuk status 4. Air tekanan tinggi kemudian di cairkan untuk berikutnya yang melewati generator uap ke keadaan 1 dan di sekitar siklus rankine lagi. Generator Uap dan Kondensor dapat di anggap baik sebagai jenis penukar kalor, yang pertama dengan gas pembakaran panas yang mengalir di luar air.

tabung yang diisi, dan terakhir dengan air pendingin eksternal yang melewati tabung yang bertekanan rendah- terkondensai di gas buaang uap turbin. Dalam suatu heat exchanger yang dirancang dengan baik, kedua cairan melewati dengan sedikit penurunan tekanan. Oleh karena itu, sebagai suatu ideal, biasanya menganggap generator uap dan kondensor sebagai operasi dengan fluisa pada tekanan yang tidak berubah-ubah.

Hal ini berguna untuk menganggap Siklus Rankine sebagai operasi antara dua tekanan tingkat tetep, tekanan dalam generator uap dan tekanan dalam kondensor. Sebuah pompa menyediakan peningkatan tekanan, dan turbin menyediakan penurunan tekanan yang terkontrol antara tingkatan ini.

Melihat suatu Siklus Rankine keseluruhan sebagai suatu sistem ( Gambar 2.2), kita lihat pekerjaan yang disampaikan ke lingkungan ( generaor listrik dan sistem distribusi ) dengan turbin dan diekstrasi dari sekitarnya oleh pompa ( digerakkan oleh motor listrik atau turbin uap kecil). Demikian pula, panas yang diterima dari lingkungan ( pembakaran gas) dalam generator uap dan untuk menolak air pendingin di kondensor.

Pada awal abad ke duapuluh mesin uap diekstrasi energy panas dari uap dan di konversikan gerak bolak-balik linier untuk gerak-putar, untuk menyediakan daya poros untuk industri. Hari ini, turbin uap sangat efisien, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.3, mengkonversi energi panas uap yang secara langsung ke gerak-putar. Menghilangkan langkah menengah dari konversi energi panas ke dalam gerakan yang linier dari piston merupakan faktor penting dalam keberhasilan turbin uap dalam tenaga listrik generasi. Sehingga tinggi rotasi kecepatan, keandalan, dan daya output dari turbin dan pengembangan sistem distribusi listrik memungkinkan sentralisasi produksi listrik di beberapa pabrik besar yang mampu melayani banyak industri dan perumahan pelanggan di wilayah geografis yang luas.

Rantai terakhir dalam konversi energi kimia menjadi energy panas untuk energi mekanis untuk energi listrik adalah generator listrik. Poros berputar dari generator listrik biasanya langsung digabungkan kepada as gardan turbin. Listrik gulungan melekat pada poros berputar generator memotong garis gaya dari stator lilitan, mempengaruhi sebuah arus listrik bolak – balik sesuai dengan hokum Faraday’S. Di Amerika Serikat, generator listrik berubah pada beberapa generasi frekwensi 60 siklus per detik, pada umumnya 1800 atau 3600 rpm. Di tempat lain, di mana 50 siklus per detik adalah frekwensi standart, kecepatan 3000 rpm adalah umum. Melalui trafo di pembangkit tenaga listrik, tegangan menigkat beberapa ratus ribu volt untuk transmisi ke pusat distribusi yang jauh. Pada distribusi pusat seperti halnya lingkungan trafo listrik, potensial listrik adalah berkurang, akhirnya ke 110- dan 220-volt tingk digunakan di rumah dan industri.

Sejak sekarang tidak ada cara yang hemat untuk menyimpan jumlah listrik yang besar yang dihasilkan oleh suatu pembangkit tenaga listrik, system pembangkit harus menyesuaikan, dari waktu ke waktu, kepada bermacam-macam permintaan untuk listrik dari pelanggan nya. Oleh karena itu penting bahwa sebuah perusahaan listrik memiliki kedua kapasitas pembangkit yang

cukup handal untuk memenuhi permintaan peralatan dan generasi maksimum yang mampu beradaptasi dengan bermacam-macam beban.

2.3 Analisa Siklus Rankine

Dalam analisa siklus mesin panas biasanya di asumsikan bahwa komponen mesin/motor dihubungkan dengan saluran yang mengijinkan pengangkutan dari kerja fluida ke pintu keluar komponen kepada pintu masuk yang berikutnya, dengan tidak ada perubahan kondisi intervensi. Jadinya kemudian yang dilihat bahwa penyederhanaan ini dapat dipindahkan ketika perlu.

Hal Ini juga diasumsikan bahwa semua arus massa dan energi yang stabil, sehingga kondisi stabil penyamaan biaya konversi. Hal ini tepat untuk kebanyakan situasi sebab pembangkit tenaga listrik yang pada umumnya beroperasi pada kondisi-kondisi yang stabil untuk jangka waktu yang penting. Dengan demikian, transien pada startup dan shutdown adalah kasus khusus yang tidak akan dipertimbangkan di sini.

Perhatikan lagi siklus Rankine pada Gambar 2.2. pengendalian katup aliran dapat dilakukan katup bukaan gas yang ditempatkan di pintu masuk turbin ( menyatakan 1). Klep parsial Penutup akan mengurangi uap air yang mengalir ke turbin dan menghasilkan output. Pada umumnya mengacu pada suhu dan tekanan di pintu masuk turbin seperti kondisi bukaan gas. Dalam siklus Rankine yang ideal menunjukkan, uap memperluas adiabatically dan reversibly, atau isentropically, melalui turbin untuk suatu temperatur yang lebih rendah dan tekanan di pintu masuk kondensor. Menerapkan format aliran stasioner itu Hukum Thermodinamika Yang pertama [ Persamaan ( 1.10)] untuk turbin yang isentropis kita memperoleh:

q = 0 = h2 . h1 + wt [Btu/lbm | kJ/kg]

Di mana kita mengabaikan perbedaan energi potensial dan kinetik yang pada umumnya kecil antara masukan dan keluaran. Peersamaan ini menunjukkan bahwa kerja turbin setiap satuan massa yang lewat melalui turbin hanya perbedaan antara entalpi masuk dan menurunkan entalpi keluar.

wt = h1 . h2 [Btu/lbm | kJ/kg]

Daya yang dikirimkan oleh turbin untuk suatu beban eksternal, seperti generator listrik, ditentukan dengan:

Kerja Turbin = = mswt = ms(h1 . h2) [Btu/hr | kW]

Di mana ms [lbm /hr | kg/s] adalah aliran massa uap meskipun pembangkit tenaga listrik.

