Регенеративный цикл.

Практический подогрев питательной воды в схеме производится паром, отбираемым из турбины, такой подогрев называется регенеративным. Он может быть одноступенчатым, когда подогрев осуществляется паром 1-ого давления, или многоступенчатым, если подогрев производится последовательно паром различных давлений, отбираемым из различных точек (ступеней) турбины. Перегретый пар поступает из перегревателя 2 в турбину 3 после расширения в ней часть пара отбирается из турбины и направляется в первый по ходу пара подогреватель 8, остальная часть пара продолжает расширяться в турбине. Далее пар отводится во второй подогреватель 6, остающееся количество пара после дальнейшего расширения в турбине поступает в конденсатор 4. Конденсат из конденсатора насосом 5 подается во второй подогреватель, где подогревается паром, затем насосом 7 подается в первый подогреватель, после чего насосом 9 подается в котел 1.

Термический КПД регенеративного цикла увеличивается с числом отбора пара, однако увеличение количества отборов связано с усложнением и удорожанием установки, поэтому число отборов обычно не превышает 7-9. КПД цикла примерно составляет 10-12 % с увеличением числа отборов.

Теплофикационный цикл.

В паросиловых установках охлаждающая вода имеет температуру выше температуры окружающей среды. И выбрасывается в водоем, при этом теряется около 40 % подведенного тепла. Более рациональными являются установки, в которых часть тепловой энергии используется в турбогенераторах для выработки электроэнергии, а другая часть идет на нужды тепловых потребителей. Тепловые станции, работающие по такой схеме, называются Тепло Электроцентралями (ТЭЦ).

Цикл ТЭЦ: охлаждающая вода, нагретая в конденсаторе, не выбрасывается в водоем, а прогоняется через отопительные системы помещений, отдавая в них тепло и охлаждаясь одновременно. Температура горячей воды для целей отопления должна быть не менее 70-100С. А температура пара в конденсаторе должна быть на 10-15 С выше. Коэффициент использования тепла в теплофикационном цикле составляет 75-80%. В не теплофикационных установках около 50%. При этом повышается экономичность и КПД. Что позволяет экономить ежегодно до 15% всего расходуемого тепла.

Цикл газотурбинной установки.

Принцип работы газовой турбины, аналогичен паровой, однако здесь рабочим телом является продукты сгорания топлива.

ГТУ применяются для привода различных механизмов и выработки электрической энергии.

1. воздушный компрессор.

2. Топливный насос.

3. Камера сгорания.

4. Электрогенератор.

4-1 - Изобарный отвод тепла (выхлоп).

3-4 - Адиабатное расширение газов турбины.

2-3 - Изобарный подвод тепла.

1-2 – Адиабатное сжатие воздуха.

l=q1-q1;

Топливо для ГТУ должно содержать как можно меньше различных примесей, образующих золу, т.к. зола вызывает износ лопаток турбины. Топливом является природный газ, а также очищенный искусственные газы. Применяется также специальное газотурбинное жидкое топливо. На практике применяются ГТУ, работающие по циклу со сгоранием топлива при постоянном давлении. При сгорании топлива образуются газы, которые с температурой 700С подаются через сопловый аппарат на лопатки газовой турбины, при этом кинетическая энергия газов преобразуется в механическую работу вращения вала турбины.

;

- степень сжатия воздуха в компрессоре.

к- показатель адиабаты.

=v1/ v2.

Термический КПД цикла ГТУ составляет от 40-50 %.

гту= 4050%.

Низкий КПД объясняется тем, что температура отработанных газов, выбрасывающихся в атмосферу составляет около 400С, то есть большие потери q2.

,;

Для повышения КПД применяют регенерацию тепла, то есть используют тепло обработанных газов для подогрева воздуха, поступающего в камеру сгорания.

Применение регенеративного подогревателя воздуха, поступающего в камеру сгорания повышает КПД ГТУ на 10-15%.