91. Как влияет на кпд цикла Ренкина и степень сухости пара на турбинный процесс дросселирования перед турбиной?

Ответ: Анализ термического кпд цикла Ренкина показывает, что термический к. п. д. паросиловой установки возрастает при увеличении начального давления p₁ и начальной температуры пара t₁.

При увеличении температуры пара на выходе из котлоагрегата (давление пара не изменяется) увеличивается i₁. Если остальные энтальпии, входящие в выражение (1), неизменны, что технически осуществимо, то, как следует из (1), увеличение температуры пара на выходе из котлоагрегата сопровождается ростом η_t.

При увеличении давления пара на выходе из котлоагрегата (температура перегретого пара не изменяется) уменьшается i₁ (смотри таблицы термодинамических свойств воды и перегретого пара). Если остальные энтальпии, входящие в выражение (1), неизменны, что технически осуществимо, то, как следует из (1), увеличение давления перегретого пара на выходе из котлоагрегата сопровождается уменьшением η_t. Следовательно, давление на выходе котлоагрегата целесообразно повышать только с целью увеличения температуры пара.

92. В чем сущность и экономическая целесообразность совместной выработки электроэнергии и теплоты?

Ответ: В городах и промышленных районах наряду с потребителями электрической энергии почти всегда имеются также и потребители тепловой энергии. К ним относятся системы отопления, а также различные технологические установки, служащие для подогрева, варки и сушки материалов. Расход теплоты на отопление в большой степени зависит от времени года, достигая максимальной величины в наиболее холодные зимние месяцы и почти полностью исчезая в летнее время.

Промышленные потребители обычно нуждаются в теплоте в течение всего года. Большое экономическое преимущество может быть достигнуто при комбинированной выработке электроэнергии и теплоты. При этом в котле вырабатывается пар повышенного давления, который направляется в турбину, где расширяется только до давления, необходимого тепловому потребителю. Конденсируясь в технологических аппаратах нагрева или сушки, пар отдает скрытую теплоту парообразования и в виде конденсата полностью или частично возвращается на ТЭЦ.

Иначе говоря, вместо того чтобы вырабатывать электроэнергию на конденсационной электростанции, теряющей до 60—65% теплоты с охлаждающей водой конденсаторов, и, кроме того, сжигать топливо для удовлетворения нужд тепловых потребителей, можно при комбинированной выработке энергии использовать почти всю теплоту, содержащуюся в паре, т.е. почти всю площадь. При этом теплота эквивалентной площади используется для выработки электроэнергии, а теплота, изображаемая площадью, передается тепловому потребителю.

В большинстве случаев электрическая энергия, которую целесообразно вырабатывать на базе теплового потребления, не покрывает всей потребности района. Поэтому к установкам, отработавший пар которых направляется к тепловым потребителям, добавляются чисто конденсационные установки. Однако чем большее количество электроэнергии вырабатывается на базе теплового потребления, тем меньше необходимая мощность конденсационных установок и тем меньше количество теплоты, непроизводительно отдаваемой охлаждающей воде.