Penarapan hokum yang stabil aliran Hukum Termodinamika Pertama kepada generator uap, kita lihat kerja poros itu adalah nol dan dengan begitu bahwa pemindahan kalor generator uap adalah

qa = h1 . h4 [Btu/lbm | kJ/kg]

Pemadat [yang] pada umumnya adalah suatu shell-and-tube penukar bahang besar memposisikan di bawah atau bersebelahan kepada turbin dalam rangka secara langsung menerima laju alir yang besar low-pressure turbin pergi uap air dan mengkonversi ia/nya ke air cairan. Air penyejuk eksternal dipompa melalui/sampai beribu-ribu tabung di (dalam) pemadat untuk mengangkut bahang embunan uap air [men]jauh dari [pabrik/tumbuhan] [itu]. Pada [atas] meninggalkan pemadat, cairan yang dipadatkan ( yang [disebut/dipanggil] air kondensasi) ada di suatu tekanan dan temperatur rendah bandingkan dengan kondisi-kondisi tingkap pemadam.Kepindahan low-specific-volume cairan yang dilanjutkan yang dibentuk oleh pemadatan yang highspecific- volume uap air mungkin (adalah) ingat [seperti/ketika] menciptakan dan memelihara yang tekanan rendah di (dalam) pemadat [itu]. Perubahan fase pada gilirannya tergantung pada perpindahan panas melepaskan untuk air penyejuk yang eksternal [itu]. [Dengan] begitu penolakan memanaskan kepada lingkungan oleh air penyejuk adalah penting [bagi/kepada] memelihara yang tekanan rendah pemadat [itu]. Penerapan aliran stasioner Hukum Termodinamika Pertama kepada memadatkan hasil uap air:

qc = h3 . h2 [Btu/lbm | kJ/kg]

Pemindahan kalor Pemadat Qc adalah negatif sebab h2> h3. Seperti itu, konsisten dengan tanda konvensi, qc menghadirkan suatu outflow memanaskan dari [itu] memadatkan uap air. Panas ini adalah diserap oleh air penyejuk yang melintas tabung pemadat [itu]. Yang condensercooling- Kenaikan Temperatur Air Dan Tingkat tarip Aliran massa Mc dihubungkan dengan panas yang ditolak dengan:

ms|qc| = mc cwater(Tout - Tin) [Btu/hr | kW]

di mana cwater adalah kapasitas bahang air penyejuk [Btu/lbm-R | kJ/kg-K]. Pemadat Air penyejuk mungkin (adalah) digambar/ditarik dari suatu sungai atau suatu danau di Timah temperatur T in

dan yang dikembalikan ke arah Tout muara pada Muji, atau mungkin saja diedarkan melalui/sampai menara pendingin [di mana/jika] panas ditolak dari air penyejuk kepada atmospir. Kita dapat menyatakan pemindahan kalor pemadat [itu] dalam kaitan dengan suatu keseluruhan pemindahan kalor koefisien, U, rata-rata temperatur air penyejuk, Tm = (Tout + Tin)/2 dan memadatkan temperature T3.

ms|qc| = UA(T3 - Tm) [Btu/hr | kJ/s]

[Itu] dilihat untuk penolakan panas [yang] diberi menilai, ukuran pemadat yang diwakili oleh tabung area permukaan [Adalah] suatu tergantung kebalikannya terpasang ( a) perbedaan temperatur antar[a] memadatkan uap air dan air penyejuk, dan ( b) keseluruhan koefisien alih bahang. Karena suatu perbedaan temperatur rata-rata ditetapkan;perbaiki antara kedua mengalir pada [atas] kebalikan sisi dinding tabung pemadat, temperatur air penyejuk yang tersedia mengendalikan [itu] memadatkan temperatur dan karenanya tekanan memadatkan uap air Oleh karena itu, yang lebih dingin air penyejuk, yang lebih rendah temperatur yang minimum dan tekanan siklus dan yang lebih tinggi efisiensi yang yang berkenaan dengan panas siklus. Suatu pompa adalah suatu alat yang pindah;gerakkan suatu cairan dari suatu daerah [dari;ttg] tekanan rendah [bagi/kepada] salah satu dari tekanan tinggi. Di (dalam) Daur Rankine air kondensasi pemadat diangkat kepada tekanan tentang generator uap air [oleh/dengan] pompa umpan ketel

uap, BFP. Air Cairan yang tekanan tinggi memasuki generator uap air [itu] [disebut/dipanggil] feedwater. Dari aliran stasioner Hukum Thermodinamika Pertama, pekerjaan dan [kuasa/ tenaga] memerlukan untuk [memandu/ mengemudi/ usir] pompa [itu] adalah:

wp = h3 . h4 [Btu/lbm | kJ/kg]dankerja pompa = mswp = ms(h3 . h4) [Btu/hr | kW]

[di mana/jika] nilai-nilai yang negatif sebagai hasil fakta bahwa h4> h3 adalah seturut perjanjian tanda yang thermodynamic, yang menunjukkan bahwa pekerjaan dan [kuasa/ tenaga] harus disediakan untuk beroperasi pompa [itu]. [Kuasa/ tenaga] [Netto/Jaring] yang dikirimkan oleh Daur Rankine adalah perbedaan antar[a] turbin [kuasa/ tenaga] dan penting/besar pompa menggerakkan. Salah satu [dari] keuntungan yang penting Daur Rankine adalah bahwa [kuasa/ tenaga] pompa pada umumnya [yang] sungguh kecil bandingkan dengan turbin [itu] menggerakkan. Ini adalah ditandai oleh perbandingan pekerjaan, wt / wp, yang mana [adalah] besar dibandingkan dengan satu untuk/karena Daur Rankine. Sebagai hasilnya, [kuasa/ tenaga] pemompaan kadang-kadang dilalaikan memperkirakan Daur Rankine menjaring keluaran [kuasa/ tenaga]. [Itu] secara normal mengira bahwa cairan [itu] pada suatu pintu masuk pompa dipenuhi cairan. Ini pada umumnya kasus untuk instalasi tenaga feedwater memompa, sebab pada [atas] [yang] satu tangan subcooling akan meningkat/kan edisi panas [itu] memerlukan generator uap air, dan pada [atas] lain pengenalan tentang uap air ke dalam pompa akan menyebabkan capaian lemah/miskin dan operasi goyah bersifat merusak. Kekayaan pintu masuk pompa atau pemadat pergi ( menyatakan 3 Gambar 2.2) oleh karena itu mungkin (adalah) diperoleh secara langsung dari saturated-liquid membengkok di ( pada umumnya) tekanan pemadat yang dikenal.

Kekayaan untuk suatu pompa [yang] isentropis membebaskan/memecat pada status 4 bisa diperoleh dari suatu subcooled-water [tabel;meja] [properti/milik] di entropy pintu masuk yang dikenal dan tekanan tingkap pemadam. Bagaimanapun, seperti (itu) tabel tidaklah secara luas tersedia dan pada umumnya tidaklah diperlukan. Entalpi suatu status subcooled biasanya didekati oleh entalpi saturated-liquid mengevaluasi di temperatur cairan yang subcooled [itu]. Ini adalah pada umumnya [yang] sungguh akurat sebab entalpi suatu cairan hampir tidak terikat pada tekanan. Suatu metoda akurat untuk menaksir entalpi pompa naik dan pekerjaan pompa diberi kemudian ( di (dalam) Contoh 2.3).

