Паротурбинная установка тепла

К сожалению, не всю энергию, содержащуюся в газах горения, удается снять этими электродами. Отдавая энергию, струя охлаждается и перестает проводить ток. Но температура ее при этом еще остается очень высокой, нельзя выбрасывать столько энергии. Поэтому тепло газа утилизируют. Часть его расходуют на подогрев воздуха, который направляют в камеру сгорания, а другую часть используют в обычном паровом котле для получения пара. Этот пар приводит в движение обычную паротурбинную установку. [c.79]

Назначение конденсационного устройства. Конденсационное устройство имеет своим назначением обеспечение в выхлопной части турбины вакуума определённой величины. Для этой цели нужно иметь возможность сконденсировать покидающий турбину пар при достаточно низкой температуре. В современных паротурбинных установках в выхлопном патрубке поддерживается давление порядка 0,05—0,03 ama. Это означает, что конденсация пара должна происходить при температуре порядка 32—24 С и при этом должно быть отведено большое количество тепла пара. Для паровых турбин в настоящее время применяются исключительно поверхностные конденсаторы. [c.156]

В паровых турбинах имеются существенные отклонения от идеального регенеративного процесса. Передача тепла совершается здесь непосредственно от пара к воде, т. е. без применения специального переносящего тепло регенератора. Кроме того, в регенеративном процессе принимает участие лишь небольшая часть работающего пара, который отбирается из турбины, конденсируется в подогревателях питательной воды и таким образом исключается из дальнейшего рабочего процесса турбины. В силу указанных отклонений от идеального регенеративного цикла подогрев питательной воды принципиально не может повысить к. п. д. паротурбинной установки до значений к. п. д. цикла Карно. Тем не менее регенеративный подогрев питательной воды даёт значительную экономию топлива и широко применяется в современных паротурбинных установках. [c.159]

Общее решение поставленной проблемы таково наивыгоднейшим тепловым двигателем мощных электрических станций, использующим тепло органических видов топлива и ядерных превращений, является паротурбинная установка. [c.2]

В современных паротурбинных установках обычно применяют регенеративный подогрев питательной воды. В этом случае идеальному пароводяному циклу соответствует контур 6—7—8—9—10— 5—6. Температура питательной воды, поступающей в котельную установку, повышается с 1 до 1 , и для сохранения неизменной температуры уходящих газов необходимо применить воздухоподогреватель. Если тепло, сообщенное в воздухоподогревателе, равновелико площади 3—И—11 —3 —3, то состояние газов при теоретической температуре горения определится вместо точки 12 точкой 12. При этом тепло процесса 12 —12 соответствует теплу, сообщенному в воздухоподогревателе. Состоянию дымовых газов перед воздухоподогревателем отвечает точка 2, а тепло, отдаваемое газами в воздухоподогревателе (при неизменной температуре уходящих газов /13) изобразится плош,адью 2—13—13 —5 —2. [c.20]

Паротурбинные установки с высокими параметрами пара в пределах регулируемых частичных нагрузок допускают сохранение номинальных параметров потребляемого пара при переменной, в общем случае, температуре питательной воды, которая, как правило, повышается с увеличением нагрузки. Технологические производства обычно допускают некоторое снижение температурного уровня передаваемого тепла при работе на нагрузках, меньших номинальных. Потребитель, которому передается тепло от активной зоны, определяет нижний уровень температур. Верхний температурный уровень отвода тепла из активной зоны зависит от теплопередающих характеристик (термического сопротивле- [c.25]

Для исключения значительных перепадов температуры воды между входом и выходом (при циркулирующем с минимальным расходом греющем теплоносителе) подача питательной воды обеспечивается также с минимальным расходом. Давление воды в ПГ поддерживается на уровне номинального. Минимальный расход питательной воды составляет от 3 до 5%- Теплом реактора при минимальной мощности (или теплом от вспомогательной котельной) прогреваются до требуемой температуры оборудование паротурбинной установки и питательная вода. Затем с увеличением мощности реактора вода нагревается до температуры насыщения на выходе из ПГ. К этому моменту расход питательной воды должен быть увеличен примерно до 10% номинального расхода. [c.29]

