ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регенеративный подогрев питательной воды на паротурбинной электростанции из "Промышленные тепловые электростанции Учебник " Регенеративным подогревом питательной воды называется подогрев направляемого в парогенератор конденсата и добавочной воды паром из отборов и из противодавления турбины. Цель регенеративного подогрева питательной воды — повышение термодинамической эффективности цикла путем уменьшения отвода теплоты в окружающую среду за счет сокращения потока пара, поступающего в конденсатор турбины. Регенеративный подогрев или сокращенно регенерация (от латинского слова regenera — восстановление, возрождение) широко применяется во всех современных теплосиловых, холодильных и криогенных установках. [c.43] На современной паротурбинной электростанции с начальными параметрами ро = Ъ МПа Iq = 555 -н 565 С регенеративный подогрев конденсата и добавочной воды от 30 до 240° С паром из семи промежуточных отборов турбины позволяет получить относительную экономию теплоты в цикле 16—18%. [c.43] Для определения экономии теплоты от регенерации рассмотрим тепловой баланс турбины с тремя отборами, схема которой приведена на рис. 3-3. Сравним два режима работы этой установки. [c.43] Таким образом, расход теплоты в цикле с регенерацией всегда меньше, чем в цикле без регенерации при той же электрической мощности, что и требовалось доказать. Поэтому регенерация широко используется в настоящее время во всех современных силовых и холодильных циклах, применяемых на практике. [c.44] В этом случае максимальное значение экономии достигается при/ — = 0, а сама экономия приближенно может определяться как разность расхода теплоты в цикле Ренкина без регенерации и расхода теплоты в идеальном цикле Карно для тех же температурных пределов. [c.46] Выбор действительной температуры питательной воды должен учитывать технико-экономические факторы и условия эксплуатации парогенераторов и турбоустановок. [c.46] Повышение засчет развития регенерации может вызвать снижение 11 пг. в таком случае их произведение может либо не привести к росту 11тэс, либо даже вызвать снижение общего к. п. д. ТЭС. В настоящее время считается правильным одновременное определение оптимальных температур питательной воды и уходящих газов на основе детального технико-экономического анализа. [c.47] Полный учет всех этих факторов связан с многовариантными детальными расчетами и требует весьма значительного времени даже с применением современных ЭВМ, так как составление программ такого расчета является сложной задачей. Поэтому пользуются обычно упрощенными методиками, облегчающими определение оптимума / в и Некоторые результаты подобных расчетов, выполненных в ЦКТИ, приведены в табл. 3-2. [c.47] Из приведенных в табл. 3-2 данных видно, что повышение начальных параметров пара увеличивает оптимальное значение температуры питательной воды. Повышение стоимости топлива снижает оптимальную температуру уходящих газов и увеличивает оптимальную температуру питательной воды. Приведенные в табл. 3-2 оптимальные температуры питательной воды мало отличаются от принятых стандартных значений для паротурбинных электростанций СССР. Значения же оптимальной температуры уходящих газов значительно ниже встречающихся на практике на отечественных парогенераторах. [c.47] ъ и — абсолютные температуры питательной воды и конденсата, выбранные по расчету для данной турбоустановки. [c.49] Следовательно, по формуле (3-35) подогрев воды или повышение энтропии (3-36) в каждом последующем подогревателе больше, чем в предыдущем в геометрической прогрессии со знаменателем, примерно равным а = = 1,05 н- 1,08. [c.49] Одним из важных факторов, определяющих экономичность системы регенеративного подогрева при выбранной на основе технико-экономического расчета оптимальной температуре питательной воды, являются температурные напоры в подогревателях. Снижение температурных напоров в регенеративной установке турбины К-300-240 на 1° С в каждом из 9 подогревателей приводит к увеличению тепловой экономичности цикла примерно на 0,1 %. [c.49] С другой стороны, с повышением давления и температуры в отборе увеличиваются удельные капитальные затраты па регенеративные подогреватели. Особенно резко возрастают эти затраты для подогревателей высокого давления (ПВД), расположенных после питательного насоса, так как их трубная система работает при высоких давлениях питательной воды, составляющих в настоящее время для блоков К-300-240 и Т-250-240 примерно 28,0—30,0 МПа. Отсюда понятна заинтересованность в увеличении температурного напора на ПВД с целью сокращения площади их поверхности. Обычно при выборе температурных напоров в регенеративных подогревателях основное значение имеет стоимость топлива в данном экономическом районе. Для районов с дорогим топливом, когда стоимость топлива превышает 20 руб/т условного топлива, следует принимать недогрев ПВД равным от 5 до —2° С. Минус означает, что за счет использования перегретого пара целесообразно нагревать питательную воду в ПВД выше температуры насыщения на 2° в специальном отсеке подогревателя без конденсации пара. [c.50] НОИ воды и от интервала подогрева воды в ступени. С увеличением температуры питательной воды и увеличением А4т оптимальные значения недогрева снижаются. [c.50] Для подогревателей низкого давления, устанавливаемых до питательного насоса и работающих обычно при давлениях отборного пара не выше 0,6—0,8 МПа, оптимальные значения недогрева для дорогого топлива составляют 1—3° С, а для дешевого 3—7° С. С учетом потерь давления в паропроводах отбора от турбины до подогревателя указанные величины недогрева следует увеличивать на 1—2° С. [c.50] Системы регенеративного подогрева питательной воды в современных паротурбинных установках, составляющие основу принципиальной тепловой схемы станции, разрабатываются и поставляются турбостроительными заводами и фирмами комплектно с турбогенераторами. [c.50] На рис. 3-4, 5-1, 5-4, 5-5 приведены типовые системы регенеративного подогрева, применяемые в Советском Союзе и за рубежом. Общим типовым решением для всех приведенных на этих рисунках схем является наличие деаэратора — подогревателя смешивающего типа, удаляющего агрессивные газы из питательной воды методом термической деаэрации. Часто применяется включение деаэратора на один отбор с вышестоящим (по ходу питательной воды) поверхностным подогревателем. Такая схема обеспечивает большой запас по давлению для регулятора деаэратора, что способствует получению стационарного теплового режима в деаэраторе и улучшает качество деаэрации питательной воды. [c.50] Вместе с тем поверхностные подогреватели дороже смешивающих, имеют недогрев до температуры насыщения греющего пара и связанные с этим необратимые потери и, наконец, требуют специальной схемы отвода кон- денсата греющего пара. В последнее время в Советском Союзе и за рубежом проводятся исследования по созданию смешивающих подогревателей разного типа, прежде всего, для цепочки регенеративных подогревателей низкого давления. [c.51] Наиболее близко по экономичности к схеме со смешивающими подогревателями находятся схемы на рис. 3-15, 3-16, 3-17, особенно при малых значениях недогрева, например в ПВД при использовании перегретого пара и подогреве питательной воды до температуры насыщения греющего пара. Отклонение по экономичности этих схем от цикла со смешивающими подогревателями составляет обычно 0,02—0,04%. [c.52] Наименее экономичная схема (рис. 3-18) — с каскадным сливом конденсата греющего пара, так как в этой схеме происходит вытеснение горячим конденсатом нижележащих отборов. Вытеснение горячим конденсатом греющего пара отборов более низкого давления при каскадной схеме рис. 3-18 приводит к снижению экономичности регенеративной системы. Это снижение экономичности может быть подсчитано по методу коэффициента ценности теплоты (см. подробнее гл. 5). [c.52] Вернуться к основной статье