Цикл Rankine (паровая турбина)

Этот пример моделирует систему паровой турбины, основанную на цикле Ранкина. Цикл включает перегрев и перегрев для предотвращения конденсации в турбине высокого давления и турбине низкого давления, соответственно. Цикл также имеет регенерацию путем пропускания извлеченного пара через закрытые подогреватели питательной воды для нагрева воды и повышения эффективности цикла.

Блок Насыщенная Камера с жидкостью и блок Турбина являются собственными компонентами, основанными на Двухфазной библиотеке жидкости Simscape™ Foundation. Блок Насыщенной Камеры с жидкостью моделирует отдельный объем насыщенной жидкости и насыщенный объем пара и используется для создания бойлера и конденсатора.

Модель

Подсистема подогревателя питательной воды

Подсистема паровых котлов

Подсистема конденсатора пара

Подсистема подогревателя пара

Результаты симуляции из возможностей

Результаты симуляции из Simscape Logging

Этот график показывает энергетические обмены в системе. Тепло от печи добавляется бойлером, пароперегревателем и перегревателем. Полезная работа извлекается из пара турбиной высокого давления (ТВД) и турбиной низкого давления (ТНД). Отходящее тепло отводится теплоносителю в конденсаторе. Тепло также передается от извлеченного пара к питательной воде для улучшения тепловой эффективности.

Этот график показывает массовые расходы жидкости через систему. Фрагмент пара извлекается между турбиной высокого давления (ТВД) и турбиной низкого давления (ТНД). Извлеченный пар используется для прогрева питательной воды перед повторным соединением основного потока в конденсаторе. Скорости потока жидкости основного потока и извлеченного пара регулируются контроллерами для поддержания уровня жидкости в котле и конденсаторе подогревателя, соответственно.

Этот рисунок показывает анимацию цикла Ранкина на диаграмме энтропии температуры с течением времени. Основной поток пара соответствует контуру от точек цикла 1 до 6. Поток извлеченного пара соответствует штриховой линии от точек цикла 4 до 4b. В этой модели дроссельный клапан перед циклом Точки 3 обеспечивает небольшое количество контроля над степенью выхода.