Suatu ukuran efektivitas dari suatu alat konversi energi yang berkenaan dengan panas nya efisiensi, yang mana [adalah] digambarkan sebagai perbandingan siklus menjaring pekerjaan kepada panas menyediakan dari sumber eksternal. Seperti itu, dengan penggunaan Penyamaan ( 2.1), ( 2.2), dan ( 2.4) kita dapat menyatakan Daur Rankine yang ideal efisiensi yang berkenaan dengan panas dalam kaitan dengan entalpi siklus [sebagai/ketika]:

ηth = (h1 . h2 + h3 . h4)/(h1 . h4) [dl] (2.5)

Seturut Hukum Termodinamika yang kedua , Daur Rankine Efisiensi harus kurang dari efisiensi suatu Mesin Carnot yang beroperasi antar[a] temperatur yang sama ekstrim. [Seperti/Ketika]

dengan Efisiensi Daur Carnot, Daur Rankine Efisiensi meningkatkan ketika rata-rata heat-addition temperatur meningkat/kan dan heatrejection temperatur ber/kurang. [Dengan] begitu efisiensi daur mungkin (adalah) ditingkatkan dengan terus meningkat temperatur pintu masuk turbin dan mengurangi tekanan pemadat [itu] ( dan [dengan] begitu temperatur pemadat).

Yang lain Ukuran efisiensi [yang] biasanya yang dipekerjakan oleh insinyur pembangkit tenaga listrik adalah laju bahang, yang [itu] adalah, perbandingan tingkat penambahan panas di (dalam) unit panas konvensional kepada keluaran [kuasa/ tenaga] [netto/jaring] di (dalam) unit [kuasa/ tenaga] konvensional. Sebab tingkat penambahan panas adalah sebanding kepada bahan bakar konsumsi menilai, laju bahang adalah suatu ukuran pemanfaatan bahan bakar tingkat tarip saban keluaran satuan tenaga. Di (dalam) Amerika Serikat, tingkat penambahan panas pada umumnya yang dinyatakan Btu/Hr, dan keluaran daya listrik di (dalam) kilowat, menghasilkan laju bahang menjadi yang dinyatakan Btu/Kw-Hr. Pembaca [perlu] memverifikasi [bahwa/yang] laju bahang di (dalam) Unit Bahasa Inggris adalah yang diberi oleh faktor konversi, 3413 Btu/Kw-Hr, yang dibagi oleh siklus efisiensi yang berkenaan dengan panas sebagai pecahan persepuluhan, dan bahwa itu nilai mempunyai suatu penting/besar [order/ pesanan] 10,000 Btu/Kw-Hr.Di (dalam) SI sistem unit, laju bahang pada umumnya dinyatakan kJ/kW-hr, adalah yang diberi oleh 3600 yang dibagi oleh efisiensi daur sebagai pecahan persepuluhan, dan [menjadi/dari] yang sama [order/ pesanan] penting/besar seperti di Sistem Bahasa Inggris. [Itu] adalah jelas yang suatu nilai laju bahang rendah menghadirkan efisiensi yang berkenaan dengan panas tinggi dan kemudian diinginkan.

2.4 Penyimpangan dari Yang ideal. Efisiensi Komponen

Di (dalam) suatu analisa pembangkit tenaga listrik [itu] kadang-kadang diperlukan untuk meliputi efek tidak ideal . seperti (itu) [sebagai/ketika/sebab] gesekan zalir, pergolakan, dan separasi arus di (dalam) komponen jika tidak mengasumsikan untuk dapat dibalik. Keputusan mengenai keperluan akuntansi untuk efek ini adalah sebagian besar sesuatu yang pengalaman membangun pada keakraban dengan penting/besar efek, praktek rancang-bangun, dan penggunaan hasil yang dihitung [itu].

Turbin

Di (dalam) kasus dari suatu turbin adiabatik dengan ketakterbalikan arus, aliran stasioner Hukum Pertama tentang Thermodinamika memberi hasil simbolis yang sama perihal turbin yang isentropis di (dalam) Penyamaan ( 2.1), yaitu.,

wt = h1 . h2 [Btu/lb | kJ/kg]

kalau tidak di sini h2 menghadirkan entalpi jalan keluar yang nyata dan wt adalah pekerjaan yang nyata dari suatu turbin adiabatik [di mana/jika] efek riil seperti separasi arus, pergolakan, tidak dapat diubah pemindahan kalor internal, dan gesekan zalir ada.

Suatu efisiensi untuk suatu turbin riil, mengenal sebagai efisiensi yang isentropis, digambarkan sebagai perbandingan batang yang nyata bekerja kepada batang bekerja untuk suatu perluasan isentropis antar[a] pintu masuk yang sama menyatakan dan pergi tingkatan tekanan. yang didasarkan pada Notasi Gambar 2.4, kita lihat [bahwa/yang] efisiensi turbin adalah:

ηturb = (h1 . h2 )/(h1 . h2s ) [dl]

[di mana/jika] h2s, turbine-exit entalpi yang isentropis, adalah entalpi mengevaluasi di turbin entropy pintu masuk dan tekanan jalan keluar. Karena kasus yang khusus dari suatu turbin isentropis, h2 = h2s dan efisiensi menjadi 1. Catat bagaimana status 2 dan turbin bekerja perubahan di (dalam) Gambar 2.4 [seperti;sebagai;ketika] efisiensi meningkat/kan ke arah 1. Diagram menunjukkan [bahwa/yang] perbedaan antar[a] pekerjaan nyata dan yang isentropis, h2. H2s, menghadirkan pekerjaan hilang dalam kaitan dengan ketakterbalikan. Turbin efisiensi isentropis di (dalam) yang rendah 90% cakupan sekarang ini terjangkau mesin dirancang dengan baik.Secara normal dalam memecahkan permasalahan yang menyertakan turbin, efisiensi turbin dikenal dari pabrikan. test, dan pintu masuk menyatakan dan tekanan buang ditetapkan. Satakan 1 dan p2 menentukan status pemecatan yang isentropis 2s menggunakan tabel uap air [itu]. Turbine-Exit yang nyata Entalpi kemudian bisa dihitung dari Penyamaan ( 2.7). Etahui kedua-duanya p2 dan h2, kita kemudian bisa secara penuh mengidentifikasi status 2 dan meliputi perilaku turbin riil di (dalam) manapun beredarlah analisa.

Pompa

Pekerjaan harus disediakan untuk suatu pompa untuk pindah;gerakkan cairan dari suatu tekanan rendah sangat memaksa. Sebagian dari pekerjaan disediakan hilang dalam kaitan dengan

ketakterbalikan. [Yang] idealnya yang sisa[nya] pekerjaan efektif untuk menaikkan tekanan [itu] perlu kurang dari [yang] disediakan itu. Dalam urutan untuk

efisiensi suatu pompa untuk kurang dari atau sepadan dengan 1, [itu] mengenalkan ke pertunjukan kebalikan efisiensi turbin. Itu adalah, memompa efisiensi adalah perbandingan pekerjaan yang isentropis kepada pekerjaan nyata masuk ketika operasi antar[a] dua memberi tekanan. Menerapkan Penyamaan ( 2.4) dan notasi Gambar ( 2.5), pekerjaan pompa yang isentropis, wps= h3. h4s, dan memompa efisiensi isentropis adalah

ηpump = wps /wp = (h4s . h3)/(h4 . h3)

Catat kemajuan negara jalan keluar yang akan terjadi Gambar 2.5 [seperti/ketika] memompa efisiensi peningkatan untuk suatu pintu masuk ditetapkan;perbaiki menyatakan dan pergi tekanan. [Itu] dilihat [bahwa/yang] pompa hilang pekerjaan, yang diberi oleh h4. h4s ber/kurang dan [bahwa/yang] pemecatan yang nyata menyatakan pendekatan yang isentropis status pemecatan.

