4. Зобразіть на h-s діаграмі робочий процес пари у турбіні з протитиском. Зобразіть реальний та адіабатний процеси розширення пари.

5. Нарисуйте і поясніть теплову схему тец з регульованими відборами та конденсацією. Поясніть призначення роп.

На мал. нижче зображена найпростіша схема ТЕЦ з турбіною типу КО (конденсаційно – відбірною). Турбіни з відбором і конденсацією пари фактично є турбінами змішаного теплофікаційно-конденсаційного типу.

РОП

Nвт

Nнт

ЧВТ

ЧНТ

ЖН

СТ

НЗК

а)

Найпростіші теплові схеми теплоелектроцентралей.

а- ТЕЦ , що має турбіну з регульованими відборами та з конденсацією пари, тип КО; . СТ- споживачі тепла; НЗК- насос зворотного конденсату; РОП- редукційно-охолоджувальний пристрій; БК- бак конденсату; Г- генератор; ПК- паровий котел; ПЕ- пароперегрівач; К- конденсатор; КН- конденсатний насос; ЖН- живильний насос.

Використання РОП обумовлене необхідністю знизити тиск пари перед її подачею на теплофікаційне обладнання. Також РОП призначені для пониження температури пари, проте ці всі зниження призводять до зниження ексергії пари, тобто до зниження її якості.

6. Запишіть і поясніть енергетичне рівняння турбіни з протитиском. Отримайте на підставі цього рівняння вираз для питомого виробітку електроенергії стосовно теплового споживання (е_т = N_e/Q_т).

Основною властивістю турбоагрегату з протитиском є безпосередня залежність виробітку електричної потужності N_е від пропуску пари через турбіну, тобто від витрати теплоти Q_т і пари D_т на теплового споживача. Це залежність і є енергетичним рівнянням турбіни з протитиском.

, D₀ ≤ D_т.

Де - початкова і кінцева ентальпія пари на вході і виході з турбіни

- ККД , механічний і на подачу пари до турбіни відповідно

Do – витрата пари в турбіні

Витрати теплоти і пари на теплового споживача зв’язані рівнянням

,

h_зк – ентальпія зворотного конденсату (який повертає споживач); вважається, що споживач повністю повертає конденсат.

Підставляючи у енергетичне рівняння турбіни з протитиском величину D_т виражену через Q_т, в попередньому рівнянні отримуємо зв’язок між електричною потужністю турбіни N_е і витратою теплоти на зовнішнього споживача Q_т

,

Q_т вимірюється у ГДж/год. З цього співвідношення визначають важливий енергетичний показник – питомий виробіток електроенергії щодо теплового споживання, кВт·год/ГДж

.

Цей показник характеризує відношення теплоперепаду пари у турбіні до теплоти, яка віддається відпрацьованою парою зовнішньому споживачу.

7

Найпростіші теплові схеми теплоелектроцентралей. ТЕЦ , що має турбіну з протитиском та паралельну конденсаційну турбіну, тип КР. СТ- споживачі тепла; НЗК- насос зворотного конденсату; РОП- редукційно-охолоджувальний пристрій; БК- бак конденсату; Г- генератор; ПК- паровий котел; ПЕ- пароперегрівач; К- конденсатор; КН- конденсатний насос; ЖН- живильний насос

. Зобразіть теплову схему комбінованої ТЕЦ типу КР. Поясніть, до яких додаткових втрат призводить використання РОП у цій схемі?

У ТЕЦ, що використовують редукційно-охолоджуючий пристрій (РОП), крім звичайних втрат тепла виникають ексергічні втрати (перетворення тепла у таку форму, коли воно недоступне для подальшого використання)що зв’язані з ростом ентропії частини пари m_t при її проходженні через РОП.

(4.19)

T₀ - температура довкілля

.8. Поясніть фізичний зміст коефіцієнта цінності теплоти відбору та запишіть його вираз.

- коефіцієнт цінності теплоти пари відбору, близький за величиною до коефіцієнту недовиробітку у_т і який змінюється у межах від 1 для свіжої пари до 0 для пари на виході з турбіни (перед конденсатором).

Коефіцієнт ξ_т характеризує потенціал роботопридатності пари відбору, а також визначає відносне збільшення повної витрати теплоти на турбоустановку на одиницю кількості теплоти, яка віддається порівняно з конденсаційною витратою Q_т ^к.