ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Комбинированные циклы в теплофикационных установках из "Комбинированные парогазовые установки и циклы " Инжекционный режим, при котором капли имеют малую скорость, порождает большие потери, к тому же возрастающие с увеличением температуры потока. Можно полагать, что для создания сверхзвукового аппарата пришлось бы иметь величину г/, близкую к единице. Однако это привело бы к совершенно нереальным значениям необходимых давлений перед форсунками. Действительно, даже при околозвуковой скорости потока (600— 800 м1сек) для получения у = 1 потребовались бы давления воды 1900—3300 кГ/см . Эти давления можно было бы уменьшить, применив пневматическое распыливание. Однако расчеты показывают, что большой расход воды делает этот путь заведомо нецелесообразным. [c.138] Оценивая энергетические возможности аэротермопрессора, следует иметь в виду, что он, будучи выполнен по схеме рис. 5-5, б, является органической частью газопаровой установки. При правильном учете особенностей этих установок применение тепловой компрессии может дать положительный результат. [c.138] Прежде всего отметим, что схемы газопаровых установок обычно предусматривают использование отходящего тепла для нагрева пароводяного рабочего тела. Теплосодержание этого тела может превысить теплосодержание насыщенной жидкости при давлении в газовом тракте. Тогда в камеру смешения будет вытекать вскипающая вода или высоковлажный пар. При сравнительно небольшом давлении питательного насоса скорость пароводяной смеси может достигать величин, которые при впрыске холодной воды потребовали бы технически совершенно нереальных давлений перед форсункой. Важным достоинством такой схемы будет создание однородной пароводяной смеси с каплями значительно меньших размеров, нежели при любом методе искусственного распыливания жидкости. [c.138] Далее следует заметить, что постановка диффузора 5 в схеме рис. 5-5, б нерациональна. Действительно, поток замедляют ценой значительных потерь, а вслед за этим он снова ускоряется в соплах турбины. Поэтому следует считать естественным, чтобы выходное сечение смесительного аппарата (рис. 5-7) одновременно являлось выходным сечением сопел турбины (которые тогда будут иметь косой срез). [c.139] Такое решение не только исключит диффузорные по тери, но и позволит даже при сверхзвуковой скорости в выходном сечении й получить на рабочих лопатках дозвуковую скорость набегающего потока. [c.139] Таким образом, ничего не изменяя, по существу, в принципиальной схеме обычной газопаровой установки с впрыском воды в газовый тракт, можно решить одновременно как задачу использования тепловой компрессии (избежав недостатков аэротермо-прессора), так и задачу охлаждения лопаточного аппарата турбины. [c.139] Следует, правда, учесть два обстоятельства. Повышение теплосодержания впрыскиваемой воды увеличивает отношение йт/т в равенстве (5-7) и соответственно снижает тепловую компрессию. Поэтому существует оптимальное значение у, которому соответствует определенная величина 4- Эту величину можно найти лишь на основе расчетного исследования тепловой схемы установки в целом. [c.139] Однако во влажном паре (рис. 5-8, б) будет происходить обратный процесс, связанный с подводом тепла, характерным для тепловых насосов. При этом вместо тепловой компрессии возникнет тепловое сопротивление, обусловливающее потерю напора. В полуконтактной схеме давление в котле-утилизаторе имеет определенный оптимум, который не может быть превышен без снижения к. п. д. схемы. Поэтому потеря полного давления пара практически нейтрализует нарастание напора газового потока. Отсюда следует, что схема, показанная на рис. 5-7, должна ориентироваться либо на впрыск перегретой воды (давление которой в водяном экономайзере с термодинамической точки зрения не ограничено), либо на использование пара повышенного давления, генерируемого за счет тепла высокого потенциала. [c.140] До сих пор рассматривались только электрогенерирующие установки. Однако почти каждую из разобранных схем можно применить для выработки, наряду с электроэнергией, также и тепла для теплофикационных нужд. При этом, однако, в ряде случаев изменяются сравнительные показатели, которые в свою очередь сильно зависят как от параметров тепловых потребителей, так и от графиков нагрузок. Достаточно полный учет всех этих факторов выходит за рамки данной книги. Поэтому ниже рассматриваются только общие особенности теплофикационных схем и приводятся некоторые результаты технико-экономических исследований весьма упрощенного характера. [c.142] Эти исследования имеют целью показать, что сравнительная экономичность каждой схемы во многом определяется назначением установки, условиями ее работы и особенностями экономического района. Поэтому нет такого единого технического решения, которое было бы оптимальным для всех ТЭЦ. Что касается количественных соотношений, то их следует рассматривать как ориентировочные. [c.142] Термодинамическое несовершенство такого метода очевидно. Здесь можно сослаться на следующий пример. Путем затраты (или потери) определенного количества электрической энергии можно полезно использовать для целей теплофикации тепло уходящих газов, при обычных условиях не поддающееся утилизации. [c.142] Ниже будут рассмотрены ТЭЦ и теплонасосные установки, позволяющие реализовать подобные процессы. Принципиальная схема простейшей установки такого рода была показана на рис. 1-3, и. Оказывается, что при определенных условиях температура уходящих газов может приблизиться к температуре атмосферного воздуха. Тогда, благодаря конденсации водяных паров из продуктов сгорания и охлаждению неконденсируемых газов, числитель дроби в выражении (6-1) станет больше знаменателя, что делает это выражение бессмысленным. [c.143] Предлагались различные методы энергетической оценки тепловых потоков для определения термической эффективности ТЭЦ [Л. 6-2]. Сложность термодинамического анализа усугубится в случае применения комбинированных циклов. Так, рост параметров теплового потребителя в сильной степени сказывается на выработке электроэнергии парогазовой установкой. Это связано с тем, что бинарная часть парогазового цикла почти не реагирует на рост противодавления, в то время как на чисто паровой части этот фактор сказывается в такой же степени, как на обычной паросиловой установке. [c.143] Полуконтактная газопаровая установка с котлом-утилизатором, работая с максимальной теплофикационной нагрузкой, превращается в обычную ГТУ. При этом коэффициент избытка воздуха будет таким же, как в ГТУ, что обусловит повышенные потери тепла с уходящими газами. Задача усложняется тем, что отдельные схемы по-разному реагируют на изменение режима работы, в частности на изменение соотношения между тепловой и электрическими нагрузками. [c.143] Перечисленные обстоятельства придают общему термодинамическому анализу весьма условный характер и даже для оценки одного только энергетического эффекта требуют определения среднегодового расхода тепла в энергетической системе с учетом характеристик оборудования ТЭЦ на переменных режимах, графиков нагрузок и удельных расходов тепла на замещающих конденсационных электростанциях. [c.143] Однако известно, что определение целесообразности строительства ТЭЦ в большей степени зависит от экономических, чем от чисто энергетических показателей. [c.143] Вернуться к основной статье