Бункин В. И., Экономия тепла и борьба с потерями в паротурбинных установках, Госэнергоиздат, 1947. [c.278]

Если учесть эти основные (весьма существенные) в цикле паросиловой установки потери тепла (более 50%), а также потери в котельной механические и электрические потери турбин и генераторов и другие потери, то фактическое использование топлива в современных конденсационных паротурбинных установках составляет только 25—36%. [c.158]

Рассмотрим схему и цикл ПГУ с промежуточным нагревом газа и промежуточным охлаждением воздуха (рис. 14, в). Часть тепла выхлопных газов ГТУ, соответствующая площади 9 91010 9 на диаграмме, используется (превращается в полезную работу) в паровой ступени ПГУ без вытеснения паровой регенерации путем нагрева питательной воды и экономайзере 5, что имеет место и в обычной паротурбинной установке. [c.24]

Таким образом, рассматриваемая теплосиловая паротурбинная установка, работающая по циклу Репкина, преобразует в работу, отдаваемую внешнему потребителю (электро-энергия, отданная в сеть), 33% тепла, выделяющегося при сгорании топлива в топке котла. Иными словами из д =3663 кДж/кг (874,8 ккал/кг) тепла, выделяющегося при сгорании топлива (в расчете на 1 кг пара), в электроэнергию превращается 1207 кДж/кг (288,3 ккал/кг). [c.372]

Основное преимущество использования МГД генератора состоит в том, что он позволяет значительно более эффективно но сравнению с газотурбинными и паротурбинными установками использовать тепло высокого температурного потенциала, выделяющееся при сгорании топлива (химического или ядерного). В самом деле, отсутствие в МГД генераторе движущихся частей, подобных лопаткам турбины, испытывающим помимо термических [c.418]

Определение расхода тепла на испаритель в цикле паротурбинной установки [c.65]

Для правильной оценки эффективности принятой схемы важно уметь точно определить дополнительный расход тепла на паротурбинную установку, связанный с работой испарителя. Эта задача достаточно сложна, особенно при утилизации вторичного пара, и решение ее обычным путем составления тепловых балансов затруднительно. [c.65]

К определению расхода пара, тепла и топлива на испаритель, включенный в цикл паротурбинной установки [c.68]

Отсутствие на паротурбинных судах отбросного тепла, пригодного для использования в опреснительных установках, вынуждает применять на этих судах испарители, существенно отличающиеся от рассмотренных ранее. Как правило, в паротурбинных установках для опреснителей используется пар из отборов низкого или среднего давления, который мог бы быть использован в турбине. Поэтому уменьшение расхода тепла на опреснитель до некоторого минимума (см. 18) представляет весьма актуальную задачу. Она может быть решена двумя способами [c.224]

До настоящего времени основная часть (до 80%) электрической энергии вырабатывается на тепловых и атомных электростанциях. Ведущая роль этих электростанций сохранится и в будущем . Источниками тепловой энергии на таких электростанциях служат главным образом природное химическое топливо (уголь, нефть, газ) и ядерное горючее. В качестве энергетических установок на тепловых (и атомных) электростанциях служат паротурбинные установки (ПТУ). Широкое применение ПТУ в энергетике связано с их надежностью, большим ресурсом работы и отсутствием компрессора для сжатия рабочего тела — водяного пара до высоких давлений. Однако экономичность ПТУ ограничена. Даже при сверхкритических тепловых параметрах водяного пара эффективный к.п.д. ПТУ едва достигает 40%. К недостаткам ПТУ относятся также большой удельный расход тепла (около 2000 ккал/кВт-ч) на производство электроэнергии, большие габариты, значительный удельный вес (10 кг/кВт), невысокая надежность поверхностей нагрева парогенераторов, большие удельные объемы водяного пара в последних ступенях турбины, ограничивающие единичную мощность машины, большое время запуска (несколько суток), большие потери циркуляционной воды (до 3,6 кг/кВт-ч) в градирнях и др. Кроме того, мощные энергетические ПТУ, работающие на природном химическом топливе (уголь, мазут), являются крупными источниками вредных выбросов (пылевидные частицы, окислы азота, сернистые соединения) в атмосферу и тепловых выбросов в водоемы. [c.4]

