Лекция 16-17 Система регенеративного подогрева питательной воды

Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды котлов осущест­вляется паром, отработавшим в турбине. Греющий пар, совершив работу в турбине, конденсируется затем в подогревателях. Вы­деленная этим паром теплота возвращается в котел, как бы регенерируется.

Регенеративный подогрев воды (конден­сата турбины) повышает КПД турбоустановки на 10—12% и применяется на всех совре­менных паротурбинных электростанциях.

Турбины выполняют с 7—9 регенератив­ными отборами пара и применяют соответст­вующее число последовательно включенных подогревателей (ступеней подогрева). По­вышение КПД турбоустановки электростан­ции обусловливается выработкой электро­энергии без потерь теплоты в конденсаторе турбины.

В теплофикационных турбинах отпуск теп­лоты внешнему потребителю позволяет в еще больших масштабах выработать электроэнер­гию без потерь теплоты в конденсаторе тур­бины, что приводит к росту КПД турбоуста­новки, но при этом термический КПД цикла снижается, тогда как при регенеративном подогреве растет. Существенным отличием регенеративных отборов пара от теплофика­ционных является ограниченность количества используемой отработавшей теплоты турбин в зависимости от возможного подогрева пи­тательной воды. Но на отработавшую тепло­ту регенеративных отборов топливо не рас­ходуется. На отработавшую теплоту турбин для внешнего потребителя расходуется до­полнительное количество топлива.

По физическому методу распределения теплоты между электрической и тепловой энергией на долю последней относят теплоту, действительно затрачиваемую на нее, а на долю электрической энергии — остальное ко­личество теплоты.

На конденсационной электростанции с ре­генеративным подогревом воды расход тепло­ты на производство электроэнергии совпада­ет с полным расходом теплоты.

Абсолютный КПД конденсационной турбо­установки совпадает с КПД по производству электроэнергии. Для теплофикационной тур­боустановки эти КПД различны.

КПД турбоустановки выражается в общем виде так:

Для 1 кг пара при отсутствии регенера­тивного подогрева воды и следовательно,

При регенеративном подогреве воды по­теря теплоты в конденсаторе турбины умень­шается и составляет , где — пропуск пара в конденсатор турбины в долях расхода свежего пара. При этом где

— сумма долей регенеративных отборов пара из турбины.

В простейшем случае одного регенератив­ного отбора

КПД турбоустановки с регенеративным подогревом питательной воды паром из от­боров турбины

где в данном случае , здесь — энтальпия подогретой питательной воды на выходе из турбоустановки (перед котлом), равная

где — энтальпия греющего пара регенера­тивных отборов турбины. При одноступенча­том подогреве воды

Применяют регенеративные подогревате­ли смешивающего и поверхностного типов. На рис. показаны схемы многоступенчато­го и одноступенчатого регенеративного подо­грева воды в смешивающих подогревателях.

Рис. 1. Схема регенеративного подогрева воды в сме­шивающих подогревателях:

а — одноступенчатый подогрев; б— многоступенчатый подогрев