Условие задачи
Геотермальная электростанция состоит из двух турбин:
- первая работает на насыщенном водяном паре, полученном в расширителе. Электрическая мощность – Nптэ
- вторая работает на насыщенном паре хладона – R11, который испаряется за счёт тепла воды, отводимой из расширителя.
Вода из геотермальных скважин с давлением ргв температурой tгв поступает в расширитель. В расширителе образуется сухой насыщенный пар с давлением рр. Этот пар направляется в паровую турбину. Оставшаяся вода из расширителя идёт в испаритель, где охлаждается на Δtив и закачивается обратно в скважину. Температурный напор в испарительной установке δtи = 20 ℃. Рабочие тела расширяются в турбинах и поступают в конденсаторы, где охлаждаются водой из реки с температурой tхв. Нагрев воды в конденсаторе Δtв = 10 ℃, а недогревдо температуры насыщения δtк = 5 °С.
Относительные внутренние КПД турбин
Электромеханический КПД турбогенераторов ηэ = 0,95.
Определить:
- электрическую мощность турбины, работающей на хладоне - Nхтэ и суммарную мощность ГеоТЭС с учетом затрат энергии на насос, закачивающий геотермальную воду в скважину;
- расходы рабочих тел на обе турбины;
- расход геотермальной воды из скважины;
- КПД ГеоТЭС.
Ответ
1. Изобразим принципиальную схему геотермальной станции бинарного типа (рис. 5).
Рис. 5. Принципиальная схема геотермальной станции бинарного типа
2. Расчет схемы паровой турбины, работающей на сухом насыщенном водяном паре.
2.1 Температура пара на входе в конденсатор турбины: