72. Паросиловые установки, цикл Ренкина, методы повышения кпд.

Паросиловые установки (циклы):

1. Объекты, производящие тепловую энергию.

2. Объекты, производящие работу.

Ц икл Карно (рабочее тело – конденсирующий газ).

Паровые котлы бывают двух типов: прямоточного типа и барабанного типа.

Удельная работа в турбине .

Удельная работа в компрессоре .

Полезная удельная работа .

Эффективный коэффициент полезного действия системы: .

,

где - относительный индикаторный коэффициент полезного действия, - индикаторный внутренний коэффициент полезного действия,

- механический коэффициент полезного действия.

Цикл Ренкина – идеальный цикл для паросильных установок.

Вместо компрессора устанавливают насос и пароперегреватель.

, где - объём жидкости.

Пренебрегая работой насоса, получим:

, где - температура конденсации.

Для увеличения эффективности надо одновременно увеличивать давление и температуры перегрева.

, где - эффективная мощность турбины, - расход топлива, - теплотворная способность.

Существует два пути повышения экономичности паросиловой установки:

1. повышение параметров пара перед турбиной

2 - усложнение схем паросиловых установок

Эффективность может повысить дальнейшее использование теплоты отработавшего пара.

73.Схема,рабочий процесс и цикл паросиловой установки с промежуточным перегревом

Для того чтобы увеличить термический к. п. д. цикла Ренкина, часто применяют так называемый перегрев пара в специальном элемент установки - пароперегревателе, где пар нагревается до температуры, превышающей температуру насыщения при данном давлении P₁. В этом случае средняя температура подвода тепла увеличивается по сравнению с температурой подвода тепла в цикле без перегрева и, следовательно, термический к. п. д. цикла возрастает. Цикл Ренкина с перегревом пара является основным циклом теплосиловых установок, применяемых в современной теплоэнергетике.

Поскольку в настоящее время не существует промышленных энергетических установок с ядерным перегревом пара (перегрев пара в непосредственно в активной зоне ядерного реактора), то для ядерных реакторов BWR и РБМК используется цикл с промежуточным перегревом пара.

Цикл с промежуточным перегревом пара в T-S диаграмме.

Для повышения КПД в цикле с промежуточным перегревом пара, используется двух ступенчатая турбина, состоящая из цилиндра высокого давления и нескольких (4 для РБМК) цилиндров низкого давления. Пар из барабана сепаратора направляется в цилиндр высокого давления (ЦВД), часть пара отбирается для перегрева. Расширяясь в цилиндре высокого давления процесс на диаграмме 1-6, пар совершает работу. После ЦВД пар направляется в пароперегреватель, где за счет охлаждения отобранной в начале части пара, осушается и нагревается до более высокой температуры, (но уже при более низком давлении, процесс 6-7 на диаграмме) и поступает в цилиндры низкого давления турбины (ЦНД). В ЦНД пар расширяясь, снова совершает работу (процесс 7-2 на диаграмме) и поступает в конденсатор. Остальные процессы соответствуют процессам в выше рассмотренном цикле Ренкина.