Цикл пту с промежуточным перегревом пара

С ущность промежуточного перегрева заключается в сообщении дополнительного тепла пару, отводимому из одной ступени турбины и возвращаемого после повышения его температуры в следующую ступень. Это позволяет снизить конечную влажность пара и повысить экономичность установки. Промежуточный, или вторичный, перегрев пара может быть однократным и двукратным, ведутся исследования трехкратного.

Пар после расширения в первых ступенях турбины (1-а) при постоянном давлении направляется в промежуточный пароперегреватель 6, где температура повышается до t2. После перегрева пар поступает в следующие ступени турбины, где расширяется до конечного давления в конденсаторе p2.(d-2). Из графика видно, что используемый в турбине тепловой перепад увеличивается, а степень влажности пара уменьшается. Применение перегрева позволяет увеличить кпд на 4%.

Экономичность цикла зависит от тепловой схемы и способа промежуточного перегрева. Наибольшее распространение получил перегрев в газовом пароперегревателе. Промежуточный пароперегреватель расположен обычно в котле за основным.

Цикл ПТУ с регенеративным подогревом питательной воды

Д ля повышения термического кпд применяется регенерация тепла. Если в паросиловой осуществляется цикл Ренкина без перегрева пара, то в случае осуществления полной регенерации термический кпд такого цикла будет равен термическому коэффициенту цикла Карно. В реальных паросиловых циклах регенерация осуществляется с помощью регенеративных поверхностных и смешивающих теплообменников, в каждый из которых поступает пар из промежуточных ступеней турбины. Пар конденсируется в регенеративных теплообменниках РСП1 и РСП2 нагревая питательную воду, поступающую в котел. Конденсат греющего пара также поступает котел и смешивается с основным потоком питательной воды. При применении не поверхностных, а смешивающих регенеративных подогревателей требуется несколько насосов, поскольку повышение давления воды должно быть ступенчатым, давление воды, поступающей в смешивающий подогреватель, должно быть равно давлению пара, отбираемого из турбины в этот подогреватель. В данной схеме число насосов на единицу больше числа отборов.

Термический кпд цикла, при n ступенях подогрева. Как показывает анализ, при увеличении числа ступеней приводит к повышению термического кпд. Однако каждая последующая ступень вносит все меньший вклад. В мощных современных паротурбинных установках число ступеней регенерации достигает 10. Вопрос о выборе точек отбора из турбины в регенераторы является предметом специального анализа.

Циклы теплофикационных паротурбинных установок

В процессе выработки электроэнергии на теплоэлектростанциях большое кол-во тепла передается холодному источнику, таким образом бесполезно теряется. В комбинированном цикле давление пара на выходе из отбора турбины выше и его температура так же выше, что необходимо для удовлетворения тепловых потребителей. При этом полезная работа цикла уменьшается, однако теплота отработавшего пара полезно используется. При этом выигрыш значительно больше.

322₁3₁–удельная теплота, используемая для тепловых нужд.

633₁6₁– теплота, замещающая нагрев жидкости в котле на участке 6-3.

12345–Полезная удельная работа

322’3’–уменьшение полезной удельной работы вследствие повышения давления пара на выходе из турбины.

Коэффициент теплоиспользования, или степень использования теплоты в теоретическом цикле равен 1.

n=(l+q₂) /( i₁-i₂’)=1(первая скобка подводимая удельная теплота). В действительных установках кпд 0,8 из-за потерь в котле, механических потерь, потерь в электрическом генераторе, а также из-за расходов энергии на самообслуживание установки.

Для характеристики работы полученной в теплофикационном цикле служит термический кпд n=l/q₁=(i₁-i₂)/( i₁-i₂’).