7. Области применения различных тепловых схем ктэу

Термодинамическая природа регенеративных тепловых схем 1-го и 2-го рода полностью идентична, не смотря на их разнородный состав. При этом давления отбираемого из турбин греющего пара в схемах 1-го рода изменяются в зависимости от режима работы главных турбин. В схемах 2-го рода параметры пара, подаваемого на приводы вспомогательных механизмов, и давление греющего пара постоянны, и не зависят от режима работы главной турбины. Это различие между тепловыми схемами в основном и определяет области их применения в составе котлотурбинной установки судна.

Применяемость той или иной тепловой схемы ПСУ на судах и кораблях исходит от основного назначения судна, основных ходовых режимов ГЭУ, осуществляемых в течение длительного времени а также преимуществ и недостатков той или иной тепловой схемы.

Схемы 1-го рода, как более экономичные и совершенные, следует применять в составе КТЭУ транспортных и пассажирских судов, имеющих постоянную рейсовую скорость хода. Значительную часть ходового времени у таких судов составляет режим полного хода, при этом главные турбины и сама тепловая схема работают в стабильном режиме без резких изменений параметров греющего пара и конденсата. Основной задачей системы авторегулирования при этом является поддержание основных параметров работы установки на расчетном ходовом режиме. Со схемами 1-го рода целесообразно применять промежуточный перегрев пара, еще больше увеличивающий экономичность установки, и позволяющий в определенных пределах снизить малогабаритные показатели главных турбин и турбоприводов. Осуществление реверса и изменение скорости хода судна при этом возможны за счет использования в составе пропульсивного комплекса винтов регулируемого шага.

В установках, длительное время работающих на средних, малых ходах, и в режимах частой смены ходов и реверсирования, применение схем 1-го рода крайне затруднительно. При таких условиях работы энергетической установки целесообразно использовать тепловые схемы 2-города, в которых регенерация тепла осуществляется отработавшим паром вспомогательных турбомеханизмов. В этих установках главная турбина выполняется без отборов пара, а вспомогательные турбины работают на противодавление, величина которого определяется оптимальной температурой питательной воды. При этом часть вспомогательных механизмов может работать на вакуум. Вне зависимости от режима работы главной турбины, вспомогательные механизмы работают на постоянных и стабильных параметрах пара, поддерживаемых автоматически, а на первое место в таких установках вместо показателей экономичности выходят такие качества, как надежность управления, высокая маневренность, малые малогабаритные показатели, способность работать в различных динамических режимах, в том числе при резких сменах ходов и частых реверсах. Такими качествами должны обладать КТЭУ, устанавливаемые на судах ледового класса, ледоколах, крупных паромах, рыболовных судах и на боевых кораблях.

Более простые нерегенеративные тепловые схемы обычно применяют в таких установках, в которых вопрос экономичности установки не является главным, а на первый план выходят вопросы максимально возможной простоты тепловой схемы и надежности ее работы на всех режимах. Такие тепловые схемы применяют в основном на судах и кораблях с ЯЭУ. При этом используется практически полная электрификация приводов вспомогательных механизмов и навешивание части вспомогательных механизмов на валы турбогенераторов.

Применение достаточно сложных и разветвленных тепловых схем 3-города в судовых КТЭУ должно быть оправдано экономически.