Ångkraftsprocessen Flashcards
Vad kallas ideal enkel ångkraftsprocess
Clausius-Rankine-processen
Beskriv ingående komponenters tillståndsförändringar
kompression=isentropisk
förbränning=isobar
expansion=isentropisk
kylning=isoterm, isobar
Vilka förenklingar görs i ångkraftscykeln?
Expansion och kompression sker ej isentropiskt
9 processförbättringar kan göras, vilka?
- bra verkningsgrad i allmänhet: högt Q1, lågt Q2
- ökad överhettning ångan
- höja trycket på ångan
- sänkt kondenseringtryck ångan
- Mellanöverhettning
- Matarvattenförvärmning
- Fjärrvärrme
- Mottrycksanläggning
- superkritisk cykel
isentropisk verkningsgrad turbin?
verkligt arbete/isentropiskt arbete=hc-hd/hc-hdis
isentropisk verkningsgrad kompressor?
isentropiskt arbete/verkligt arbete=hbis-ha/hb-ha
Vad är isentropisk verkningsgrad?
Den beskriver verkligheten skiljer sig från ideal isentropisk expansion. (ej energiförlust)
termisk verkningsgrad?
utvunnen nyttig energi/ tillförd energi
mekanisk verkningsgrad?
nyttigt utfört arbete/ verkligt utfört arbete
termisk verkningsgrad netto?
(nyttigt utfört arbete- arbete från process)/tillförd energi
kompontens verkningsgrad?
Eut/Ein=1-Eförlust/Ein
Ett annat ord för mottrycksanläggning?
kraftvärmeverk
Beskriv i korta drag hur en mottrycksanläggning fungerar
Anläggning som producerar både el och värme (ex. Rya kraftvärmeverk).
Ökat kondenseringstryck ger Qut vid högre temperatur.
80-100 grader räcker för uppvärmning av bostäder och varmvatten.
Beskriv i korta drag hur fjärrvärme fungerar
Värme från kraftvärmeverk
Värme utbyte mha genom värmexäxlare
Fjärvärme används främst till: Varmvatten, värmesystem i bostäder och processvärme i industrier
Fördelar och nackdelar med ökad överhettning?
Fördelar:
1. Ökad medeltemp ger större turbinarbete och högre teknisk verkningsgrad.
2. minskad fukthalt i turbinens utlopp
Nackdelar:
1. Materialbegränsningar till 500-700 grader, beroende på ångtryck.–> korrosiva gaser och dyrt!
Fördelar och nackdelar med höjning av ångans tryck?
Fördelar:
1. Ökad medeltemperatur för energitillförsel som leder till ökad verkningsgrad
Nackdelar:
1. Ökar fukthalt i turbin
2. Högre tryck ställer högre krav på utrustningen
Fördelar och nackdelar med superkritisk cykel?
Fördelar:
1. Ökad medeltemp. ger högre verkningsgrad
2. potentiellt bättre än ökad överhettning
Nackdelar:
1. Måste arbeta över den kritiska punkten
2. Höga krav på ingående komponenter
Fördelar och nackdelar med sänkt kondenseringstryck?
Fördelar:
1. Minskad temperatur för energibortförsel (T2) ger större turbinarbete och därmed högre termisk verkningsgrad
Nackdelar:
1. begränsad av omgivningen
2. ökad fukthalt i turbinen
3. ökat undertryck ger ökad risk för luftläckage till kondensorn
Fördelar och nackdelar med mellanöverhettning?
Fördelar:
1. ökad medeltemp för energitillförsel ger ökad termisk verkningsgrad
2. Lägre fukthalt i turbinens utlopp
Nackdelar:
1. Fler delar vilket leder till en med komplicerad process
Fördelar och nackdelar med matarvattenförvärmning?
Fördelar:
1. Ökad medeltemp för energitillförsel ger ökad termisk verkningsgrad
Nackdelar:
Lägre ångflöde genom turbinen ger lägre arbete
Skillnad mellan mottrycksanläggning och kondenskraftverk?
Ångan expanderar inte till det av omgivningens temp bestämda lägsta kondenseringstrycket i mottrycksanläggningar. (vilket det gör i kondenskraftverk)
Hur vanlig är ångkraftsprocessen?
Den används för huvuddelen av världens elproduktion
Vilka är de vanligaste bränslena i ångkraftsprocessen?
kol, olja, gas, biomassa, atomenergi
Vad vill man i allmänhet göra för att öka verkningsgraden i en ångkraftsprocess?
Maximera medeltemperaturen för energitillförsel och minimera temperaturen på energibortförseln. (ty nt=1-(T2/T1m)
vilket diagram används oftast för att beskriva ångkraftsprocessen?
s,T-diagram