Negara 4 dan 4s negara cairan pada umumnya subcooled. Sebagai perkiraan pertama mereka entalpi mungkin (adalah) mempertimbangkan entalpi cairan yang dipenuhi pada T3. [yang] lebih Akurat perkiraan untuk entalpi ini mungkin (adalah) diperoleh dengan menerapkan Hukum Yang pertama untuk a sistem tertutup [yang] mengalami suatu proses reversibel, Penyamaan ( 1.8): Tds= dh- vdp. Untuk/Karena suatu proses isentropik [itu] mengikuti dh itu= vdp. Sebab suatu cairan hampir tak dapat dikempa, volume jenis nya, v, hampir tidak terikat pada tekanan. Seperti itu, menggunakan notasi Gambar 2.5, pengintegrasian dengan hasil volume jenis tetap

h4s = h3 + v3 ( p4 . p3 ) [Btu/lbm | kJ/kg]

[di mana/jika] suatu pengetahuan menyatakan 3 dan p4 menentukan h4s.

Menggunakan Penyamaan ( 2.8), dan tanpa berkonsultasi tabel untuk air subcooled, kita dapat kemudian mengkalkulasi pompa [itu] bekerja dari

wp = v3(p3 . p4)/ηp [ft-lbf/lbm | kN-m/kg]

Catat bahwa faktor konversi yang sesuai harus digunakan dimensional konsistensi di (dalam) Penyamaan ( 2.9).

2.5 Pemanasan ulang Dan Pemanasan ulang Beredar Suatu modifikasi [yang] umum Daur Rankine di (dalam) pembangkit tenaga listrik besar melibatkan menyela perluasan uap air [itu] di (dalam) turbin untuk menambahkan lebih memanaskan kepada uap air sebelumnya melengkapi perluasan turbin [itu], suatu proses mengenal sebagai pemanasan ulang. [Seperti/Ketika] ditunjukkan Gambar 2.6, uap air dari yang tekanan tinggi ( HP) turbin dikembalikan ke bagian pemanasan ulang [itu] uap air generator melalui/sampai " pemanasan ulang yang dingin" garis. [Di/Ke] sana uap air lewat melalui/sampai memanaskan tabung yang memugar kembali ia/nya [bagi/kepada] suatu temperatur yang dapat diperbandingkan kepada temperatur tingkap pemadam yang tinggi turbin tekanan. Uap air yang diberi tenaga kembali kemudian ditaklukkan melalui/sampai " pemanasan ulang yang panas" garis untuk suatu low-pressure turbin untuk penyelesaian perluasan kepada tekanan pemadat.

Pengujian T-S diagram menunjukkan bahwa pemanasan ulang meningkat/kan area [itu] yang terlampir oleh siklus dan [dengan] begitu meningkat/kan pekerjaan [netto/jaring] [itu] siklus berdasarkan atas siklis integral, Penyamaan ( 1.3). Ini adalah penting, sebab untuk disain [yang] ditentukan menggerakkan keluaran [netto/jaring] lebih tinggi pekerjaan menyiratkan laju alir uap air lebih rendah. Ini, pada gilirannya, menyiratkan komponen [pabrik/tumbuhan] lebih kecil itu mungkin (adalah) digunakan, yang [tuju/ cenderung] untuk mengurangi biaya [pabrik/tumbuhan] awal [itu] dan untuk mengganti kerugian untuk [yang] ditambahkan biaya-biaya dalam kaitan dengan kompleksitas yang ditingkatkan siklus [itu].

Amati dari Gambar 2.6 yang digunakan pemanasan ulang juga [tuju/ cenderung] untuk meningkat/kan [itu] rata-rata temperatur di mana panas ditambahkan. Jika low-pressure turbin melelahkan/menuntaskan status adalah superheated, penggunaan pemanasan ulang boleh juga meningkat/kan temperatur rata-rata [itu] di mana panas ditolak. Efisiensi yang yang berkenaan dengan panas boleh oleh karena itu meningkat/kan atau ber/kurang, tergantung pada kondisi-kondisi siklus spesifik. [Dengan] begitu yang utama keuntungan-keuntungan pemanasan ulang ditingkatkan pekerjaan [netto/jaring],

mengeringkan turbin melelahkan/menuntaskan ( yang dibahas lebih lanjut kemudian), dan kemungkinan [dari;ttg] ditingkatkan efisiensi daur.

Catat bahwa pekerjaan [netto/jaring] [itu] siklus pemanasan ulang adalah penjumlahan yang secara aljabar pekerjaan yang dua turbin dan pompa bekerja. Catatan juga [bahwa/yang] penambahan bahang total adalah pen;jumlahan panas menambahkan [itu] feedwater dan pemanasan ulang lewat melalui/sampai generator uap air. [Dengan] begitu efisiensi yang berkenaan dengan panas siklus pemanasan ulang adalah:

Hubungan seperti ini menggambarkan kebijaksanaan terpelajar untuk meneliti siklus [yang] menggunakan definisi dan penerapan yang pokok ke komponen dibanding/bukannya menghafalkan penyamaan untuk/karena kasus [yang] khusus seperti Penyamaan ( 2.5) untuk/karena efisiensi Daur Rankine yang sederhana.

Catat bahwa pemasukan pemanasan ulang memperkenalkan sepertiga memaksa tingkatan kepada Rankine Siklus. Penentuan suatu tingkatan tekanan pemanasan ulang pantas adalah suatu masalah disain penting itu memerlukan sejumlah pertimbangan. Efisiensi daur, pekerjaan [netto/jaring], dan lain parameter akan berbeda menurut tingkatan tekanan pemanasan ulang untuk pemadat dan tingkap pemadam diberi kondisi-kondisi. Salah satu dari ini mungkin (adalah) sesuai nomornya dioptimalkan dengan bermacam-macam tingkatan tekanan pemanasan ulang [selagi/sedang] pemilikan semua lain kondisi-kondisi disain tetap.

Pemanasan ulang menawarkan kemampuan [itu] untuk membatasi atau menghapuskan embun di turbin pergi. Kehadiran lebih dari sekitar 10% embun di (dalam) turbin melelahkan/menuntaskan erosi penyebab kaleng mata pisau dekat turbin pergi dan mengurangi efisiensi konversi energi. Studi Gambar 2.6 pertunjukan yang pemanasan ulang bergeser proses perluasan turbin [itu] [men]jauh dari berfasa ganda daerah dan ke arah daerah bahang lewat jenuh T-S diagram, [dengan] begitu mengeringkan turbin [itu] melelahkan/menuntaskan.

2.6 Regenerasi dan Feedwater Alat pemanas

Keuntungan Efisiensi yang penting Daur Carnot (di) atas Daur Rankine tiba kepada fakta bahwa di (dalam) Daur Carnot semua penambahan panas eksternal ada di [yang] tinggi tunggal temperatur dan semua penolakan panas eksternal pada temperatur rendah tunggal. Pengujian Gambarkan 2.2 dan 2.6 pertunjukan yang memanaskan penambahan di (dalam) generator uap air berlangsung (di) atas cakupan luas temperatur air di (dalam) kedua-duanya yang sederhana dan pemanasan ulang Rankine beredar. Kiranya, Daur Rankine efisiensi yang berkenaan dengan panas bisa ditingkatkan dengan terus meningkat [itu] rata-rata temperatur air di mana panas diterima. Ini bisa terpenuhi oleh suatu perpindahan [yang] internal memanaskan dari higher-temperature uap air ke low-temperature feedwater. Suatu perpindahan panas [yang] internal yang mengurangi atau menghapuskan low-temperature penambahan panas eksternal kepada cairan aktip dikenal sebagai regenerasi.

Membuka Feedwater Alat pemanas Regenerasi terpenuhi dalam semua pembangkit tenaga listrik [yang] modern besar-besaran melalui/sampai penggunaan tentang feedwater alat pemanas. Suatu feedwater alat pemanas (FWH) adalah suatu penukar bahang di mana yang tersembunyi panas ( dan kadang-kadang bahang lewat jenuh) tentang sejumlah uap air [yang] kecil digunakan untuk peningkatan temperatur air cairan ( feedwater) mengalir kepada generator uap air. Ini menyediakan perpindahan panas yang internal tersebut di atas.

Suatu terbuka feedwater alat pemanas adalah suatu FWH di mana suatu jumlah kecil dagan uap air [yang] secara langsung dengan feedwater untuk menaikkan temperatur nya. Uap air menggambar/menarik dari suatu turbin untuk feedwater memanaskan atau lain tujuan [disebut/dipanggil] uap air [pengambilan/penyaringan]. Feedwater alat pemanas di (dalam) panas uap [pengambilan/penyaringan] yang (mana) feedwater tanpa kontak cairan akan [jadi] dibahas kemudian.

Pertimbangkan Daur Rankine yang regenerative memperkenalkan Gambar 2.7. Uap air meninggalkan yang tekanan tinggi ( HP) turbin dipisah dengan suatu bagian kecil dari aliran massa yang disadap ke suatu FWH terbuka dan bagian terbesar arus [yang] [lewat/ sampaikan] [bagi/kepada] suatu tekanan rendah ( LP) turbin. T-S diagram menunjukkan bahwa uap air yang memasuki FWH [itu] pada status 2 ada di a temperatur lebih tinggi dibanding yang subcooled feedwater meninggalkan pompa [itu] pada status 5. Ketika yang dua mengalir campuran di (dalam) FWH, bahang lewat jenuh dan bahang uapan [pengambilan/penyaringan] uap air ditransfer ke [itu] feedwater, yang muncul dengan [pengambilan/penyaringan] yang dipadatkan uap air pada suatu temperatur lebih tinggi, T6.. [Itu] mengira bahwa semua arus memasuki dan meninggalkan FWH adalah sama tekanan sedemikian sehingga proses pencampuran terjadi pada tekanan tetap.

T-S dan diagram arus menunjukkan itu memanaskan dari pembakaran memasang gas uap air kebutuhan generator hanya menaikkan temperatur air [itu] dari T7 ke T1 dibanding/bukannya dari T5 ketika uap air [pengambilan/penyaringan] digunakan untuk panas [yang] [itu] feedwater. Temperatur rata-rata untuk [yang] eksternal panas penambahan harus oleh karena itu meningkat/kan. Di samping laju alir yang dikurangi melalui/sampai yang bertekanan rendah turbin, kita akan lihat dengan contoh [bahwa/yang] efisiensi yang yang berkenaan dengan panas siklus uap air adalah yang ditingkatkan oleh perpindahan energi dari [pengambilan/penyaringan] turbin mengalir kepada [itu] feedwater.

Analisa beredar dengan feedwater alat pemanas melibatkan untuk bercabang uap air mengalir. Di (dalam) Gambar 2.7, sebagai contoh, kekekalan massa harus dicukupi di simpangan arus ke arah muara high-pressure-turbine pergi. Seperti itu, mengumpamakan suatu aliran massa 1 di turbin HP mencekik dan suatu pecahan aliran massa uap air, m1, melalui/sampai feedwater alat pemanas, low-pressure-turbine mass-fraction harus 1- m1. Catat bahwa arus yang belakangan lewat melalui/sampai pemadat dan pompa dan disatukan kembali dengan arus [pengambilan/penyaringan], m1, di (dalam) FWH pada status 6, [di mana/jika] exit-flow-rate pecahan lagi kesatuan.

Akan jadi dilihat kemudiannya bahwa [yang] umum untuk lebih dari satu FWH untuk digunakan di (dalam) pembangkit tenaga listrik tunggal. Kapan lebih dari satu FWH hadir, aliran massa m1, m2...mn adalah yang digambarkan untuk masing-masing [itu] n FWHS. Kekekalan massa digunakan untuk menghubungkan ini mengalir untuk laju alir pemadat dan acuan mencekik laju

alir. Ini adalah terpenuhi dengan suatu aliran massa 1 di high-pressure-turbine mencekik sebagai acuan, seperti di kasus FWH tunggal membahas di atas. Setelah pemecahan untuk masing-masing negara yang thermodynamic dan FWH berkumpul pecahan, tingkat tarip aliran massa nyata diperoleh [ketika;seperti] produk yang yang dikenal ( atau mengasumsikan) laju alir tingkap pemadam dan FWH pecahan aliran massa.

Fungsi feedwater alat pemanas adalah untuk menggunakan energi uap air [pengambilan/penyaringan] untuk mengurangi penambahan low-temperature panas eksternal dengan peningkatan temperature feedwater [sebelum/di depan] [itu] tiba di generator uap air. Feedwater alat pemanas kemudian yang dibatasi untuk menghindari rugi bahang kepada lingkungan [itu]. Sebab menghasilkan rugi bahang adalah sepele bandingkan dengan energi [itu] throughflow, feedwater alat pemanas pada umumnya diperlakukan [sebagai/ketika/sebab] alat adiabatik.

Dalam rangka menghindari ketakterbalikan berhubungan dengan perluasan tak dikendalikan, tetap tekanan [yang] mencampur arus yang memasuki FWH [itu] adalah perlu. Kembali ke Gambar 2.7, ini menyiratkan [bahwa/yang] tekanan feedwater pada status 5 dan di FWH pergi status 6 di/terpilih sebagai sama halnya uap air [pengambilan/penyaringan] nya pada status 2.

Catat bahwa, [seperti/ketika] dengan pemanasan ulang, pemasukan suatu FWH juga memperkenalkan suatu tambahan tingkatan tekanan ke dalam Daur Rankine [sebagai/ketika] dilihat di [itu] T-S diagram. Di (dalam) figur, [pengambilan/penyaringan] memaksa tingkatan, p2, adalah parameter lain di bawah kendali perancang. Tingkat tarip Aliran massa [Pengambilan/Penyaringan], M1, pada gilirannya dikendalikan oleh designer.s pilihan p2. Tingkat tarip Aliran massa ditentukan oleh kebutuhan phisik [bahwa/yang] feedwater memasuki FWH [itu] pada status 5 peningkatan di (dalam) temperatur ke T6 melalui/sampai penyerapan panas yang dilepaskan oleh memadatkan uap air [pengambilan/penyaringan]. Ini adalah terpenuhi dengan menerapkan aliran stasioner Hukum Termodinamika Pertama, penggunaan pecahan massa sesuai, kepada FWH terbuka yang dibatasi:

q = 0 = (1)h6 . m1h2 . (1 . m1 )h5 + 0 [Btu/lbm | kJ/kg]