Не менее сложным получается переплетение схем подогрева воды и воздуха в парогазовых установках (ПГУ). Анализ таких схем не может ограничиться рассмотрением влияния изменений лишь в пределах одного парового или газового циклов, как можно было делать в обычной паротурбинной установке. Оба цикла связаны между собой не только основным потоком теплоты Qo из газового цикла в паровой, но и дополнительными потоками тепла Q , передаваемого из газового цикла в паровой (-ь) или в обратном направлении (—) [90]. [c.229]

Паротурбинная установка представляет собой только часть конденсационной электростанции и ее КПД характеризует эффективность преобразования тепла, подведенного к ней, в электрическую энергию. Однако для того, чтобы получить это тепло, необходимо сжечь топливо в котле, получить тепло в виде горячего пара и подвести его к турбине. При этом возникают потери тепла из-за неполного сгорания топлива в котле, из-за выброса в атмосферу горячих продуктов сгорания, из-за остывания пара в подводящих паропроводах и т.д. [c.28]

Примером второго случая служит выбор различных вариантов утилизации теплоты газов после трубчатой печи. Здесь можно рассматривать рекуператор тепла, котел-утилизатор для получения технологического пара, паротурбинную установку на водяном паре и фреонах, воздушную турбину с подогревом воздуха уходящими газами из печи и т. п. [c.101]

Выбор теплоносителя определяется также типом АЭС (см. рис. В-2). В одноконтурной АЭС он является одновременно и рабочим телом. В паротурбинных установках в качестве теплоносителя — рабочего тела применяется вода, а для получения из нее пара реактор выполняют кипящим. В газотурбинных установках теплоноситель (рабочее тело) — газ. В двухконтурных АЭС выделенное в реакторе тепло передается рабочему телу в парогенераторе через теплообменную поверхность. В качестве теплоносителя используют воду, газ и органические вещества. Во всех случаях рабочим телом является вода, из которой ге- [c.339]

В паротурбинных электростанциях и в тепловых сетях находят применение водоводяные теплообменники различного назначения, довольно близкие по конструкции. Это охладители конденсата дренажа на электростанциях и различные водоводяные подогреватели в тепловых сетях. Охладители конденсата применяются для устранения возможности вскипания воды на участках с более низким давлением, в частности, на линии всасывания насосов в целях обеспечения их бесперебойной работы. Тепло, выделяемое при охлаждении конденсата первичного пара, используется обычно для нагрева более холодного основного конденсата турбины, что может повысить к. п. д. паротурбинной установки на несколько десятых процента. Водоводяные теплофикационные подогреватели (абонентские бойлеры) применяются в тепловых сетях в тех случаях, когда нецелесообразно подавать потребителю непосредственно сетевую воду, поступающую из теплофикационных подогревателей ТЭЦ, например, при больших утечках воды у потребителя или возможности ее загрязнения. Подогрев идущей к потребителю воды производится в поверхностном теплообменнике с использованием тепла сетевой воды, которая при помощи сетевых насосов циркулирует между абонентскими и теплофикационными подогревателями ТЭЦ. В газотурбинных установках все теплообменные аппараты, в частности, воздухоподогреватели и воздухоохладители работают без изменения агрегатного состояния теплоносителей. [c.108]

Применение промежуточного перегрева не только исключает работу турбины в области недопустимой влажности, но и повышает примерно на 3— 6% термический к. п. д. цикла паротурбинной установки вследствие повышения средней температуры подвода тепла. [c.123]

Паротурбинные установки — тепловые электрические станции, служащие для раздельной выработки электроэнергии и тепла (пара, горячей воды) или только электроэнергии, называются конденсационными станциями. Если станции вырабатывают только электроэнергию, то тепло потребителям дают специально сооружаемые котельные. [c.124]

Паротурбинные установки — тепловые станции, служащие для комбинированной выработки электроэнергии и тепла, называются теплофикационными станциями или теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). [c.124]

