Tepelné oběhy v energetice

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav energetiky

Anotace:

Zákony energetických transformací. Realizce kruhových cyklů v energetice (parní, plynový, kombinovaný). Rankine-Clausiův oběh. Způsoby zvyšování účinnosti a tepelný výpočet parního oběhu. Tepelné oběhy s plynovou turbínou, zvyšování účinnosti. Realizace kombinované výroby elektřiny a tepla v parním a plynovém oběhu. Paroplynové elektrárny a teplárny. Exergetické hodnocení tepelných oběhů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Úvod - zaměření, význam a obsah studia.

2.Zákony energetických transformací:

Aplikace I., II., III. zákona termodynamiky.

3.Zákon o omezení hustoty toku energie.

4.Realizace kruhových cyklů v energetice:

Porovnávací Carnotův oběh-podrobná diskuze nutných podmínek..

Základní charakteristiky parního (Rankine-Clausiova) a plynového (Braytonova) oběhu.

5.Kombinované oběhy.

6.Způsoby zvyšování účinnosti a tepelný výpočet parního oběhu:

Vliv admisního tlaku a teploty.

Vliv protitlaku.

Regenerační ohřev napájecí vody.

7.Přihřívání páry.

Návrh a výpočet tepelného oběhu parní elektrárny.

8.Způsoby zvyšování účinnosti a tepelný výpočet plynového oběhu:

Vliv tlakového poměru a teploty před turbínou.

Regenerační ohřev.

9. Dělená komprese a expanze.

Návrh a výpočet tepelného oběhu plynové elektrárny.

10. Kombinovaná výroba elektřiny a tepla:

Termodynamický princip.

Způsoby realizace.

11. Způsoby rozdělení společných nákladů.

Účinnost teplárny.

12. Exergetické hodnocení tepelných oběhů:

Vysvětlení a definice pojmu exergie hmotového toku a exergie tepla.

Základní rovnice exergetické bilance, exergetická ztráta a účinnost.

13 Příklady exergetického hodnocení parního a plynového oběhu elektrárny

Osnova cvičení:

1.Opakování vybraných témat z termodynamiky s aplikací na tepelné oběhy v energetice.

2.Návrh a výpočet Rankine-Clausiova a Braytonova oběhu a analýza možností zvyšování účinnosti oběhů.

3.Seznámení se SW pro výpočty tepelných oběhů (práce ve výpočetní laboratoři).

4.Individuální návrh a výpočet tepelného oběhu elektrárny resp. teplárny (semestrální projekt).

Cíle studia:

Studijní materiály:

J. Kadrnožka: Tepelné elektrárny a teplárny (SNTL, Praha, 1984).

R.W. Haywood: Analysis of Engineering Cycles. (Pergamon Press, 1991).

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• 17 156 NJEZ 2012 bez odoru základ (povinný předmět programu)