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Prof. Dr.-Ing. K. Schwarzer Labor Kolben- und Strömungsmaschinen Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich Technische Thermodynamik Abb.: 6.9 Schema einer Dampfturbinenanlage mit Anzapfvorwärmung Ohne Anzapfvorwärmung ist der thermische Wirkungsgrad h − h 1 4 η th = (14) h1 − h8 α β Bei dem dargestellten Anzapfprozeß werden der Turbine bei p 2 je 1 kg Arbeitsdampf α kg Anzapfdampf entnommen, dessen Kondensationswärme gleich der zur Erwärmung von (1-α) kg Speisewasser von 9 nach 10 erforderlichen Wärme ist. Entsprechend wird der Turbine bei p 3 β kg Anzapfdampf entnommen, dessen Kondesationswärme die zur Erwärmung von (1-α-β) kg Speisewasser von 8 nach 9 erforderlichen Wärme deckt. Durch den Kessel ist dann nur noch die Wärmemenge h 1 -h 10 zuzuführen. 14
Prof. Dr.-Ing. K. Schwarzer Labor Kolben- und Strömungsmaschinen Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich Technische Thermodynamik Ermittlung der Anzapfmengen α und β ( h − h ) = ( 1 − α ) ⋅ ( h − h ) α ⋅ (15) α = 2 10 ( h10 − h9 ) ( h − h ) 2 9 10 ( h − h ) = ( 1− α − β) ⋅ ( h − h ) 3 9 9 8 9 β ⋅ (16) β = ( 1− α) ⋅ ( h − h ) h 3 9 − h 8 8 Als thermischer Wirkungsgrad ergibt sich h − h + ( 1− α) ⋅ ( h − h ) + ( 1− α − β) ⋅ ( h − h ) 1 2 2 3 3 4 η th = (17) h1 − h10 Tabelle 6.1 gibt den Dampfumsatz für eine fünfstufige Anzapfvorwärmung (Beispiel: Kraftwerk Frimmersdorf, Block A) an. Zwei Kessel von je 200 t/h maximaler Dampfleistung mit 108 bar, 525°C speisen einen Turbosatz bei Normalleistung mit 354,2 t/h. Die Turbine besteht aus einem einflutigen H-D-Teil und M-D-Teil und einem zweiflutigen N-D-Teil. Der Kühlwasserdurchsatz beträgt 11630 m 3 /h bei einer Kühlwassertemperatur am Kondensatoreintritt von 21°C. m& in t/h p in bar Temp. in °C Kessellieferung 354,20 108,00 525,0 Anzapfung 1 26,99 17,90 190,2 2 22,60 7,83 161,9 3 18,95 2,76 124,1 4 13,96 0,95 92,1 5 13,95 0,059 63,1 Kondensator 257,76 0,059 35,8 Tabelle 6.1 Anzapfvorwärmung (Beispiel Frimmersdorf) 15
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