Термодинамические основы работы ТЭС Теоретический цикл Карно

Термодинамические основы работы ТЭС

Теоретический цикл Карно КПД 35. . . 40% Для реальных параметров сегодняшнего дня КПД 60. . . 70%

Теоретический цикл Ренкина КПД 31. . . 33%

Теоретический цикл Ренкина с промперегревом КПД 35. . . 37%

Тепловая схема цикла Ренкина с промперегревом

Теоретический цикл Ренкина на сверхкритические параметры

Влияние повышения давления на влажность в последней ступени

Цикл Ренкина на сверхкритические параметры с промперегревом КПД 38. . . 39%

Цикл Ренкина на суперсверхкритические параметры с двойным промперегревом КПД 43. . . 46%

Определение эффективности ТЭУ Здесь в порядке очередности: • КПД цикла Карно: в реальном диапазоне давлений в конденсаторе рк=2, 5. . . 5 к. Па и диапазоне температур T 0=800. . . 1000 К КПДКарно=61, 8. . . 70, 6 %; • КПД котла брутто: для современных котельных установок может находиться на уровне 94, 5. . . 95, 5 %; • отношение теоретического цикла Ренкина к циклу Карно; • коэффициент, учитывающий наличие промперегрева (для ПП 1 1, 045, для ПП 2 1, 058); • коэффициент, учитывающий выигрыш от системы регенерации; • внутренний относительный КПД паровой турбины (максимальное значение для современных турбин =93. . . 93, 5 % – при условии больших объемных пропусков пара, большом сечении площади выхода, применением титановых лопаток последних ступеней и трехмерных лопаток всей проточной части, охлаждением ротора, регулированием зазоров и некоторыми др. ); • относительные потери с выходной скоростью (учитывают потери за последней ступенью и в выходном патрубке); • мощность собственных нужд; • мощность на клеммах генератора.

Пути совершенствования термодинамического цикла Влияние начальной температуры Влияние начального давления H P 3 P 2 P 1 H P 1 А 3 Т 3 Т 2 Т 1 А 1 нас А 1 H Т 1 P 2 А 2 Л нас иния ыщ ени я Лин и ыщ я ени я B 3 S B 1 P 1 Т 2 А 1 PК B 1 Совместное влияние начальных параметров Т 1 Л нас иния ыщ ени я PК PК B 2 B 1 S S

Пути совершенствования термодинамического цикла Влияние конечного давления P 0 Т 0 H Лин насы ия щени Линии постоянной влажности пара Линии постоянного удельного объема я P 2 P 1 Энергетический эффект S

Повышение эффективности за счет промежуточного перегрева T 0 Т Температура промежуточного перегрева пара выбирается примерно равной начальной температуре свежего пара. T 2 TΔэк T 0 н T 0 Покажем наличие оптимального давления. T 1 эк NΔ = QΔ – QΔк Tк Рассмотрим цикл с промперегревом как сложный цикл, состоящий из исходного цикла и дополнительного цикла. Тогда КПД такого сложного цикла: N 0 = Q 0 – Qк Введем энергетический коэффициент: QΔк Qк S

Повышение эффективности за счет промежуточного перегрева T 0 Т Учитывая, что T 2 TΔэк T 0 н T 1 T 0 эк получим NΔ = QΔ – QΔк Tк N 0 = Q 0 – Qк QΔк Qк S

Повышение эффективности за счет промежуточного перегрева T 0 Т Относительное изменение КПД из–за промежуточного перегрева равно T 2 TΔэк T 0 н T 1 T 0 эк NΔ = QΔ – QΔк Tк N 0 = Q 0 – Qк QΔк Qк S

Повышение эффективности за счет промежуточного перегрева 105 100 95 10 20 30 40 50 60 70

Пути совершенствования термодинамического цикла Способ совершенствования Повышение t 0 на 10 С Экономия топлива, % 0, 15. . . 0, 25 Увеличение р0 на 1 МПа 0, 08. . . 0, 12 Повышение tпп на 10 С 0, 12. . . 0, 16 Введение второго промперегрева Снижение рк на 1 к. Па Повышение tп. в на 10 С 1, 0. . . 1, 25 0, 8. . . 1, 0 0, 16. . . 0, 22

Тепловая схема турбоустановки мощностью 360 МВт фирмы «Дженерал Электрик»

Некоторые характеристики энергоблоков нового поколения

Основы регенерации

Термодинамические основы регенерации Т Т C T 0 Tпод Tпв TК C T 0 Tпод T 0 нас B TК A D B Tпв A E E Qрег s Цикл Ренкина без регенерации КПД =1 - Тк Тпод Цикл Ренкина с регенерацией s

Недовыработка тепла Т Т C T 0 Tпод T 0 нас D B Tпв C T 0 D B Tпв Н TК A E TК К E Qрег При одноступенчатом подогреве Коэффициент недовыработки A К Н 1 Н 2 Н 3 Н 4 Qрег s При многоступенчатом подогреве , где i=1, 2, 3, 4 s

Ступенчатая система регенерации для энергоблока с промежуточным перегревом 1 – паровой котел; 2 – турбогенератор; 3 – конденсатор; 4 – подогреватель

Схема регенерации реального энергоблока Рп 1 Р 2 ПВД 1 Рп 4 Рп 2 Рп 5 Рп 6 Рп 7 ПВД 2 Д ПНД 4 ПНД 5 ПНД 6 ПНД 7 ПУ СХ ОЭ ПВД 3 ПН ОД Схема состоит из трёх ПВД с каскадной схемой слива дренажей в деаэратор и четырёх ПНД, где так же реализована каскадная схема слива ПНД на 6 ПНД. Все ПВД со встроенными пароохладителями (ПО) и охладителями дренажа (ОД). По ПНД возможна установка выносных охладителей дренажа. Сброс дренажей ПВД 7, сальникового пароохладителя (СХ), охладителя эжектора (ОЭ), подогревателей уплотнений (ПУ) осуществляется с расширителей конденсаторов турбины. Деаэратор так же является ступенью регенеративного подогрева низкого давления, но главная функция – удаление газов, за деаэратором расположен питательный насос (для увеличения давления в цикле). ПУ и СХ – теплообменники, утилизирующие пар уплотнительных камер турбины. ОЭ предназначен для утилизации пара, идущего на основной эжектор ПНД.

Деаэрация деаэрационная колонка струйно–барботажного типа 17 2 1 1 3 4 6 16 7 15 13 5 14 8 9 10 11 12 1 – подвод воды; 2 – смесительное устройство; 3 – переливное устройство; 4 – дырчатая тарелка; 5 – пароперепускная тарелка; 6 – сливной канал; 7 – барботажная тарелка; 8 – переливной порог; 9 – гидрозатвор; 10 – корпус; 11 – водослив; 12 – бак–аккумулятор; 13 – подвод пара; 14 – пароперепускная труба; 15 – гидрозатвор; 16 – барботажный слой; 17 – выпар

Технологическая схема производства электроэнергии и теплоты на ТЭЦ

Тепловые схемы ТЭЦ с Р-турбиной с Т-турбиной 3 3 2 2 1 1 10 11 5 7 6 4 11 7 9 8 4 6 5 1 – паровой котел; 2 – РОУ; 3 – турбогенератор; 4 – тепловой потребитель; 5 – насос; 6 – регенеративные подогреватели; 7 – питательный насос; 8 – конденсатор; 9 – конденсатный насос; 10, 11 – пар из отборов

Схемы отпуска тепла СП 1, 2 – сетевые подогреватели; ОП, ПП – основной и пиковый подогреватели; ТК – теплофикационный пучок конденсатора турбины; ОД – охладитель дренажа; ПВК – пиковый водогрейный котел; ТП – тепловой потребитель; СН – сетевой насос Количество тепла, отданное сетевой водой

Конец темы