3.3. Многократный перегрев пара.

Суть этого метода повышения КПД теплосиловой установки состоит в следующем. Турбина, как правило, имеет несколько ступеней расширения пара. Это позволяет водяной пар после первой ступени расширения снова направить в свой пароперегреватель, расположенный в газоходах котельного агрегата. Ничто не мешает сделать тоже самое с паром после второй ступени расширения и т.д. На практике делают не больше трех промежуточных перегревов, так как установка сильно усложняется, увеличивается число и длина паропроводов, запорной и регулирующей арматуры. Все это уменьшает надежность паросиловой установки.

На рис. 6.8 представлена иллюстрация метода повторного перегрева водяного пара для увеличения термического коэффициента полезного действия паросиловой установки.

Рис. 6.8. Иллюстрация метода повышения η_t путем двойного

перегрева водяного пара. Процесс 5 – 1 – первый перегрев перед первой ступенью турбины, процесс 6 - 1΄ - второй перегрев перед второй ступенью турбины.

Замечание. Термодинамика рекомендует уменьшать давление р₂ в конденсаторе с целью уменьшения температуры Т₂ (см. (6.7)). Это предложение трудно реализуемо, т.к. охлаждение пара осуществляется посредством проточной воды с температурой в окружающей среде. Это значит, что летом при температуре воды на охлаждение t = 25⁰С давление конденсации (кипения) равно р₂ = 0,03166 бара (см. таблицы насыщенного водяного пара по температурам). Зимой при t = 0,01⁰C давление конденсации равно р₂ = 0,006108 бар. И сделать ниже этой величины невозможно (вода становится льдом).

Конечно, можно поставить холодильную машину для проведения процесса конденсации с целью уменьшения Т₂, но прирост работы за цикл w_ц не перекрывает затрат работы в холодильной установке.

Окончательно, как следует из опыта и практики повышения η_t паросиловых установок указанными методами, сделать термический коэффициент полезного действия больше 40% - 42% не удается.

3.4. Теплофикация.

Суть метода теплофикации заключается в том, чтобы потери теплоты в цикле Ренкина (в конденсаторе) сделать «пользой». Организация процесса теплофикации заключается в следующем (см. рис. 6.9).

Рис.6.9. Иллюстрация к объяснению процесса теплофикации.

Водяной пар с состоянием т. 1 направляется в паровую турбину, но процесс расширения проводится не до конца, а до давления р_{теплофик}. Далее, пар после турбины направляется по паропроводу в тепловые пункты жилых районов. В этих пунктах установлен теплообменник, который нагревает питьевую воду из водопроводной сети за счет процесса конденсации пара из паропровода. Часть горячей воды идет на отопление жилых и производственных зданий, другая часть – на бытовые нужды. Конденсат возвращается обратно в паросиловую установку на вход питательного насоса.

Идея этого метода состоит в том, что «пользой» для паросиловой установки теперь является не только работа турбины, но и теплота перегретого пара, направляемая в жилые районы. И жители города, промышленные предприятия платят поставщикам тепловой энергии.

Теплофикация получила самое широкое распространение в России, так как Россия все-таки северная страна с суровым климатом.