Termodinamičke osnove rada generatora pare

1. Termodinamičke osnove rada generatora pare T-s dijagram p-v dijagram h-s dijagram

3. Realni Rankinov ciklus

5. Realni Rankinov ciklus

8. Toplina zagrijavanja vode: - qzv=cpw·(t2-t1)=h2-h1=h’-hnv [kJ/kg] h=cp·t • Toplina isparavanja - qisp=ρ+ψ - ρ=u3-u2=u’’-u’ - unutarnja energija - ψ=p·(v3-v2) =p·(v’’-v’) - vanjska energija - qisp=u’’-u’+p·(v’’-v’) - h = u + p ·v - qisp=h’’-h’=r [kJ/kg] • Toplina pregrijavanja qpp=cpp·(t4-t3)=h4-h3=hpp-h’’ [kJ/kg]

9. Toplina preuzeta u zagrijaču vode qzv=h2’-h1=h2’-hnv [kJ/kg] • Toplina predana u isparivaču qisp=h3’-h2’ [kJ/kg] h3’=h’+ x·(h’’-h’)=h’+x·r • Toplina preuzeta u pregrijaču pare qpp=h4’-h3’=hpp-h3’ [kJ/kg]

10. Međupregrijavanje qmp=h6’-h5’ [kJ/kg]

12. Variranje tlaka

13. Variranje temperature pregrijanja

14. Međupregrijanje na konstantnu temperaturu

15. Ekspanzija na različite tlakove

17. Gorivo i izgaranjeSvojstva goriva • Gustoća • Viskoznost • Vrelište • Ishlapljivanje • Temperatura stinjavanja ili zamućivanja • Plamište • Temperatura gorenja • Temperatura samozapaljenja

18. Toplinska vrijednost (c,h,o,s,w u %) • Hd=340·c+1200·(h-o/8)+105·s-25·w kJ/kg • Hg=Hd+25·(9·h+w) kJ/kg • Sadržaj sumpora • Sadržaj pepela • Sadržaj koksa • Sadržaj asfalta • Sadržaj vode i vlage (vodika)

20. Stehiometrijski omjeri izgaranja C→CO2 (potpuno izgaranje) 1 kmol C + 1 kmol O2 = 1 kmol CO2 + 12·34000 kJ 12 kg C + 32 kg O2 = 44 kg CO2 + 12·34000 kJ 1 kg C + 2,667 kg O2 = 3,667 kg CO2 + 34000 kJ C→CO (nepotpuno izgaranje) 1 kmol C + 0,5 kmol O2 = 1 kmol CO + 12·10200 kJ 12 kg C + 16 kg O2 = 28 kg CO + 12·10200 kJ 1 kg C + 1,34 kg O2 = 2,34 kg CO + 10200 kJ

21. H2→H2O 1 kmol H2 + 0,5 kmol O2 = 1 kmol H2O + 2·120000 kJ 2 kg H2 + 16 kg O2 = 18 kg H2O + 2·120000 kJ 1 kg H2 + 8 kg O2 = 9 kg H2O + 120000 kJ S→SO2 1 kmol S + 1 kmol O2 = 1 kmol SO2 + 32·10500 kJ 32 kg S + 32 kg O2 = 64 kg SO2 + 32·10500 kJ 1 kg S + 1 kg O2 = 2 kg SO2 + 10500 kJ

22. Količina kisika i zraka za izgaranje • VOmin=c/12+1/4(h-o/8)+s/32 kmol/kg • VOmin=1,867·c+5,6·(h-o/8)+0,7·s mn3/kg • VOmin=2,66·c+8(h-o/8)+s kg/kg • VZmin=VOmin/0,21 kmol/kg (mn3/kg) • VZmin=VOmin/0,23 kg/kg • VZ=λ·VZminλ=VZ / VZminΔV=VZ-VZmin • λ= 1,05-1,2 za tekuća goriva • λ= 1,02-1,05 za plinovita goriva • λ= 1,2-1,4 za kruta goriva

23. Koeficijent pretička zraka za izgaranje (λ) zavisi od: • vrste goriva • načinu pripreme goriva • veličine i oblika gorive čestice • udjela isparljivih sastojaka • temperature zapaljenja goriva • brzine izgaranja • temperature zraka za izgaranje • tlaka u ložištu • opterećenja generatora pare • vrste plamenika.

24. Produkti izgaranja i sastav dimnih plinova • CO2, H2O, SO2, O2, N2 • Suhi dimni plinovi • Vlažni dimni plinovi • VCO2=c/12=1,867·c=44·c/12 • VH2O=h/2+w/18=1,24·(9h+w)=9·h+w • VSO2=s/32=0,7·s=2·s • VO2=0,21·(λ-1)·VZmin=(λ-1)·VOmin • VN2=n/28 (0,8·n ili n) +0,79·λ·VZmin

25. Izgaranje plinovitog goriva – Metan – CH4 • VOmin=x+y/4-z/2 kmolO2/kmolG • VCO2=Σx (CxHy') kmolO2/kmolG • VH2O=H2'+Σy/2(CxHy')+H2O‘ kmolO2/kmolG • VO2=0,21·(λ-1)·VZmin=(λ-1)·VOmin • VN2=N2'+0,79·λ·VZmin=N2'+ 0,79·λ·(Omin/0,21)

26. Entalpija dimnih plinova

30. Regenerativno zagrijavanje napojne vode 86 bar 29 bar 11.5 bar 3.75 bar 0.1 bar s.w.