Основной цикл паротурбинной установки — цикл Ренкина (без перегрева пара) изображен на рис. 1.78 контуром 1—2—3 —4—1. Для того чтобы этот цикл превратился в регенеративный цикл, необходимо от сухого насыщенного пара в точке 2 отводить тепло так, чтобы процесс отвода тепла изобразился линией 2—3, эквидистантной линии 4—/. [c.127]

В атомных паротурбинных установках (атомных электрических станциях) рабочее тело — водяной пар — образуется за счет тепла, выделяющегося при расщеплении атомных ядер. Ядерным топливом являются уран-235 природный уран природный уран, обогащенный ураном-235 плутоний-239, получаемый из урана-238 уран-233, получаемый из тория-232. Природный уран состоит примерно из 99,3% урана-238 и 0,7% урана-235. [c.130]

При раздельном осуществлении газотурбинной и паротурбинной установок тепло, подводимое в цикле газотурбинной установки, измеряется площадью а—1—2—(1, а полезная работа — площадью 1—2—3—4—5. Тепло, подводимое в цикле паротурбинной установки, измеряется площадью с—6— 7—8—8 —9—f, а полезная работа — площадью 6—7—8—8 —9—9. Количество тепла, измеряемое площадью 3—5—а—й, бесполезно отдается в процессе 3—5 отработавшими газами окружающей среде. В парогазовой же установке количество тепла, изображаемое площадью 3—4—Ь—й, отдается в процессе 3—4 отработавшими газами питательной воде. Эта площадь равна площади с—6—7—е (заштриховано), определяющей количество тепла, получаемого в процессе 6—7 питательной водой. Следовательно, при одинаковой общей мощности количество тепла, подводимого в парогазовой установке, по сравнению с раздельной установкой уменьшается на величину площади с—6—7—е. Этот выигрыш в расходе тепла и определяет эффективность рассматриваемой парогазовой установки. [c.133]

Доля используемого тепла в идеальной паротурбинной установке характеризуется термическим коэффициентом полезного действия (к. п. д.) цг, который определяется по формуле [c.96]

Средняя температура подвода тепла для водяного пара в паротурбинной установке равна 330° С, температура отвода тепла равна 29° С. [c.68]

Мощность паротурбинной установки на клеммах электрогенератора равна Л э = 50 Мет. Определить удельный расход топлива Ьз и удельный расход тепла дз на 1 Мдж выработанной электроэнергии, а также часовой расход топлива Вэ, если пар на входе в турбину имеет параметры р1 = 35 бар, <1=435° С, давление в конденсаторе />2=0,04 бар. [c.163]

Определить термический к. п. д. цикла с предельной регенерацией тепла в паротурбинной установке, в которой пар перед турбиной имеет параметры pi=35 бар и [c.165]

Решение. В гл. 7 была предложена задача 7-44 на определение эксергетического к. п. д. паротурбинной установки, который вычислялся как отношение работы, полученной в цикле, к подведенной первоначально эксергии. Эта эксергия определялась нами путем вычитания из количества тепла, выделяющегося при сгорании топлива, непревращаемой в работу части этого тепла, которое, согласно второму закону термодинамики, безвозвратно передается нижнему источнику. [c.173]

Установка с высоконапорными парогенераторами имеет ряд преимуществ по сравнению с котельными обычного типа уменьн1ен габарит установки, снижен расход металла и др. Эти установки обеспечивают большую экономию топлива по сравнению с чисто паровыми и газотурбинными установками. Уже в насгоя цее время парогазовые установки позволяют получить к. и. д. до 0,33—0,36, что дает им возможность конкурировать с паротурбинными установками на давление 130 бар и температуру пара 565° С. Увеличив же начальную температуру газа в газотурбинных установках до 800— 900° С, применив многоступенчатое сжатие воздуха, промежуточный подвод тепла, регенерацию в газовой и паровой частях п усовер-ше 1ствование проточных каналов компрессоров и газовых турбин, можно получить к. п. д. парогазовой турбинной установки до 0,48 и вьпне. [c.324]

