Термодинамические основы работы ТЭС (стр. 7 )

Рис. 26. Относительный выигрыш в удельном расходе теп­лоты для установок без промежуточного перегрева (а) и с промежуточным перегревом (б): z— число регенеративных подогревателей

где hz — энтальпия пара верхнего регенеративного отбора; γ— коэффициент, учитывающий степень со­вершенства регенеративной схемы (у = 0,98...0,99).

Рис. 27. Процесс расширения пара в h, s-диаграмме и вы­бор точек регенеративного отбора

Более точный расчет экономичности турбинной уста­новки с конкретной регенеративной системой произво­дится следующим образом.

Задавшись относительными внутренними КПД отсе­ков турбины, изображают процесс расширения пара в h, s-диаграмме (рис. 27) и отмечают точки регенератив­ных отборов. Далее составляют тепловые балансы подо­гревателей, из которых находят относительные количест­ва отбираемого пара, и подсчитывают работу, производи­мую 1 кг пара, подводимого к турбине.

В общем случае уравнение теплового баланса состав­ляется так:

 

Здесь коэффициент β указывает количество питательной воды, протекающей через рассматриваемый подогрева­тель; hт, h'т — энтальпии отбираемого пара и его кон­денсата; аj — доли конденсата дренажей.

Работа, совершаемая 1 кг пара, поступающего в турбину, подсчитывается как сумма произведений ис­пользованных теплоперепадов на расход пара через каж­дый отсек турбины (рис. 22)

 

Здесь hI, hII, h! II—энтальпии пара в первом, втором и третьем отборах; aI, аII,..., аг — относительные количе­ства отбираемого пара в I, П,..., z-м отборах; Нiz =hг - hк.

Расход свежего пара находится по формуле

где Ni — внутренняя мощность турбины, кВт; Н1 — при­веденный использованный теплоперепад, кДж/кг

КПД установки без промежуточного перегрева пара определяется по формуле

расход теплоты, кДж/кДж,

Термический КПД конденсационной турбоустановки с z регенеративными

отборами пара можно также вычис­лить по формуле

 

где Н0 — общий изоэнтропийный теплоперепад турбины, кДж/кг; aj — относительный расход пара, поступающего на регенеративный отбор; Н0j — изоэнтропийный тепло-перепад между начальными параметрами пара и давлени­ем в соответствующем отборе, кДж/кг; h0, hпв — энталь­пии пара перед турбиной и подогретой питательной во­ды, кДж/кг; j — номер отбора.

Для установок с промежуточным перегревом пара ана­логичные формулы приведены в примере расчета.

Регенерация положительно влияет на относи­тельный внутренний КПД первых ступеней благо­даря повышенному расходу пара через ЦВД и соот­ветствующему увеличению высоты лопаток.

Объемный расход пара через последние ступени турбины при регенерации уменьшается, что снижа­ет потери с выходной скоростью в последних ступе­нях турбины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении следует отметить тот факт, что дальнейшее совершенствование термодинамических циклов является одним из основных путей повышения эффективности энергетических установок, а одним из вариантов совершенствования цикла является повышение начальных параметров пара. Это направление сегодня считается одним из самых перспективных в мировой энергетике

Теплоэнергетика России последовательно прошла низкие, высокие и сверхкритические параметры пара вплоть до 240 атм. и 545/545°С, которые были освоены в 60-х гг. (На Каширской ГРЭС был создан уникальный предвключенный энергоблок СКР-100 мощностью 100 мВт с параметрами пара 315 атм. и 650°С.) Тогда отечественная теплоэнергетика была на мировом уровне в области новых разработок.

Сегодня в развитых странах освоены газовые и угольные энергоблоки на давление 300 атм. и температуре 600/620°С, с КПД 44-45%. В ближайшие 10-12 лет в Европейском союзе будет создан пылеугольный энергоблок с параметрами пара 350 атм. и 700-800°С и КПД 54-55%. Отставание России в этой области в ближайшие годы может болезненно отразиться не только на энергетике, но и на ее экономике в целом.