Регенеративный подогрев питательной воды.

Регенеративный подогрев осуществляется паром из специальных нерегулируемых отборов паровой турбины в пароводяной теплообменник смешивающего или поверхностного типа.

Количество регенеративных отборов может варьироваться от 2÷3 до 9÷13.

Рассмотрим в качестве примера установку с 1м регенеративным подогревом смешивающего типа.

 - доля отбираемого пара.

1-О – адиабатное расширение пара до параметров отбора;

О-2 – адиабатное расширение пара до конечного давления.

Определим термический КПД.

При наличии n отборов формула будет:

,

где h’_o1 – энтальпия конденсата пара в верхнем отборе.

α – доля отбора пара определяемая из уравнения теплового баланса подогревателя.

Использование системы регенерации позволяет ↑ КПД ПТУ на 7÷15 % в относительном выражении.

При проектировании систем регенерации необходимо правильно выбрать параметры пара в отборах, если отборы находятся в области влажного насыщенного пара, то достаточно знать t или P пара.

Поскольку энтропия пара одинакова и равна энтропии в т.1, то S₁=S₀₁=S₀₂=S_0n.

Выбор t пара в отборе проводят исходя из минимума прироста энтропии системы регенерации.

 

Т_Н и Т_К – температуры насыщения при начальном и конечном давлении пара соответственно.

Зная Т_on можно определить Р_on, по P_on и S_on=S₁ → h_on и другие характеристики.

↑ КПД установки при использовании регенерации достигает 7÷15 %. Существует 2 системы регенерации: со смешивающими и поверхностными регенераторами.

1) 2) 1) Регенеративные подогреватели смешивающего типа;

2) РП поверхностного типа. (Схема с каскадным переливом конденсата)

Схемы с РП смешивающего типа дают ↑ КПД, но требуют перекачивающие насосы.

 

Циклы теплофикационных ПТУ.

 

Теплофикационными называют ПТУ предназначенные для совместной выработки электрической и тепловой энергии. Выработка электроэнергии производится в них на базе выработки тепловой энергии. Это самый выгодный способ. В качестве теплового потребителя могут выступать системы коммунально-бытового и технологического теплоснабжения, Системы отопления вентиляции и горячего водоснабжения.

Подогрев происходит только в отопительный период. Технологические потребители – это сушильные установки, варочные котлы, бумаго- и картонно-делательные машины и др.

Теплофикационные ПТУ установленные, как на городских тепловых электростанциях, так и на промышленных ТЭЦ реализуют следующие циклы:

1) Циклы ПТУ с противодавлением;

2) Циклы ПТУ с «ухудшенным» вакуумом;

3) Циклы ПТУ с регулируемыми отборами (промышленные);

4) Циклы ПТУ с регулируемыми отборами (теплофикационные).

Отличительной особенностью ПТУ с противодавлением является отсутствие конденсатора (Р_2Т выше атмосферного (0,12÷3,1 МПа)).

Термодинамический эффект характеризуется 2мя КПД.

1)  

2)

 - относительная теплота.

t_ВК=60…90 ºС.

ПТУ с противодавлением предназначены для работы по тепловому графику, т.е. по отпуску теплоты потребителю. Их основной недостаток – невозможность раздельного регулирования электрической и тепловой мощности ПТУ.

N_Э~l_Т·D; Q_ТП~q_ТП·D.

Цикл ПТУ с «ухудшенным» вакуумом в промышленности специально не выпускаются. Такие установки создаются силами предприятия и монтажных организаций, путём модернизации конденсационной ПТУ. Модернизация заключается в переделке конденсатора. В конденсатор встраивается дополнительная область нагрева – теплофикационный пучок, давление пара ↑ до значения Р₂.

Р₂=0,06÷0,08 МПа (против 0,003÷0,006 МПа в конденсационной ПТУ).

Модернизации иногда подвергают и хвостовую часть турбины. Изменяется высота лопаток. Такая установка может работать в зимний период времени по тепловому или смешанному графикам, а в летний – по конденсационному. При этом теплофикационный пучок отключается от системы теплоснабжения, а давление в конденсаторе ↓ до номинального.

Цикл ПТУ с регулируемыми отборами пара.

Такие ПТУ являются более универсальными нежели установки с противодавлением и ухудшенным вакуумом.

Регулируемым называется такой отбор пара на теплофикационные или промышленные нужды, в котором регулируется расход пара, а давление пара меняется незначительно ≈10÷12 %.

Регулируемые отборы пара разделяются на теплофикационные и промышленные,

в теплофикационном отборе ,

в промышленном .

Количество таких отборов может быть 2, а у установок с противодавлением – 3.

ПТУ данного типа позволяют раздельно регулировать выработку электрической и тепловой энергии за счёт изменения расхода пара на турбину.

Если D_РО ↑, то возрастает и D.

1) N_Э=const, Q_ТП=var; 2) N_Э=var, Q_ТП= const.