Оптимальные параметры регенеративного подогрева Регенеративный подогрев продолжение

Оптимальные параметры регенеративного подогрева

Регенеративный подогрев (продолжение) • Характер зависимости экономии теплоты от степени регенерации и числа регенеративных подогревателей

Регенеративный подогрев (продолжение) 1. При увеличении числа подогревателей к. п. д. цикла с регенерацией растет, а оптимальная степень регенерации увеличивается. 2. Максимальная энергетическая эффективность регенеративного подогрева достигается при бесконечном числе регенеративных подогревателей и степени регенерации, равной единице. 3. Однако анализ показывает, что относительный прирост к. п. д. с каждым последующим дополнительным подогревателем быстро уменьшается. 4. Оптимизация распределения подогрева питательной воды по ступеням обязательна при разработке и расчете регенеративных схем подогрева.

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням. • Для достижения максимальной тепловой эффективности желательно иметь как можно больше ступеней регенеративного подогрева питательной воды, причем выгоднее иметь смешивающие подогреватели, так как в этом случае из-за отсутствия дополнительного температурного напора, необходимого для теплообмена между греющим паром и нагреваемой водой, тепло пара отборов используется полнее. Но увеличение числа подогревателей ведет, кроме роста к. п. д. , еще и к росту капитальных и эксплуатационных затрат. • При дальнейшем анализе зависимость для к. п. д. представляем в виде • Здесь - количество тепла, передаваемого в конденсаторе охлаждающей воде, • - удельное количество теплоты, подводимое к рабочему телу в парогенераторе (или в реакторе), , Z – число регенеративных подогревателей

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (один подогреватель в схеме). Рассмотрим вариант тепловой схемы с одним регенеративным подогревателем смешивающего типа Для данного случая можно записать: Здесь - энтальпия пара отбора, энтальпия конденсата после конденсатора и энтальпия питательной воды, соответственно.

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) • Используя уравнения материального и теплового балансов, получаем: Введём следующие обозначения: - подогрев в регенеративном подогревателе, - тепло, передаваемое паром питательной воде. Тогда , Для рассматриваемого случая можно записать. или

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) • Анализ полученного соотношения. - это начальные и конечные параметры рабочего тела и от регенерации не зависят; зависит от теплоты конденсации r, степени сухости. Если при небольшом изменении давления пренебречь зависимостью r от давления, то. . В итоге получаем, что для случая схемы с одним регенеративным подогревателем

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) • Найдем условие максимума энергетического коэффициента или , или Другими словами, оптимальный подогрев питательной воды при одной ступени регенерации равен теплоперепаду пара отбора в турбине

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) • Какова при этом оптимальная степень регенерации Вспомним, что - тепло, передаваемое паром питательной воде в регенеративном подогревателе. С другой стороны, . - теплота, затрачиваемая на испарение 1 кг воды в источнике тепла (парогенераторе или реакторе). Если предположить, что теплота парообразования слабо зависит от давления, то можно допустить что ?

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) • Тогда получаем В результате имеем Для случая произвольного числа Z регенеративных подогревателей, включенных в схему, оптимальные параметры следующие: , ,

Практические рекомендации 1. Так к. п. д. цикла вблизи оптимальной степени регенерации слабо зависит от степени регенерации, то целесообразно осуществлять цикл с , так как при относительно малой потере в к. п. д. мы получаем экономический выигрыш. Реально. 2. Стремиться к большому числу РП не следует, так как при незначительном приросте к. п. д. мы сильно увеличиваем капитальные и эксплуатационные затраты. На практике принято Z = 5 - 8 (~5 ПНД и ~3 ПВД). ˚С. Примечание: количество регенеративных подогревателей зависит и от типа реактора. Например, для РБМК, как правило, нет ПВД, так как t. П. В. занижена по другим соображениям: – уменьшается вынос продуктов коррозии в реактор; – улучшается работа ГЦН, т. к. при более низкой температуре питательной воды увеличивается запас до кавитации насоса; – увеличивается предельная мощность ТК по условию запаса до кризиса кипения.