Термодинамическая эффективность регенеративного подогрева

Регенеративный подогрев позволяет повысить тепловую экономичность, увеличивая термический КПД установки. Это связано с тем, что при регенеративном подогреве уменьшается расход пара в конденсатор и сокращаются потери тепла в холодном источнике. При этом экономится органическое (для ТЭС) или ядерное (для АЭС) топливо.

Площадь а"а в'в" - потеря тепла в холодном источнике без регенерации.

Площадь а"а г'г" - потеря тепла в холодном источнике с регенерацией.

Площадь г"г'в в" - кол-во тепла, отданное греющим паром питательной воде.

Площадь а"а'б'б" - кол-во тепла, сообщенного в регенеративной системе питательной воде (пл. г"г'вв" = пл. а"а'б'б").

Площадь г"г'в'в" - DDQ - сокращение потери в холодном источнике.

Применение регенеративного подогрева уменьшает расход пара на последние ступени турбины, что приводит к уменьшению требуемой длины лопаток последней ступени (на стадии проектирования турбины), или, при использовании лопаток предельной длины (по условиям прочности), - к увеличению максимальной мощности выхлопа и повышению единичной мощности турбины.

Кроме того, в турбинах АЭС, где чаще всего используется насыщенный пар, регенеративные отборы используют также для удаления влаги из проточной части турбины.

Максимальный выигрыш в КПД дает регенеративный подогрев с бесконечно большим числом ступеней, так как в этом случае цикл ПТУ приближается к предельному регенеративному циклу Карно.

Однако применение большого числа регенеративных подогревателей связано с усложнением конструкции паротурбинной установки и значительным её удорожанием, что экономически не оправдано.

Оптимальное число регенеративных подогревателей выбирается на основании технико-экономических расчетов и для ПТУ ТЭС и АЭС обычно не превышает 7-9 (включая деаэратор). При любом числе регенеративных подогревателей существует оптимальное распределение общего нагрева воды между подогревателями, которое соответствует наивысшей тепловой экономичности.

Оптимальное распределение подогрева по ступеням является сложной многофакторной задачей, поэтому часто используются приближенные методы распределения:

- по равному нагреву воды по ступеням;

- по равным приращениям энтропии;

- метод геометрической прогрессии.

Исключение составляет подогреватель, снабжаемый паром из "холодной нитки" промперегрева (разделительного давления), для которых нагрев при-нимается в 1,4-1,5 раза большим, чем для остальных подогревателей.

Дата добавления: 2015-07-08