29. Циклы, которые лежат в основе роботы аэс разных тепловых схем. Изображение циклов и процессов в s-t координатах. Анализ параметров рабочего тела в основных точках цикла.

30. Регенеративный подогрев питательной воды. Теоритические предпосылки использования регенеративных циклов в пту тэс.

Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды осуществляют отработавшим в турбине паром, теплота которого возвращается в котел (регенерируется). Регенеративный подогрев применяют на всех ТЭС. Турбины выполняют с 79 регенеративными отборами пара.

Увеличение КПД цикла Ренкина с регенерацией происходит за счет увеличения средней температуры подвода теплоты пара при одинаковой конечной температуре отвода теплоты. Регенеративный подогрев питательной воды приводит:

             1) к увеличению КПД паросиловой установки на 10÷12 % за счет снижения потерь теплоты в конденсаторе (уменьшается расход пара через конденсатор и потеря теплоты в нем) и тем в большей степени, чем выше давление пара;

             2) к уменьшению расхода пара через последние ступени турбины и уменьшению их габаритов, а для первых ступеней наоборот, что облегчает конструкцию турбины;

             3) к  уменьшению  поверхности   нагрева   водяных  экономайзеров.   При  этом,

чтобы не снизить КПД котла температуру уходящих газов снижают в воздухоподогревателях, увеличивая их поверхность.

      Отличиями регенеративного отбора пара от теплофикационного является:

             1) зависимость (и ограниченность) регенеративного подогрева от расхода питательной воды;

             2) на регенеративный подогрев топливо не расходуется, а на внешнее тепловое потребление – расходуется.

На КЭС с регенеративным подогревом расход теплоты на производство электроэнергии совпадает с полным расходом теплоты. Абсолютный КПД конденсационной турбины совпадает с КПД по производству электроэнергии. Для теплофикационной турбины эти КПД различны.

В общем случае КПД турбины равен

.                                               (4.1)

Для 1 кг пара при отсутствии регенеративного подогрева воды  ,   следовательно  , где i_o, i_к, i'_к – энтальпия соответственно свежего и отработавшего пара и конденсата отработавшего пара.

При регенеративном подогреве воды потеря теплоты в конденсаторе уменьшается и составляет _кq_к, где _к – доля пропуска пара в конденсатор от расхода свежего пара.  ,   – сумма долей регенеративных отборов пара из турбины. _к = D_к / D_о; _r = D_r / D_о.

КПД турбины с регенеративным подогревом питательной воды

,                                                     (4.2)

где q_о = i_о – i_пв; i_пв = _к  i_к + _r  i_r.

Здесь i_r – энтальпия греющего пара регенеративных отборов. При одноступенчатом подогреве воды

i_пв = _к  i_к + ₁  i₁,                                            (4.3)

где i₁ – энтальпия греющего пара отбора.

Полезная работа пара в цикле Ренкина с регенерацией меньше, чем в обычном цикле Ренкина (при одинаковых p₀ иt₀), так как часть пара, проходящего через турбину не участвует в выработке полезной работы, а направляется на подогрев питательной воды.

Расчеты показывают, что уменьшение расхода теплоты на паросиловую установку оказывается большим, чем уменьшение полезной работы, поэтому _r > _о.

Можно получить [4]:

.                                                    (4.4)

 Здесь А_r – энергетический коэффициент пара регенеративного отбора.

А_r = W_r / W_к; W_r = _к  h_r; W_к = _к  H_r, W – работа 1 кг пара,

где h_r = i_о – i_r; H_к = i_о – i_к – теплоперепад пара регенеративного отбора и сквозного конденсационного потока.

Расходы пара на конденсационную и теплофикационную турбины с отборами равны:

;                                                (4.5)

  ,                                     (4.6)

где D_т, D_r – теплофикационный и регенеративный отборы;   – коэффициент недовыработки мощности паром соответственно теплофикационного и регенеративного отбора.

;  ,                       (4.7)

D_о(к) – расход пара на такую же турбину без отборов.