Tiap-Tiap istilah di (dalam) penyamaan ini mempunyai dimensi energi saban unit mencekik massa, seperti itu menunjuk semua terminologi energi kepada aliran massa menilai di tingkap pemadam yang tekanan tinggi turbin. Sebagai contoh, istilah yang kedua pada sisi kanan [menjadi/dari] format:

Dengan cara yang sama, struktur [dari;ttg] istilah yang ketiga pada sisi kanan mempunyai arti

Pemecahan untuk [pengambilan/penyaringan] berkumpul pecahan, kita memperoleh

m1 = (h6 . h5) / (h2 . h5) [dl]

Karena [pengambilan/penyaringan] [yang] rendah memaksa, pembilang sanak keluarga pada umumnya kecil kepada penyebut, menandakan suatu [pengambilan/penyaringan] kecil mengalir. T-S diagram Gambar 2.7 pertunjukan bahwa meningkat(kan) tingkatan tekanan [pengambilan/penyaringan] [itu] meningkat/kan kedua-duanya h6 dan h2. Seperti itu, sebab pembilang yang kecil meningkat/kan lebih cepat dari penyebut yang besar, kita boleh memberi alasan, dari Penyamaan ( 2.11), [bahwa/yang] aliran massa [pengambilan/penyaringan] pecahan harus meningkat/kan [ketika;seperti] [pengambilan/penyaringan] tingkatan tekanan meningkat/kan. Ini menyesuaikan diri kepada dugaan phisik yang menyarankan kebutuhan [itu] untuk/karena lebih dan uap air lebih panas untuk meningkat/kan [itu] feedwater temperatur naik. [Selagi/Sedang] . seperti (itu) intuisi adalah berharga, kepedulian harus dicoba-coba menerima [mereka/nya] tanpa bukti.

Total turbin bekerja saban tingkat tarip aliran massa tingkap pemadam unit adalah pen;jumlahan pekerjaan turbin mengacu kepada tingkat tarip aliran massa tingkap pemadam. Ingatan yang 1- m1 adalah perbandingan low-pressure aliran massa turbin kepada aliran massa tingkap pemadam, kita memperoleh:

wt = (h1 . h2 ) + (1 . m1 )(h2 . h3 ) [Btu/lbm | kJ/kg]

Pembaca [perlu] menguji struktur dari tiap istilah Penyamaan ( 2.12) dipandang dari sudut diskusi yang sebelumnya [itu]. Catat bahwa ia/nya bukanlah penting bagi ingat [yang] spesifik ini penyamaan, tetapi adalah penting untuk memahami, dan bisa [menerapkan/berlaku], pemikiran oleh yang (mana) mereka diperoleh. Karena tingkat tarip aliran massa tingkap pemadam ditentukan, mthr [ lbm/s| kg/s], total [kuasa/ tenaga] turbin keluaran diberi oleh mthrwt [ Btu/S| kW]. Kita melihat Gambar 2.7 [bahwa/yang] penambahan panas di (dalam) generator uap air dikurangi, tiba ke [pengambilan/penyaringan] pada tekanan p6= p2, dengan sekitar h7. h5 untuk

qa = h1 . h7 [Btu/lbm | kJ/kg]

Pada waktu yang sama, [netto/jaring] bekerja juga ber/kurang, tetapi lebih pelan-pelan, sedemikian sehingga efek bersih adalah [bahwa/yang] efisiensi daur meningkat/kan dengan [pengambilan/penyaringan] ditingkatkan.

Yang tertutup Feedwater Alat pemanasKita sudah melihat bahwa feedwater pemanasan membuka feedwater alat pemanas terjadi dengan pencampuran uap air [pengambilan/penyaringan] dan feedwater. Feedwater pemanasan juga terpenuhi shell-and tube-type penukar bahang, [di mana/jika] [pengambilan/penyaringan] uap air tidak bergaul dengan [itu] feedwater. Secara normal, feedwater lewat melalui/sampai kelompok pipa sedangkan uap air memadatkan pada [atas] di luar permukaan tabung di (dalam) alat pemanas ini. . seperti (itu) penukar bahang [disebut/dipanggil] tertutup feedwater alat pemanas.

Air kondensasi Yang dipompa. yang tertutup Feedwater alat pemanas [yang] secara normal dipekerjakan dua orang bentuk wujud dalam kuasa menanam. Di (dalam) bentuk wujud menunjukkan menggambarkan 2.8, air kondensasi adalah yang dipompa dari pemadat melalui/sampai FWH dan generator uap air [yang] secara langsung kepada turbin sepanjang alur 4-5-8-9-1. Idealnya, p5= p1 tidak yang mengumpamakan apapun jatuh tekanan di (dalam) FWH dan generator uap air.

Catat bahwa jika m1 satuan massa uap air disadap dari turbin untuk digunakan di FWH, hanya 1- m1 unit feedwater lewat throught pemadat, pompa, dan tabung tentang FWH [itu]. Uap air [Pengambilan/Penyaringan] yang dipadatkan ( Air kondensasi) muncul dari FWH pada menyatakan 6 dipompa secara terpisah dari p6= p2 untuk mencekik tekanan p7= p1, [di mana/jika] [itu] menjadi bagian dari generator uap air feedwater. Air kondensasi yang dipompa pada status 7 [dengan] begitu dagan dengan yang dipanaskan/kacau feedwater pada status 8 untuk membentuk [itu] total feedwater mengalir pada status 9. Tekanan tetap [yang] mencampur( p7= p8= p9) diperlukan dalam keadaan sekarang ini untuk menghindari kerugian yang dihubungkan dengan perluasan arus tak terkendalikan.

Entalpi feedwater memasuki generator uap air [itu] dapat ditentukan oleh menerapkan aliran stasioner [itu] Hukum Termodinamika Pertama kepada simpangan feedwater dan FWH arus:

h9 = (1 . m1 )h8 + m1h7 [Btu/lbm | kJ/kg]

Seperti di FWH analisa yang terbuka, pecahan massa [pengambilan/penyaringan] tergantung pada pilihan tentang intermediate/antara memaksa p2 dan diperoleh dengan menerapkan aliran stasioner Hukum Thermodinamika [yang] Pertama kepada [itu] feedwater alat pemanas.

Air kondensasi Yang dicekik. FWH bentuk wujud Tertutup yang kedua ditunjukkan Gambar 2.9 [di mana/jika] FWH air kondensasi meneteskan ke dalam tekanan dari p6= p2 melalui suatu perangkap ke dalam pemadat pada tekanan p7= p3= p4. Perangkap mengijinkan cairan hanya untuk lewat dari FWH pada menyatakan 6 [adalah] suatu mencekik proses untuk menyatakan 7. Seperti biasanya, [itu] mengira bahwa yang mencekik [itu] proses adalah adiabatik. T-S diagram menunjukkan [bahwa/yang] cairan yang dipenuhi pada status 6 kilat ke dalam suatu campuran cairan dan uap air di (dalam) pemadat dengan tidak ada perubahan di (dalam) entalpi, h7= h6.

