1. Способы организации движения воды и паровод смеси в паровых котл.

Котельные агрегаты в зависимости от организации дви­жения воды и пароводяной смеси по испарительной систе­ме котла разделяются на котлы с естественной и с прину­дительной циркуляцией, последние в свою очередь делятся на прямоточные и с многократной принудительной цирку­ляцией.

В котельных агрегатах с естественной циркуляцией (рис.1) движение воды и пароводяной смеси осуще­ствляется по замкнутому контуру: барабан котла 3 - опус­кные необогреваемые трубы 2-подъемные обогреваемые трубы 1- барабан котла. Такое движение происходит за счет разности плотности воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъемных. При этом за один ход воды по циркуляционному контуру она только частично превращается в пар. Отношение массы воды, циркулирующей в си­стеме за единицу времени, к массе вырабатываемого пара за то же время называется кратностью циркуляции, кото­рая для котлов с естественной циркуляцией равна 15-100.

Движение воды в экономайзере осуществляется за счет энергии насоса по прямоточной системе, а движение пара по пароперегревателю - за счет разности давлений в ко­тельном агрегате и паропроводе.

Котельные агрегаты с многократной принудительной циркуляцией (рис. 2) отличаются наличием специаль­ного насоса 1, обеспечивающего циркуляцию воды и пароводяной смеси в испарительной системе котла 2. Кратность циркуляции в таких котлах находится в пределах 6-10. Движение воды в водяном экономайзере и пара в паропере­гревателе осуществляется так же, как в котлах с естест­венной циркуляцией.

Прямоточные котельные агрегаты (3), имеющие кратность циркуляции =1 оборудованы параллельно соединенными трубами, составляющими поверхности нагрева котла. По тубам вода последовательно за счет энергии питательного насоса 1 проходит отдельные участки труб, выполняющие роль водяного экономайзера 2, испарительной поверхности нагрева 3 и пароперегревателя 4.

3.Элементры расчета паропроизводительности ку.

Билет №6

1. Термодинамические основы работы тэс и тэц.

Тепловые электростанции различаются по виду отпускаемой энергии. Так, конденсационные электростанции (КЭС) отпускают энергию одного вида – электрическую, а теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) – электрическую энергию и тепло в виде пара и горячей воды.

Термодинамическую основу тепловой электрической станции типа КЭС или ТЭЦ составляет цикл Ренкина для воды и водяного пара. Работа КЭС происходит след образом. Питательная вода подается в паровой котел 1, где получает тепло от продуктов сгорания топлива и превращается в сухой насыщенный пар. Пар перегревается в пароперегревателе котла II и направляется в турбину III. В турбине пар адиабатически расширяется от начальной энтальпии i1 (точка 1) до конечной i2 (точка 2), совершая работу l=i1-i2=площадь 3-4-5-6-1-2-3, передаваемую ротору турбины и далее валу элек­трического генератора или турбовоздуходувки. Отработавший в турбине пар поступает в конденсатор IV с энтальпией i2 (точка 2), где он охлаждается, превращаясь в воду (конденсат) с энтальпией i3 (точ­ка 3) за счет отдачи теплоты

охлаждающей воде. Конденсат направляется в питательный насос V, где его давление повышается до давления в котле (точка 4), и вода с этим давлением (питательная вода) поступает в паровой котел.

На величину к. п. д. цикла Ренкина влияют начальные и конечные параметры пара. Полезная работа цикла увеличивается при снижении давления отработавшего пара за турбиной, т. е. в конденсаторе, увели­чении температуры и повышении давления пара перед турбиной. В на­стоящее время приняты два значения давления свежего пара перед тур­бинами: 13 и 24 МПа с температурой перегрева пара 540-565 ОС. Дав­ление пара в конденсаторах турбин находится на уровне 4 кПа, температура 28-35 ос. Современные конденсационные станции имеют к. п. д., равный 38-40 %.

Значительного повышения экономичности тепловых электрических станций можно достичь организацией теплофикационного цикла, сущ­ность которого заключается в следующем.

Согласно второму закону термодинамики получение работы в тер­модинамическом цикле невозможно без отдачи теплоты холодному ис­точнику тепла. В цикле Ренкина, по которому работают паросиловые установки, реальная температура холодного источника (окружающей среды) находится в пределах 30 0С, а температура горячего источника существенно ограничена (630 "С). В связи с этим даже на лучших со­временных тепловых электростанциях холодному источнику (конденса­тору турбины) отдается около половины полученной рабочим теплом теплоты. Превращение этой теплоты qкон в работу практически невоз­можно, так как теплота в конденсаторе передается при температуре, близкой к температуре окружающей среды.

Эта теплота имеет малую ценность и для целей теплоснабжения, так как охлаждающая конденсатор вода нагревается всего до 30­-35 ОС. Поэтому для использования охлаждающей воды в системах отоп­ления температуру ее повышают за счет увеличения давления пара в конденсаторе примерно до атмосферного и превращают конденсатор турбины в теплообменник, иногда называемый бойлером. При этом уменьшается теплоперепад, срабатываемый в турбине, т. е. уменьшается количество теплоты пара, превращенной в механическую энергию. Од­нако тепло, пошедшее в конденсатор-теплообменник, не выбрасывается в атмосферу, как в обычном конденсаторе, а используется на техноло­гические или бытовые нужды. Это дает возможность полностью ис­пользовать теплоту, полученную от горячего источника qг, частично для получения работы и выработки электроэнергии или сжатого воздуха, частично для получения теплоты. Такое комбинированное производство электроэнергии и теплоты называется теплофикацией. Как указывалось выше, тепловые электрические станции, на которых осуществляется теп­лофикационный цикл, называют теплоэлектроцентралями (ТЭЦ) в от­личие от тепловых электростанций, работающих по конденсационному режиму.