23. Распределения пара на турбоустановку между электроэнергией и теплом.

Т урбина типа Р (с противодавлением, с нерегулируемыми отборами пара)

W_э=D₀(h₀-h_та)η_0i η_м η_г (а – адиабатич.)

Для технико-экономических расчетов требуется определить эффективность процесса производства каждого вида энергии, поэтому общ. кол-во теплоты делят на 2 потока:

Q_ту=W_э+Q_т (ту - турбоустановки)

Т урбина типа Т (теплофикационная, с регулируемыми отборами пара)

D₀=D_т+D_к

W_i= D₀(h₀- h_т)+(D₀- D_к) (h_т- h_пк)

η_ст^э=η_ту^э· · этот показатель по производству э.э. не всегда дает полную характеристику эффективности производства э.э.

Для этого вводят другой показатель:

удельная выработка на тепловом потреблении

(кВт ч)/кДж

Q_ту^э= Q_ту- Q_т; Q_ту^э – на выработку эл.энергии

В=В_т+В_э (сумма расходов на выработку теплоты и э.э.)

η_т – КПД по отпуску теплоты

; ;

;

Уд. расход топлива на отпущенную э.э.: кг/кВт ч

на отпущенную теплоту

В_э·Q_ну^р·η_i^э= W_э ; В_т·Q_ну^р·η_0i^т=

=D₀(h₀- h_пв)=(D_ко+y_т·D_т) (h₀- h_пв)

y_т – коэфф. недовыработки отбора

D_ко – расход пара, который идет сквозным потоком в конденсатор

(h₀- h_пв)

= (h_т- h_т’) = /(h_т- h_т’)

– коэфф. ценности отпускаемого тепла

- характеризует увеличение расхода тепла на входе теплофикационной турбины на единицу кол-ва тепла, отпускаемого с отборным паром.

Чем выше начальные параметры, более развита регенеративная система и более совершенна схема турбогенераторной установки при том же количестве теплоты, отдаваемой потребителю, вырабатывается больше э.э.

24. Перегрев пара на аэс

Назначение промперегрева (ПП)– тепловой и общей экономичности установки. На АЭС применяется только однократный ПП. На одноконтурных АЭС с турбинами на перегретом паре ПП не применяется. На 2-х и 3-х контурных АЭС поверхности пром. перегревателя располагаются в отдельном теплообменнке, обогреваемом теплоносителем (рис. 3.6), или в корпусе парогенератора. Осуществление ПП в реакторе представляет определенные трудности. Наличие каналов 3-х типов (парообразование, перегрев и ПП) усложняет конструкцию и условия эксплуатации. Затрудняются процессы пуска и останова. ПП понижает конечную влажность пара. Однократный ПП повышает показатели тепловой экономичности цикла на 6-8%.

Ц икл насыщенного пара применяется только в атомной энергетике. При насыщенном паре предельно допустимая влажность на выходе из турбины ω_к достигается уже при начальном давлении 0.3-0.4 МПа. (Проектировать такие АЭС нецелесообразно из-за низкого КПД). Поэтому когда влажность пара в турбине достигнет максимально допустимых значений, его осушают по одной из схем:

а) в сепараторе (в ЧНД турбины поступает сухой насыщенный пар)

б) в теплообменнике, обогреваемом паром (в ЧНД турбины подается пар с небольшим перегревом)

в) в теплообменнике, обогреваемом теплоносителем (в ЧНД турбины подается пар с небольшим перегревом)

Схемы а) и в) – в тепловом отношении равноэкономичны и более экономичны, чем б).

При работе по схемам б) и в) поступающая с потоком влага испаряется и полученный при этом пар перегревается. Затраченную на это теплоту можно использовать с большим КПД: после ЧВД устанавливается сепаратор , отсепарированная влага направляется в регенеративную систему турбинной установки, а пар до поступления в ЧНД перегревается. Схемы с одно- (а) и двухступенчатым (б) паровым промежуточным перегревом:

В схеме а) ПП осуществляется свежим паром, в схеме б) сначала паром, отбираемым из отбора ЧВД турбины, а затем (так же как на схеме а) частью пара, отбираемого из потока, поступающего в турбину.

П ри увеличении абсолютного давления в сепараторе влажность пара, поступающего в него, уменьшается, а влажность пара на выходе из ЧНД турбины увеличивается. Зависимость влажности пара ω на выходе из ЧНД (линия 1) и ЧВД (линия 2) от выбранного давления в сепараторе показаны на рисунке (а). ω_доп – предельно допустимое значение влажности в турбине. Давление в сепараторе (по рис. а) может быть выбрано в интервале от Р_с1 до Р_с2. Если же кривые 1 и 2 пересекаются при ω>ω_доп, то допустимая влажность не может быть обеспечена и устанавливают две ступени сепарации. На рисунке (б) зависимость η_э от давления в сепараторе, отнесенного к начальному. Оптимальное давление в сепараторе (при котором наибольший КПД): .