15 Коэффициент полезного действия турбоустановки с регенеративным подогревом воды.

Регенеративный подогрев питательной воды производиться паром в частично отработавшим в турбине, для этого в корпусе турбины выполняют специальные отборы.

Кпд установки η_ту=Wэ/Qту

Внутренний кпд η_i=Wi/Qту

Внутренняя мощность Wi= Wэ/ η_эм , η_эм ≈0,92

Qту=D₀Q₀ , Qту= Wi+Qк, Wi =Qту-Qк →

η_i=Wi/Qту=( Qту-Qк)/ Qту.

Qк= D_кq_к

→ η_i=(D₀Q₀- D_кq_к)/ D₀Q₀ =1-α_кq_к/ Q₀

η_i=1-α_кq_к/ Q₀ (*). - является основным показателем при анализе схем регенерации.

Из (*) видно, что чем меньше доля пропуска пара в конденсатор (α_к), тем , при той же величине подогрева, кпд выше.

Внутренний абсолютный кпд конденсационной установки η_к’=Н_к/q_ок

Энергетический коэффициент. Характеризует отношение работы совершенной паром всех отборов к работе совершаемой паром идущим в конденсатор Ar=∑ α_rН_r/ α_кН_к

η_i=Wi/Qту= (D_кН_к+∑ D_rН_r)/(D_к(h₀-h_к’)+∑D_rH_r) = (разделим числитель и знаменатель дроби на D₀ )= (α_кН_к+∑ α_rН_r)/( α_кq_ок+∑ α_rH_r)= α_кН_к/ α_кq_ок (1+(∑ α_rН_r/ α_кН_к))/(1+(∑ α_rН_r/ α_кН_к)*( α_кН_к/ α_кq_ок))= η_к’*((1+ Ar)/(1+ Ar* η_к’)).

R=(1+ Ar)/(1+ Ar* η_к’)

η_i= η_к’ R, из этого следует, что регенеративный подгорев воды всегда повышает кпд установки по производству электроэнергии ( в отличии от промперегрева), а следовательно и тепловую .

16 Одноступенчатый и многоступенчатый регенеративный подогрев воды.

Регенеративный подогрев питательной воды производиться паром в частично отработавшим в турбине, для этого в корпусе турбины выполняют специальные отборы.

Регенеративный подогрев воды можно выполнять в одной или нескольких последовательно включенных ступенях, питаемых паром из одного или соответственно из нескольких отборов турбины.

Одноступенчатый рппв

р_к<<р_r<<р₀

Ar=0 →∆ η_r=0

Ar>0 →∆ η_r>0

Энергетический коэффициент. Характеризует отношение работы совершенной паром всех отборов к работе совершаемой паром идущим в конденсатор Ar=∑ α_rН_r/ α_кН_к

1 случай.

р_r=р₀, Н_r=0 (h₀-h_r), тк пар не работает в турбине, то Ar=0, несмотря на то, что количество пара отбираемого на регенерацию максимально и подогрев воды максимален. Энергетического эффекта это не даст.

2 Случай

р_r=р_к, Н_r= Н_к

Отбор отработавшего пара = 0, доля пара на регенерацию α_r= 0, тк температура отработанного пара = температуре конденсата, Ar=0, повышение кпд не произойдет.

3 Случай

р_к<<р_r<<р₀, 0< Н_r < Н_к, α_r>0 → Ar>0 →∆ η_r>0.

Существует оптимально давление греющего пара при котором регенерация дает максимальный эффект. Его можно найти вариативными расчетами.

При 1 ступени подогрева максимальное повышение на 5-7%

Двухступенчатый рппв

на 2 ступень идет более «холодный» пар, чем на 1 ступень. Если осуществить подогрев до такой же энтальпии, что и при 1-ступенчатом подогреве, то на регенерацию в сумме нужно больше дать пара при 2 ступенях, чем при 1 ступени. При этом доля пара в конденсатор меньше, а значит кпд больше.

Подогрев воды делают равномерным τ1=τ2.

При числе ступеней 4-5 относительное повышение кпд составляет 12-13%. Каждая следующая ступень дает дополнительный эффект, но все меньший эффект.

Каждый дополнительный подогреватель усложняет схему эл/ст, удорожает стоимость эл/ст, но эффект становиться все меньшим. Оптимальное число подогревателей определяется технико-экономическим расчетом.

Теоретический оптимальный подогрев при z подогревателей соответствует энтальпии питательной воды: h_пв= η_к’+( z/ z+1)* (h₀’-h_к’)

При z=1 → h_пв= η_к’+1/2* (h₀’-h_к’)

При этом подогрев выполняется равномерный τ₁=τ₂= τ_z=const

Если энтальпия и температура питательной воды определяется технико-экономическим расчетом, тогда подогрев выбирается равный τ_r= h_пв-h_к’/ z