Теплотехника - Чечеткин А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Так как цх = (/*1 — к'2) + (кй — ка), а д2 — к2 — Ь'2, то к. п. д. цикла с повторным перегревом пара
_ ~ *?2 _ 1н ~ к'2 + ]%* ~ ]Ха ~п2+ п2 = (&1 ~ К) + (И4 -к2) п .... 11п" Чх {кх-Н2)Л-(кл-ка) (/П-^Ж^-^Г ^
или
Лип - 71-п\ ¦ /ь-ГТ- (1.276)
(кх - к'2) + (кл - /д
Обычно при применении одного повторного перегрева к. п. д. цикла увеличивается на 2...3,5%. При увеличении числа повторных перегревов к. п. д. цикла возрастает, но не выше чем на 8...9%.
Если в паросиловой установке с одним перегревом пара удельный расход его в кг на 1 МДж составит й0 = 106/Ак, то, очевидно, при повторном перегреве он будет равен с10 = 106/А/ч + А/г2 .
Теплофикационный цикл. На современных тепловых электростанциях термический к. п. д. не превышает 35...40%. Другими словами,
* При х2 < 0,8 на лопатках турбины наблюдается выпадение солей, содержащихся в водяном паре, которые подвергают коррозии материал лопаток.
95
5
5
Рис. 1.69. Графическое изображение влияния начальной температуры на к. п. д. цикла Ренкина в координатах Т, з
Рис. 1.70. Графическое изображение влияния конечного давления на к. п. д. цикла Ренкина в координатах Т, 5
і—\ЛАЛ—і
Рис. 1.71. Принципиальная схема паросиловой установки с промежуточным перегревом пара
Рис. 1.72. Графическое изображение цикла паросиловой установки с промежуточным перегревом пара в коордищтщ Т, 5 и Л, і'
современные паросиловые установки теряют в холодильнике 60...65% подведенной теплоты. Охлаждающая конденсатор вода, воспринимая эту теплоту, выходит из конденсатора нагретой до температуры, меньшей температуры конденсирующегося при р2 ~ 0,004 МПа пара, т. е. ниже 28...29 °С. Понятно, что ее невозможно использовать для производственных целей как источник теплоты. Тогда родилась мысль уменьшить степень расширения пара в турбине настолько, чтобы получить после нее пар, который можно было бы использовать для производственных целей: для обогрева аппаратов, отопления помещений и т. д. Другими словами, пришли к мысли приспособить паросиловую установку для одновременной выработки электрической энергии и теплоты. Такой принцип работы паросиловых установок осуществляется в так называемых теплофикационных установках или, иначе, в теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Итак, чтобы использовать теплоту, отводимую конденсирующимся паром, нужно увеличить давление в конденсаторе. Понятно, что повышение р2 понижает термический к. п. д., но вместе с тем в теплофикационной установке значительно увеличивается коэффициент общего использования теплоты, теоретически равного
где АЛ — теплота, превращенная в работу для выработки электроэнергии; д2 — теплота, использованная для производственных целей.
В действительности коэффициент общего использования теплоты на ТЭЦ составляет 65...70%.
На рис. 1.73 изображена схема ТЭЦ, в которой отсутствует холодильник и пар после турбины направляется непосредственно потребителю. Использованный потребителем пар в виде конденсата возвращается на ТЭЦ. Здесь установлены так называемые турбины с противодавлением. Давление пара на выходе из турбины устанавливается потребителем. ТЭЦ работает по так называемому принужденному электрическому графику и свободному тепловому, поскольку в данном случае выработка электроэнергии определяется тепловым потреблением. Для выработки электроэнергии в требуемых количествах независимо
к =
1п + дг _ А/і •+ д2
= 1,
(1.277)
Рис. 1.73. Принципиальная схема ТЭЦ, работающей на турбинах с противодавлением
Рис. 1.74. Принципиальная схема ТЭЦ, работающей на конденсационных турбинах с промежуточным отбором пара
4 А. В. Чечеткин, Н. А. Занемонец
97
от теплового потребления в теплофикационных установках применяют турбины с промежуточным отбором пара. Принципиальная схема такой ТЭЦ изображена на рис. 1.74. Из С кг/с выработанного в котле пара часть пара в0 расширяется от рх до заданного теплопотребителем давления Ро, а остальная часть, равная в — Со,— от рх до р2. ТЭЦ, работающая по этой схеме, допускает изменение выработки электроэнергии при неизменном тепловом потреблении и, наоборот, изменение в выработке теплоты без изменения выработки электроэнергии. Это достигается изменением количества пара С, вырабатываемого котлом, и количества б — С0, поступающего в турбину низкого давления (после отбора пара). Поскольку в этой установке часть теплоты теряется в конденсаторе, коэффициент общего использования теплоты в ней будет ниже, чем в рассмотренной выше ТЭЦ. Однако эти ТЭЦ в СССР получили широкое распространение из-за возможности работы по свободному электрическому и тепловому графикам.
Парогазовый цикл. Парогазовый цикл является бинарным циклом, где в качестве рабочих тел для превращения теплоты в работу кроме воды используются продукты сгорания топлива.
Принципиальная схема парогазовой установки, работающей по этому циклу, изображена на рис. 1.75. Воздух, сжатый в турбокомпрессоре 1, подается в горелку или форсунку 2; туда же подается газообразное либо жидкое топливо. Горелка или форсунка устанавливается в высоконапорном парогенераторе 3. В нем получается перегретый пар с давлением рх и температурой Гь который поступает в паровую турбину 7. Отработанный пар конденсируется в конденсаторе 8 и конденсат с помощью циркуляционного насоса 9 прокачивается через водоподо! рева-тел ь 5 в парогенератор 3.
