1. Тепловой цикл ПТУ

2. Общий баланс теплоты и мощности для конденсационной электростанции

Q₀=3600(N_э+N_эг+N_мех+N_i)+Q_к=3600N_i+Q_к, где N_эг – потери мощности в электрическом генераторе; N_мех - механические потери турбоагрегата; N_i – внутренние потери мощности в турбине; N_i - внутренняя мощность турбины; Q_к - потери теплоты с охлаждающей водой конденсатора турбоустановки. Тепловая нагрузка котла Q_к=Q₀+Q_тр, где Q_тр - потери теплоты в окружающую среду при транспортировке рабочих сред в трубопроводах. Теплота топлива Q_c=Q_пк+Q_пк расходуется в паровом котле на теплоту получаемого пара и покрытие потерь в котле Q_пк

2.1 Абсолютные и относительные кпд

Абсолютным электрическим КПД электростанции и который с учетом расхода электроэнергии на собственные нужды Э_сн определяют как «КПД нетто» («нт» - нетто): ВQ_р^н=Q_c,

где Э - выработанная электроэнергия; Q_с, кДж/ч - затраченная энергия (теплота сожженного топлива); э_сн=Э_сн/Э - доля электроэнергии на собственные нужды станции (4-6%).«КПД брутто» _эс^бр=_эс^нт/(1-э_сн)

КПД котла при его тепловой нагрузке Q_к равен .

КПД трубопроводов =0,99-0,98, где Q₀ – теплота водяного пара, подводимого к турбоустанове.

КПД	Относительный	Абсолютный	Мощность
Идеальной турбины	1	t	N0=GH0
Внутренний	oi	i=toi	Ni=GHi=GH0oi
Эффективный	oe=oiмех	e=toe	Ne=GH0oe
Электрический	oэ=oiмехэг	эт=tоэ	Nэ=GH0оэ

_oi=H_i/H₀. использованного теплоперепада турбины H_i=h₀-h_к (H₀=h₀-h_кt )

Абсолютным внутренним КПД турбоустановки: _i=_t_oi. Его можно представить через отношение внутренней мощности турбины N_i и теплоты, подводимой к рабочей среде в котле Q_с: _i=N_i/Q_с.

2.2 Удельные расходы пара. Расход пара для конденсационной паротурбинной установки определяется из выражения

(2.13)

В случае использования промежуточного перегрева пара в выражении вместо общего теплоперепада Н₀ паровой турбины записываются теплоперепады ее частей высокого давления (до промперегрева) и низкого давления (после промперегрева). Показателем эффективности работы водяного пара в турбине является удельный расход пара для выработки

1 кВтч электроэнергии

Здесь G₀, кг/ч – расход водяного пара в конденсационную турбину мощностью N_э, кВт, Н₀_oi – сумма использованных теплоперепадов для соответствующих цилиндров паровой турбины {высокого (ЦВД), среднего (ЦСД) и низкого (ЦНД) давлений}. удельный расход теплоты на выработку 1 кВтч электроэнергии

3 Влияние начальных и конечных параметров пара на КПД котла

Влияние давления р₀ (а) и температуры

t₀ (б) водяного пара на эффективность цикла

Влияние начального давления р₀. Повышение температуры насыщения здесь достигается ростом начального давления водяного пара р₀. Видно, что с ростом Т_э абсолютный КПД цикла увеличивается: h_t=h_к=(Т_э-Т_к)/Т_э. Но следует принимать во внимание, что по мере роста начального давления эквивалентная температура Т_э вначале растет, а затем, из-за увеличения доли подводимой теплоты, затрачиваемой на нагрев воды до температуры насыщения, этот рост замедляется. Для поддержания допустимого уровня влажности (у₂=11-12%) необходимо с ростом начального давления одновременно повышать и начальную температуру.

Рост начальной температуры Т₀ приводит к увеличению средней температуры подвода теплоты в цикле от Т_э до Т_э1 и соответствующему увеличению КПД цикла. С ростом T_о уменьшается степень влажности водяного пара в последних ступенях ЦНД паровой турбины, что способствует росту ее экономичности (h_oi).

Влияние конечного давления р_к. Уменьшение давления отработавшего в турбине пара при неизменных начальных его параметрах вызывает понижение температуры конденсации и, следовательно, температуры Т_к, при которой отводится теплота холодному источнику в цикле ПТУ. Поэтому повышается как располагаемый теплоперепад турбины Н₀, так и термический КПД цикла. Предел понижения давления р_к определяется соответствующей ему температурой насыщения, которая должна быть не ниже температуры окружающей среды