Лекция 13

5.2. Тепловая экономичность и энергетические показатели теплоэлектроцентралей (тэц)

Для снабжения потребителей одновременно и электроэнергией, и теплотой применяют или раздельную выработку электроэнергии на КЭС и теплоты в отопительной котельной, или совместное, комбинированное производство электроэнергии и теплоты на ТЭЦ, получаемых из отборов или противодавления турбин.

На ТЭЦ устанавливают теплофикационные турбины с регулируемыми отборами пара типа (Т, П, ПТ) и теплофикационные турбины с противодавлением (Р и ПР) (рис. 5.2.1).

Нужно отметить, что чисто теплофикационными являются именно турбины с противодавлением с полным использованием отработавшего пара. Турбины с конденсацией и теплофикационными отборами пара являются турбинами смешанного типа. Однако у современных турбин такого типа предусмотрено использование тепла пара, поступающего в конденсатор турбины. Здесь применяют теплофикационный встроенный турбинный пучок для подогрева сетевой воды, направляемой внешнему потребителю. Такие турбины уже становятся чисто теплофикационными.

В ряде случаев турбины с конденсацией и регулируемыми отборами пара, работая с полной загрузкой отборов и минимальным вентиляционным пропуском пара в конденсатор, по своим энергетическим свойствам также весьма близки к чисто теплофикационным турбинам.

а)

б)

в)00)

г)

д)

Рис. 5.2.1. Простейшие тепловые схемы турбоустановок:

а – турбина типа Т с конденсатором и с двумя регулируемыми отборами пара на теплофикацию; б – турбина типа П с конденсатором и регулируемым отбором пара на производство; в – турбина типа ПТ с конденсатором и регулируемыми отборами пара на производство и теплофикацию; г – турбина типа Р без конденсатора с отпуском выхлопного пара на производство; д – турбина типа ПР без конденсатора с отбором пара на производство и отпуском выхлопного пара на теплофикацию

5.2.1. Расходы пара и тепла на теплофикационные установки

Турбины с противодавлением

Пропуск пара через турбину с противодавлением определяется размером теплового внешнего потребителя, то есть (рис. 5.2.2).

Рис. 5.2.2. Тепловая схема турбоустановки с противодавлением

Отпуск тепла внешнему потребителю равен:

, (5.2.1)

где – энтальпия обратного конденсата от внешнего потребителя, – кпд установки для отпуска тепла (теплообменники, трубопроводы с арматурой).

Это выражение составлено для случая, когда весь конденсат возвращается на ТЭЦ.

Электрическая мощность турбоагрегата с противодавлением определяется из выражения:

. (5.2.2)

Рис. 5.2.3. Процессы работы пара в теплофикационных турбинах

с противодавлением

Из выражения (5.2.2) ;

Выразим из (5.2.1) и поставим в (5.2.2)

или (5.2.3)

, (5.2.4)

где – удельный расход теплоты на внешнего потребителя, кДж/кг; Н₀ – адиабатное теплопадение в турбине.

Иначе можно записать

. (5.2.5)

Важной характеристикой ТЭЦ является удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении.

кВтч/ГДж . (5.2.6)