Экономически наивыгоднейшая температура питательной воды

Теоретически наивыгоднейшая температура регенеративного подогрева питательной воды отвечает наименьшему расходу теплоты тур­бинной установки, обусловливающему соответ­ствующую экономию топлива на электростан­ции. Применение регенеративного подогрева связано одновременно с дополнительными за­тратами. Это приводит к тому, что экономи­чески наивыгоднейшая температура регенера­тивного подогрева питательной воды, опреде­ляемая минимальным значением расчетных за­трат, ниже ее теоретически наивыгоднейшего значения.

Регенеративная подогревательная установ­ка с трубопроводами, арматурой, вспомога­тельными насосами, автоматическими устрой­ствами и контрольно-измерительной аппара­турой требует дополнительных затрат металла и энергии на перекачку воды, дополнительного места и соответствующих денежных затрат.

При применении регенеративного подогрева воды при данной электрической мощности из-за отборов увеличивается расход свежего пара и питательной воды. Вследствие увеличе­ния расхода свежего пара высота лопаток сту­пеней высокого давления турбины возрастает, повышается их КПД. Уменьшение пропуска пара через ступени низкого давления и выхлоп­ную часть турбины облегчает их конструкцию, уменьшает выходные потери и позволяет по­высить предельную мощность турбины.

При регенеративном подогреве воды увели­чивается расход воды и пара, возрастают пло­щади поверхности нагрева испарительной и перегревательной части парового котла. Пло­щадь поверхности нагрева экономайзера из-за увеличения расхода воды и снижения темпе­ратурных напоров также может возрасти. Для снижения температуры уходящих газов увели­чивают поверхность нагрева воздухоподогре­вателя. В результате затраты металла и стои­мость парового котла с повышением темпера­туры питательной воды возрастают.

С изменением температуры питательной воды на Д£_п.в, °С, экономическая температура уходящих газов t_y._T изменяется на Nt_ls=aAt_n._B, где а=0,20-^-0,25, и имеет большие значения для более дешевого топлива. Повышению тем­пературы питательной воды на 10 °С соответ­ствует снижение КПД парового котла пример­но на 0,14%.

Диаметры и стоимость трубопроводов све­жего пара и питательной воды также увеличи­ваются. Возрастает расход энергии на подачу питательной воды насосами. Однако удешев­ляются конденсационная установка и система водоснабжения.

С повышением температуры регенеративно­го подогрева питательной воды в пределах,

обеспечивающих уменьшение расхода топлива на электростанции, удешевляется также пыле- приготовление, топливное и зольное хозяйство, газоочистные устройства; уменьшается расход энергии на вспомогательные механизмы этих установок; удешевляются дымовые трубы.

Экономически наивыгоднейшая температу­ра питательной воды зависит также от стои­мости используемого металла и топлива и мо­жет быть определена в результате следующих, обычно вариантных расчетов.

Экономически наивыгоднейшую температу­ру питательной воды надо выбирать совместно с выбором числа регенеративных отборов тур­бины. В зависимости от начальных парамет­ров пара, мощности энергоблоков, стоимости используемого топлива рассматриваются не­сколько вариантов числа регенеративных отбо­ров пара (например, 6—8 или 7—9 отборов).

Для данного числа отборов методами, из­ложенными ранее, находят теоретически наи­выгоднейшую конечную температуру регенера­тивного подогрева питательной воды, являю­щуюся верхним пределом экономической тем­пературы питательной воды (при данном числе отборов). Теоретическая температура опреде­ляет крайний вариант с верхним значением исследуемой экономической температуры. Остальные варианты при данном числе ступе­ней подогрева выбирают, снижая соответствен­но конечную температуру питательной воды по сравнению с наивысшей. Определив таким об­разом экономически оптимальную температу­ру воды при каждом числе отборов, выбирают затем экономическое число отборов с соответ­ствующей экономически наивыгоднейшей тем­пературой питательной воды.

Среда	Рекомендуемые температуры, °С
	Энергоблоки 24 МПа, 540 "С для базовой нагрузкл		Энергобло- ки 13 МПа, 540 "С—пи­ковые
	Бурый уголь (2—5 руб/т условного топлива)	Дорогое топливо (18—23 руб/т условного топлива)
Питательная вода Уходящие газы Воздух перед основным подогревателем	235—245 180—190 130—140 30 40—50	280—295 130—140 60-	235—245 150—160 -70

На установках с промежуточным перегре­вом пара предварительно определяют опти­мальное его давление. Варианты конечной температуры регенеративного подогрева питатель­ной воды выбирают при этом с учетом проме­жуточного перегрева; один из верхних регене­ративных отборов совмещают, в частности, с отводом пара на промежуточный перегрев.

Минимум расчетных затрат на топливо и перечисленные элементы электростанции опре­деляет экономически наивыгоднейшую конеч­ную температуру питательной воды, соответст­вующую температуру уходящих газов, КПД парового котла и ряд других параметров элек­тростанции.

Таким образом, определение экономически наивыгоднейшей конечной температуры пита­тельной воды является существенным элемен­том комплексной оптимизации паротурбинной электростанции, которая для новых типов обо­рудования ТЭС и АЭС выполняется, как правило, при предпроектных проработках метода­ми математического моделирования с исполь­зованием электронных вычислительных машин (ЭВМ).

В таблице приведены значения температу­ры питательной воды, уходящих газов и пред­варительного подогрева воздуха, рекомендуе­мые ЦКТИ на основании технико-экономиче­ских расчетов для базовых и полупиковых энергоблоков и районов дешевого и дорогого топлива.

При увеличении температуры уходящих газов относительно указанных в таблице на 20 °С температура питательной воды может быть повышена на 5—10 °С, при уменьшении температуры уходящих газов на 20 °С темпе­ратуру питательной воды следует понизить на 5—7 °С.