Karena bentuk wujud ini, FWH tingkat tarip aliran massa air kondensasi yang tertutup memadai;sama dengan tingkat tarip aliran massa [pengambilan/penyaringan]. Sebagai hasilnya, kekekalan massa berlaku untuk pemadat [itu] menunjukkan [bahwa/yang] tingkat tarip aliran massa yang meninggalkan pemadat [itu] dan melintas pompa [itu] dan FWH tabung adalah sama [seperti;sebagai;ketika] aliran massa tingkap pemadam menilai. Throttled-Condensate, menutup feedwater alat pemanas adalah lebih disukai bentuk wujud dalam kuasa menanam, sebab [itu] adalah tak perlu untuk masing-masing FWH untuk mempunyai suatu pompa air kondensasi.

Di (dalam) di atas kalkulasi [itu] telah mengira bahwa [itu] feedwater temperatur yang meninggalkan [itu] FWH yang yang telah bangkit kepada temperatur memadatkan uap air [pengambilan/penyaringan]. [Karena;Sejak] FWH adalah suatu penukar bahang [dari;ttg] area terbatas, feedwater temperatur T9 [yang] pada umumnya berbeda dengan memadatkan temperatur uap air [pengambilan/penyaringan] T7. Jika area permukaan FWH adalah kecil, feedwater akan muncul pada suatu temperatur yang baik di bawah extraction-steam memadatkan temperatur. Jika area telah ditingkatkan, feedwater temperatur akan mendekati [itu] memadatkan temperatur. Aspek/Pengarah FWH disain ini dicerminkan parameter mengenal sebagai perbedaan temperatur terminal [itu], TTD, menggambarkan sebagai

TTD = Tsat - Tfw [R | K]

[di mana/jika] Tfw adalah temperatur feedwater meninggalkan tabung [itu] dan Tsat adalah memadatkan temperatur uap air [pengambilan/penyaringan] di (dalam) FWH yang tertutup [itu]. Di (dalam) Gambar 2.10, untuk/karena kejadian, Tfw= T9 Dan Tsat= T7. Seperti itu, jika TTD dan tekanan [pengambilan/penyaringan] adalah FWH jalan keluar benar yang dikenal temperatur mungkin (adalah) ditentukan. Suatu aplikasi TTD akan [jadi] dipertimbangkan [adalah] suatu contoh kemudiannya.

Tabel 2.1 meringkas, untuk/karena perbandingan, hasil kalkulasi untuk beberapa bentuk wujud [pabrik/tumbuhan] yang kita sudah mempertimbangkan. Pembaca adalah cautioned yang [karena;sejak] kalkulasi ini belum membukukan pemborosan/ketidakcakapan turbin, efisiensi yang yang berkenaan dengan panas tidak biasa tinggi. [Selagi/Sedang] perbedaan efisiensi berkenaan dengan siklus yang sederhana boleh nampak tidak penting, mereka [menjadi/dari] arti penting ekonomi besar. [Itu] harus disadari bahwa beratus juta dolar mungkin (adalah) dibelanjakan pada [atas] bahan bakar masing-masing tahun di (dalam) suatu pembangkit tenaga listrik dan bahwa biaya-biaya [modal/ibukota] dengan sama mengesankan. Sebagai hasilnya, pilihan siklus dan disain karakteristik [menjadi/dari] arti besar. Beberapa peningkatan lebih lanjut di (dalam) [netto/jaring] bekerja dan efisiensi bisa ditunjukkan dengan pemilihan [pengambilan/penyaringan] dan tingkatan tekanan pemanasan ulang untuk memaksimalkan parameter ini.

Multistage [Pengambilan/Penyaringan][Itu] telah ditunjukkan itu meningkat/kan efisiensi daur mungkin (adalah) terpenuhi [adalah] suatu uap air pembangkit tenaga listrik melalui/sampai regenerasi via [itu] feedwater alat pemanas. [Pabrik/Tumbuhan] Tenaga uap besar [yang] secara khas mempekerjakan sejumlah besar feedwater alat pemanas untuk tujuan ini. Multistage [Pengambilan/Penyaringan] mengacu pada penggunaan berbagai [pengambilan/penyaringan] untuk menyediakan uap air ke ini feedwater alat pemanas. Diskusi contoh [yang] lebih awal melibatkan [pengambilan/penyaringan] mengambil hanya dari arus antar[a] turbin. Bagaimanapun, banyaknya [pengambilan/penyaringan] tidaklah terbatas oleh banyaknya turbin. Sesungguhnya, turbin besar dirancang dengan beberapa poin-poin [pengambilan/penyaringan] melalui/sampai uap air yang (mana) mungkin (adalah) menarik mundur untuk feedwater memanaskan dan lain tujuan.

Menugaskan Extraction-Pressure Mengukur. Dengan n feedwater alat pemanas, [itu] adalah diperlukan untuk memberikan nilai kepada n tekanan [pengambilan/penyaringan] yang dihubungkan. Karena disain [yang] persiapan bermaksud, extraction-pressure tingkatan yang yang ditugaskan mungkin (adalah) . yang memberi sama feedwater temperatur naik melalui/sampai masing-masing alat pemanas dan melalui/sampai generator uap air kepada yang mendidih titik. Seperti itu, untuk/karena n alat pemanas kenaikan temperatur yang sesuai diberi oleh

∆Topt = ( Tsl . Tcond )/( n + 1) [R | K]

[di mana/jika] Tsl adalah temperatur cairan yang dipenuhi di tekanan tingkap pemadam dan T cond

adalah temperatur feedwater meninggalkan pemadat [itu]. Bersesuaian uap air [yang] memadatkan temperatur di (dalam) ith alat pemanas kemudian adalah

Ti = Tcond + ( i )∆Topt

= Tcond + i ( Tsl - Tcond )/( n + 1) [R | K]

[di mana/jika] i= 1, 2..., n. Uap air Tabel boleh kemudian digunakan untuk mengevaluasi yang bersesuaian [itu] extraction-pressure mengukur. [Itu] adalah, tentu saja, mungkin dan kadang-kadang diperlukan untuk menugaskan extraction-pressure mengukur cara-cara lain.

Metodologi Kalkulasi. Sekali ketika [pengambilan/penyaringan]- dan reheat-pressure tingkatan adalah yang dibentuk/mapan untuk suatu siklus dengan multistage [pengambilan/penyaringan], dan sekali ketika tingkap pemadam dan pemadat kondisi-kondisi, turbomachine efisiensi, dan FWH perbedaan temperatur terminal adalah status penting yang dikenal kekayaan harus ditentukan. Lambang untuk [pengambilan/penyaringan] mass-fraction variabel harus ditugaskan untuk masing-masing alat pemanas dan berhubungan dengan lain arus yang tak dikenal yang menggunakan konservasi massa yang mengumpamakan aliran massa unit di highpressure- turbin mencekik. Aliran stasioner Hukum Termodinamika Pertama [perlu] kemudian jadilah diberlakukan bagi masing-masing FWHS, mulai dengan [pengambilan/penyaringan] yang paling

tinggi memaksa dan melangkah maju kepada lowest-pressure FWH. Neliti alat pemanas [itu] di (dalam) [order/ pesanan] ini mengijinkan masing-masing penyamaan untuk dipecahkan dengan seketika untuk suatu pecahan massa dibanding/bukannya memecahkan semua dari penyamaan [yang] secara serempak. Parameter Capaian penting seperti yang berkenaan dengan panas efisiensi, menjaring pekerjaan, dan pekerjaan perbandingan boleh kemudian dievaluasi berhati hati ke rekening/tg-jawab [yang] dengan baik untuk aliran massa komponen. Contoh yang berikut menggambarkan ini metodologi.

