Здавалка
Главная | Обратная связь

Циклы паротурбинных установок



Основу современной стационарной теплоэнергетики и атомной энергетики составляют паротурбинные установки (ПТУ), использующие в качестве рабочего тела воду и водяной пар. В основе современных ПТУ лежит цикл Ренкина (рис. 10).

 

 


Рис. 10. Принципиальная схема простой ПТУ (а) и обратимый цикл Ренкина на насыщенном (б) и перегретом (в) паре

Полезная (механическая) работа, совершаемая 1 кг пара в обратимом процессе в турбине, равна:

;

− работа насоса

;

− подведенная в цикле теплота

;

− термический КПД цикла Ренкина

.

Принципиальная схема ПТУ с промежуточным перегревом пара изображена на рис. 11,а, а цикл, совершаемый рабочим телом этой установки, изображен на рис. 11,б.Особенностью цикла, изображенного на рис. 11,б является сверхкритическое начальное давление пара: р1 > рк = 22,1 МПа. В отличие от схемы рис. 10,а здесь добавлен промежуточный пароперегреватель (ПП), смонтированный внутри котла КА. Промежуточный перегрев позволяет увеличить термический и внутренний КПД цикла за счет возрастания средней температуры подвода теплоты и уменьшения конечной влажности.

 

 


Рис. 11. Принципиальная схема ПТУ с промперегревом на сверхкритическом давлении пара (а) и цикл (б)

В циклах Ренкина на насыщенном и перегретом паре с целью повышения КПД применяется регенерация теплоты, которая позволяет поднять среднюю температуру подвода теплоты за счет увеличения температуры питательной воды, поступающей в котел, либо в парогенератор.

Принципиальная схема ПТУ с регенеративными отборами пара представлена на рис. 12,а, а цикл, совершаемый водяным паром этой установки, изображен на рис. 12,б. В отличие от схемы простой ПТУ (рис. 10,а), здесьпар из отборов турбины подается в систему регенеративных подогревателей РП,в результате чего в котел подается питательная вода при температуре tПВ.

       
   
 
 

 

 


20

       
 
n0’0  
 
n0
 

 


Рис. 12. Принципиальная схема (а) и цикл (б) ПТУ с регенеративными отборами пара

 

КПД цикла − цикл (б) ПТУ с регенеративными отборами пара определяется по формуле

,

где − доля пара в i-омотборе;

i − энтальпия этого пара;

n − число регенеративных подогревателей (число отборов пара).

Число регенеративных подогревателей выбирается из технико-экономических соображений, так как при их увеличении капитальные затраты растут пропорционально n, а прирост КПД становится все меньше. Число регенеративных подогревателей в современных установках не превышает десяти.

Цикл паротурбинной теплофикационной установки − цикл для комбинированной выработки электроэнергии и теплоты − представлен на рис. 13.

 

Рис. 13. Цикл паротурбинной теплофикационной установки







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.