23. Распределения пара на турбоустановку между электроэнергией и теплом.
Т урбина типа Р (с противодавлением, с нерегулируемыми отборами пара)
Wэ=D0(h0-hта)η0i ηм ηг (а – адиабатич.)
Для технико-экономических расчетов требуется определить эффективность процесса производства каждого вида энергии, поэтому общ. кол-во теплоты делят на 2 потока:
Qту=Wэ+Qт (ту - турбоустановки)
Т урбина типа Т (теплофикационная, с регулируемыми отборами пара)
D0=Dт+Dк
Wi= D0(h0- hт)+(D0- Dк) (hт- hпк)
ηстэ=ηтуэ· · этот показатель по производству э.э. не всегда дает полную характеристику эффективности производства э.э.
Для этого вводят другой показатель:
удельная выработка на тепловом потреблении
(кВт ч)/кДж
Qтуэ= Qту- Qт; Qтуэ – на выработку эл.энергии
В=Вт+Вэ (сумма расходов на выработку теплоты и э.э.)
ηт – КПД по отпуску теплоты
; ;
;
Уд. расход топлива на отпущенную э.э.: кг/кВт ч
на отпущенную теплоту
Вэ·Qнур·ηiэ= Wэ ; Вт·Qнур·η0iт=
=D0(h0- hпв)=(Dко+yт·Dт) (h0- hпв)
yт – коэфф. недовыработки отбора
Dко – расход пара, который идет сквозным потоком в конденсатор
(h0- hпв)
= (hт- hт’) = /(hт- hт’)
– коэфф. ценности отпускаемого тепла
- характеризует увеличение расхода тепла на входе теплофикационной турбины на единицу кол-ва тепла, отпускаемого с отборным паром.
Чем выше начальные параметры, более развита регенеративная система и более совершенна схема турбогенераторной установки при том же количестве теплоты, отдаваемой потребителю, вырабатывается больше э.э.
24. Перегрев пара на аэс
Назначение промперегрева (ПП)– тепловой и общей экономичности установки. На АЭС применяется только однократный ПП. На одноконтурных АЭС с турбинами на перегретом паре ПП не применяется. На 2-х и 3-х контурных АЭС поверхности пром. перегревателя располагаются в отдельном теплообменнке, обогреваемом теплоносителем (рис. 3.6), или в корпусе парогенератора. Осуществление ПП в реакторе представляет определенные трудности. Наличие каналов 3-х типов (парообразование, перегрев и ПП) усложняет конструкцию и условия эксплуатации. Затрудняются процессы пуска и останова. ПП понижает конечную влажность пара. Однократный ПП повышает показатели тепловой экономичности цикла на 6-8%.
Ц икл насыщенного пара применяется только в атомной энергетике. При насыщенном паре предельно допустимая влажность на выходе из турбины ωк достигается уже при начальном давлении 0.3-0.4 МПа. (Проектировать такие АЭС нецелесообразно из-за низкого КПД). Поэтому когда влажность пара в турбине достигнет максимально допустимых значений, его осушают по одной из схем:
а) в сепараторе (в ЧНД турбины поступает сухой насыщенный пар)
б) в теплообменнике, обогреваемом паром (в ЧНД турбины подается пар с небольшим перегревом)
в) в теплообменнике, обогреваемом теплоносителем (в ЧНД турбины подается пар с небольшим перегревом)
Схемы а) и в) – в тепловом отношении равноэкономичны и более экономичны, чем б).
При работе по схемам б) и в) поступающая с потоком влага испаряется и полученный при этом пар перегревается. Затраченную на это теплоту можно использовать с большим КПД: после ЧВД устанавливается сепаратор , отсепарированная влага направляется в регенеративную систему турбинной установки, а пар до поступления в ЧНД перегревается. Схемы с одно- (а) и двухступенчатым (б) паровым промежуточным перегревом:
В схеме а) ПП осуществляется свежим паром, в схеме б) сначала паром, отбираемым из отбора ЧВД турбины, а затем (так же как на схеме а) частью пара, отбираемого из потока, поступающего в турбину.
П ри увеличении абсолютного давления в сепараторе влажность пара, поступающего в него, уменьшается, а влажность пара на выходе из ЧНД турбины увеличивается. Зависимость влажности пара ω на выходе из ЧНД (линия 1) и ЧВД (линия 2) от выбранного давления в сепараторе показаны на рисунке (а). ωдоп – предельно допустимое значение влажности в турбине. Давление в сепараторе (по рис. а) может быть выбрано в интервале от Рс1 до Рс2. Если же кривые 1 и 2 пересекаются при ω>ωдоп, то допустимая влажность не может быть обеспечена и устанавливают две ступени сепарации. На рисунке (б) зависимость ηэ от давления в сепараторе, отнесенного к начальному. Оптимальное давление в сепараторе (при котором наибольший КПД): .