Лекция 16

6.3. Промежуточный перегрев пара на тэц

Применение промежуточного перегрева пара на ТЭЦ имеет свои особенности.

Промежуточный перегрев как средство ограничения конечной влажности пара для теплофикационных турбин докритического начального давления (до 12,7 МПа) в теплофикационных режимах работы не требуется, так как основной поток пара отбирается для внешнего потребления и этот пар еще имеет небольшой перегрев или незначительную влажность (в зависимости от давления пара в отборе).

Сквозной конденсационный поток пара в этом случае невелик, поток работает в последних ступенях турбины с малым КПД, благодаря чему имеет допустимую конечную влажность. Ввиду малого выигрыша в тепловой экономичности промежуточный перегрев пара на ТЭЦ докритического начального давления не применяется.

При сверхкритическом начальном давлении (23,5 МПа) промежуточный перегрев на ТЭЦ необходим для поддержания допустимой конечной влажности пара. При промежуточном перегреве пара на ТЭЦ возрастает температура пара, отпускаемого потребителю, ввиду этого при заданной тепловой нагрузке понижается расход пара в отбор, чем снижается эффект от повышения работы теплофикационного потока пара в турбине, обусловленного промежуточным перегревом. Существую две теплофикационные турбоустановки с промежуточным перегревом пара Т-180-130 и Т-250-240.

Относительный выигрыш в тепловой экономичности от применения промежуточного перегрева пара на ТЭЦ меньше, чем на КЭС, и может составить 3 – 4 % в теплофикационном режиме работы.

6.4. Влияние конечных параметров пара на тепловую экономичность тэс

При одних и тех же значениях начальных параметров пара Т₀ и Р₀ снижение конечного давления Р_к ведет к увеличению термического КПД цикла , так как увеличивается располагаемый теплоперепад турбины. С другой стороны, снижение конечного давления Р_к ведет к снижению температуры отвода тепла в цикле Т_к, следовательно, увеличивается термический КПД цикла .

Обычно Р_к = 3,5 – 4 кПа. Давлению Р_к = 4 кПа соответствует температура t_к = 28,6 ^оС. Дальнейшее снижение давления в конденсаторе, то есть конечного давления, нецелесообразно, так как:

• при более глубоком вакууме (разрежении) возрастает удельный объем пара, поступающего из турбины в конденсатор. Поэтому размеры конденсатора и последних ступеней турбины увеличиваются;

• при более глубоком разрежении уменьшается температура насыщения в конденсаторе: давлению Р_к = 3 кПа соответствует t_к = 23,8 ^оС; давлению Р_к = 2 кПа соответствует t_к = 17,2 ^оС. При этом разность температур конденсирующегося пара и охлаждающей воды становится слишком малой, что опять приводит к увеличению размеров конденсатора.

6.5. Способы промежуточного перегрева пара

Известны три способа промежуточного перегрева пара: газовый, паровой и с помощью промежуточного теплоносителя.

Газовый промежуточный перегрев производится в промежуточном пароперегревателе (ПП), монтируемом в конвективной шахте котла (ПГ), где греющей средой являются дымовые газы (см. рис. 6.3). Этот способ промперегрева получил наибольшее распространение на ТЭС, использующих органическое топливо.

П аровой промперегрев осуществляется в теплообменнике (ПП), устанавливаемом около турбины, и греющей средой здесь служит острый пар, либо пар из отбора (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Тепловая схема установки с паровым промперегревом

П ерегрев пара с помощью промежуточного теплоносителя, как и паровой промперегрев, производится вблизи турбины в специальном теплообменнике (ПП). Греющей средой являются продукты сгорания топлива котла, но тепло от них передается пару жидким промежуточным теплоносителем, циркулирующим с помощью насоса между подогревателем теплоносителя (ПТ), расположенным в конвективной шахте котла, и промежуточным пароперегревателем (ПП), находящимся вблизи турбины (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Тепловая схема установки с промперегревом с помощью

промежуточного теплоносителя

Преимуществом газового промперегрева пара является отсутствие ограничений по температуре промперегрева пара. Благодаря высокой температуре последнего достигается повышение экономичности станции на 6-8 %. Недостаток – большая длина паропроводов и большая потеря давления в них. Потеря давления составляет , т.е. около 10 % давления промперегрева пара. Наличие газового промперегрева усложняет схему регулирования котла из-за необходимости дополнительно регулировать температуру пара после промперегрева.

К преимуществам второго способа перегрева пара относят малую длину паропроводов и малую потерю давления в них. Упрощается также регулирование температуры промперегрева пара. Основным недостатком этого способа является низкая температура промперегрева, которая ограничивается температурой насыщения свежего пара. В связи с этим паровой промперегрев применяется на АЭС с турбинами насыщенного пара для ограничения влажности пара в промежуточных ступенях этих турбин.

Схема промперегрева с помощью промежуточного теплоносителя, как и схема парового промперегрева, отличается короткими паропроводами и малой потерей давления и обладает преимуществом высокой температуры промперегрева при применении в качестве теплоносителя расплавленных металлов или солей. Однако эти теплоносители не удовлетворяют требованиям надежности и безопасности. Этот способ также применяется на АЭС, в первом и втором контурах трехконтурных АЭС.

ЛЕКЦИЯ 17