2.7 Suatu Studi suatu [Pabrik/Tumbuhan] Tenaga Uap Modern [Pabrik/Tumbuhan] Tenaga uap modern menyertakan pemanasan ulang kedua-duanya dan feedwater memanaskan. A flowsheet untuk orang banyak/masyarakat Melayani [Perusahaan/ rombongan] Oklahoma ( PSO) Unit Setasiun Tepi sungai # 1, selatan Tulsa, ditunjukkan Gambar 2.13. Ini natural-gas-burning [pabrik/tumbuhan] adalah sized selama dua 500-megawatt unit nominal. Beberapa lain [pabrik/tumbuhan] di (dalam) PSO sistem mempunyai unit serupa flowsheets, termasuk [adalah] suatu coal-burning [pabrik/tumbuhan]. Catat flowsheet persandian [itu] W, H, F, dan Suatu untuk laju alir di (dalam) lbm/hr, entalpi di (dalam) Btu/Lbm, Temperatur di (dalam) ° F, dan memaksa psia, [yang] berturut-turut.

Generator Uap air, [yang] tidak menunjukkan pada [atas] flowsheet, saling berhubungan melalui/sampai feedwater dan bentuk uap air pada [atas] sisi tangan kanan diagram [itu]. Tingkap pemadam Turbin tekanan tinggi ada di 1000°F dan 3349 psia dan mempunyai suatu aliran massa tingkat 2,922,139 lbm/hr. Jenis ini unit [disebut/dipanggil] supercritical, sebab tekanan secara keseluruhan garis uap air kepada HPTURBINE tingkap pemadam melebihi 3208.2-psia tekanan kritik genting uap air [itu]. Catat bahwa suatu [yang] besar pecahan HP-TURBINE tingkat tarip aliran massa masuk garis pemanasan ulang yang dingin pada 630 psi dan adalah yang dipanaskan/kacau kembali kepada intermediate-pressure ( IP) turbin mencekik kondisi-kondisi 1000°F dan 567 psia.

Kebanyakan dari uap air mengalir sepanjang IP turbin [itu] lewat melalui/sampai penyeberangan jalan pada 186 psia kepada double-flow low-pressure ( DFLP) turbin. Istilah double-flow mengacu pada fakta bahwa arus yang [datang/berikutnya] masuk di pertengahan, merobek, dan mengalir secara di sekitar axis di (dalam) kebalikan

arah melalui/sampai turbin [itu]. Ini menyebabkan komponen kekuatan di sekitar axis yang besar pada [atas] mata pisau dan batang untuk menentang;kan satu sama lain sedemikian sehingga resultan daya dorong di sekitar axis adalah kecil dan mengerjakan tidak mengharuskan daya dorong berat/lebat bearing/tegas. HP Yang dikombinasikan dan IP turbin dengan cara yang sama yang diatur.

[Pabrik/Tumbuhan] adalah dilengkapi dengan enam tertutup FWHS dan sese]orang membuka FWH ( deaerator). Catat bahwa air kondensasi dari tiap yang tertutup feedwater alat pemanas dicekik kepada yang berikutnya tekanan paling rendah FWH atau, di [dalam] kasus lowest-pressure alat pemanas, kepada pemadat. Uap air [Pengambilan/Penyaringan] untuk yang empat lowest-pressure FWHS mengalir dari DFLP turbin. Uap air [Pengambilan/Penyaringan] untuk tekanan yang paling tinggi FWH disajikan oleh turbin HP, dan IP alat pemanas persediaan turbin HTR1-6 dan yang terbuka feedwater alat pemanas dikenali seperti deaerator. Deaerator secara khusus dirancang untuk memindahkan gas takterembunkan dari sistem, sebagai tambahan terhadap melakukan/menyelenggarakan nya feedwater memanaskan tugas-tugas.

Feedwater start di " sumur panas" tentang pemadat pada sisi kiri diagram, masuk air kondensasi [itu] memompa pada 101.1°F dan 2"Hg abs., dan start jalan lintasan nya melalui/sampai [itu] FWHS. Catat bahwa [itu] feedwater meningkat/kan temperatur dari 102.1° [bagi/kepada] 180°, 227.2°, 282.7°, dan 314.4° untuk lulus melalui/sampai yang 4 tekanan paling rendah FWHS. Feedwater dari deaerator dipompa untuk 405 psia oleh pendorong memompa dan sesudah itu [bagi/kepada] 3933 psia oleh pompa umpan ketel uap ( BFP). BFP pergi tekanan melebihi HP-TURBINE tekanan tingkap pemadam [itu] 3349 psia dalam rangka mengalahkan kerugian arus di (dalam) alat pemanas tekanan tinggi, ketel uap memberi makan garis, generator uap air uap air utama lewat, dan garis uap air yang utama, semua dari yang beroperasi pada supercritical tekanan.

Turbin Pompa umpan Ketel uap ( BFPT) yang ditunjukkan kiri yang bagian atas untuk diagram persediaan batang menggerakkan untuk [memandu/ mengemudi/ usir] BFP [itu] di benar yang lebih rendah [itu]. BFPT menerima uap air dari suatu garis [pengambilan/penyaringan] DFLP turbin dan melelahkan/menuntaskan secara langsung kepada pemadat [itu].

Pembaca [perlu] belajar Gambar 2.13 secara menyeluruh dipandang dari sudut yang terdahulu diskusi pemanasan ulang dan feedwater memanaskan. [Itu] terutama sekali berguna bagi mempertimbangkan arus [itu] menilai berkenaan dengan massa dan kekekalan energi. Penguasaan [dari;ttg] arus ini lembar;seprai akan membuat ia/nya mungkin untuk dengan cepat memahami flowsheets dari yang lain pembangkit tenaga listrik utama.

2.8 Penyimpangan dari Yang ideal- Kerugian Tekanan [Itu] adalah jelas dari studi Gambar 2.13 yang ada jatuh tekanan penting di (dalam) mengalir sepanjang generator uap air [itu] antar[a] HP [itu] FWH dan HP-TURBINE tingkap pemadam dan di (dalam) garis pemanasan ulang antar[a] HP dan IP turbin. [Selagi/Sedang] kita sudah melalaikan . seperti (itu) kerugian di (dalam) kalkulasi [kita/kami], analisa disain akhir memerlukan pertimbangan mereka. Suatu dulu mencoba pada ini mungkin (adalah) dibuat oleh

menerapkan suatu jatuh tekanan kecil berdasar pada mengalami. Dua per sen jatuh tekanan melalui/sampai uap air yang utama dan feedwater bentuk dan suatu 3.7% kerugian melalui/sampai uap air generator akan, sebagai contoh, meliputi yang yang ditandai 14.8% kerugian dari pompa umpan ketel uap kepada turbin HP.

Di (dalam) analisa yang akhir, tentu saja, ketika nilai-nilai realistis ada tersedia untuk laju alir dan kekayaan, hubungan montir cairan yang dikenal untuk jatuh tekanan mungkin (adalah) dipekerjakan untuk meliputi kerugian ini.