Теплообменник - контактного смесительного типа. Построим тепловые диаграммы принимая упрощения:
1) процесс расширения в турбине считать идеальным, изоэнтропным;
2) пренебрегаем работой питательного насоса. Точки 3 и 4 совмещаем, то есть процесс подогрева питательной воды идет по ЛПК.
3) Вода в подогревателях подогревается до состояния насыщения при давлениях отбора.
Введем так называемые доли отбора пара на турбине α1 и α2. Величины отбора пара рассчитываются из уравнений теплового баланса смесительного подогрева П1 и П2.
α 1 = (i10/ - i20/) / (i10- i20/) = D1 / D
α 2 = [(i20/ - i3)* (1- α )] / (i20-i3_)
Зная доли отбора пара находим работу турбины по «отсекам», суммарную удельную работу турбины, мощность турбины и термический КПД цикла с регенерацией.
Удельная техническая работа:
lрегT = (i1 – i2) - [ α 1 * (i10 –i2) + α 2 (i20-i2)]
Каждый отбор пара снижает работоспособность турбины и электрогенератора. Идет недовыроботка электроэнергия в генераторе. Применив метод математической индукции запишем определение для удельной работы при наличии n – отборов пара.
(lтеорт)рег = (i1 – i2) -∑ α к*(ik0 -i2)
Выражение для теоретической мощности турбины:
(Nтеорт)рег = [D0 (i1- i2) - ∑Dk*(ik0 -i2)]/ ΔNT
ΔNT –дефицит мощности;
N – мощность (М Дж /ч);
D – общий расход пара в турбине(т/ ч).
Запишем выражение для термического КПД турбины:
(ηtт)рег = lрегт/ q1рег
Запишем КПД через мощность и теплоту:
(ηtт)рег =(lтеорт)рег / Q1рег =[D0 (i1- i2) - ∑Dk*(ik0 -i2)]/ (I1-I10) D0
Оптимальная температура питательной воды.
Расчет и практика показывают, что количество регенеративных отборов на ТЭС должно быть около 6-9 отборов для того, чтобы получить ощутимый эффект от регенерации. Теоретически число отборов выгодно большое, подтвердим это графически. Рассматривается теплообменник смесительного типа и питательная вода нагревается до температуры насыщения.
От числа отборов зависит также температура питательной воды, которая для каждого количества отборов имеет свое оптимальное значение. Технико – экономические расчеты на оптимизацию подогрева питательной воды показывают, что с увеличением начальных параметров пара выгодно увеличивать подогрев питательной воды на входе в котлы до весьма высоких температур. Кроме того с увеличением температуры питательной воды увеличивается и количество ступеней регенеративного подогрева.
Р1 (ата) | tн | tпит.в |
- | ||
- |
Преимущества ТЭЦ.
ТЭЦ предполагает комбинированный метод выработки тепловой электрической энергии.
Принципиальная схема ТЭЦ с противодавлением.
Диаграмма цикла.
Рассмотрим три показателя для ТЭЦ с противодавлением.
1)ηt = lц/ q1
2) Коэффициент использования теплоты
К= (lц+ qт)/ q1 <1
3)Коэффициент совершенства ТЭЦ
£ тэц = lц/ qт
Для данной ТЭЦ потребитель теплоты полностью определяет работу станции. А именно если станция работает в режиме максимальной выработки теплоты, следовательно будет производиться максимальная выработка электроэнергии.
Лучшими показателями в сравнении с ТЭЦ с противодавлением обладает ТЭЦ с турбиной, с теплофикационным отбором пара и с конденсатором. Эта схема сочетает достоинства КЭС и ТЭЦ с противодавлением. Такие схемы как раз и применяются в народном хозяйстве.
Основные показатели цикла.
Упрощенно можно считать,что подогрев питательной воды идет по ЛПК, то есть точки 3 и 4 сливаются в одну.
1) ηt = Nц/ Q1
2)коэффициент использования теплоты
К= (Nц + Qпсв)/Q пг
3)Коэффициент совершенства ТЭЦ
£тэц= Nц/ Qт
В сравнении с ТЭЦ с противодавлением, здесь термический КПД больше, коэффициент использования теплоты высокий.