Повышение экономичности газотурбинных установок с подводом тепла при v = onst возможно при использовании тепла отработавших газов в специальной паротурбинной установке, что усложняет, однако, схему. [c.176]

Рассмотренные три схемы ПГУ работают по бинарному циклу. Представленная на рис. 7, г схема ПГУ относится к классу установок с монарным циклом, в котором совершает работу смесь пара и газа. В этой схеме невозможен изотермический отвод тепла в конденсаторе, и отработавшая парогазовая смесь выбрасывается в атмосферу, что предопределяет более высокий температурный уровень отвода тепла к холодному источнику по сравнению с паротурбинной установкой. Оптимальная степень повышения давления в таких установках достигает 30—80. Но даже и при таких величинах степени повышения давления подвод тепла к водяному пару от горячего источника осуществляется при более низком среднем давлении, чем в паротурбинной установке докритического или закритического давления. Более высокая температура перегрева пара (700—800° С) не компенсирует ухудшения показателей цикла из-за неизотермического отвода тепла и более низкого парциального давления в процессе подвода тепла. [c.14]

Двигатели внутреннего сгорания обладают двумя существенными преимуществами по сравнению с другими типами тепловых двигателей. Во-первых, благодаря тому что у двигателя внутреннего сгорания горячий источник тепла находится как бы внутри самого двигателя, отпадает необходимость в больших тенлообменных поверхностях, через которые осуществляется подвод тепла от горячего источника к рабочему телу. Это приводит к большей компактности двигателей внутреннего сгорания, например, по сравнению с паросиловыми установками. Второе преимущество двигателей внутреннего сгорания состоит в следующем. В тех тепловых двигателях, в которых подвод тепла к рабочему телу осуществляется от внешнего горячего источника, верхний предел температуры рабочего тела в цикле ограничивается значением температуры, допустимым для конструкционных материалов (так, например, повышение температуры водяного пара в паротурбинных установках лимитируется свойствами сталей, из которых изготовляются элементы парового котла и паровой турбины, — с ростом температуры, как известно, снижается предел прочности материала). В двигателях же внутреннего сгорания предельное значение непрерывно меняющейся температуры рабочего тела, получающего тепло не через стенки двигателя, а за счет тепловыделения в объеме самого рабочего тела, может существенно превосходить этот предел. При этом надо еще иметь в виду, что стенки цилиндра и головки блока цилиндров имеют принудительное охлаждение, что позволяет расширить тедшературные границы цикла и тем самым увеличить его термический к. п. д. [c.319]

На рис. 11-19 представлена диаграмма потоков эксергип рассмотренной теплосиловой паротурбинной установки. Эта диаграмма в известной мере напоминает диаграмму потоков тепла (см. рис. 11-17). Однако сходство это — чисто внешнее. Эксергия тепла, выделившегося при сгорании топлива в топке котла, принята здесь за 100% диаграмма показывает, в каких элементах установки и какая доля потока эксергип уходит в виде потерь работоспособности. Следует подчеркнуть, что, как видно из диаграммы, часть (правда, практически пренебрежимо малая) потока эксергип возвращается в. цикл — речь [c.386]

Таким образом, мощные блочные паротурбинные установки высокого и сверхкритического давления — это, как правило, установки с промежуточным перегревом пара. Преимущества, получаемые путем перелрева пара во второй, а иногда и в третий раз, достигаются ценой усложнения установок и их эксплуатации. Усложняется проточная часть цилиндра среднего давления турбины и повышаются требования к металлу его лопаток утяжеляются условия работы горизонтального разъема турбины появляются отсечные клапаны увеличиваются длина ротора, число ступеней турбины и т. п. Появляются громоздкие соединительные паропроводы с арматурой для пара, поступающего в промежуточный перегреватель и направляемого из него в цилиндр среднего давления турбины. В котельном агрегате необходимо дополнительно разместить промежуточный пароперегреватель. При этом тепло, расходуемое на первичный и промежуточные перегревы пара, может достигать до 2/з всего тепла, полезно используемого в котельном агрегате. [c.6]

Предварительно остановимся на предложении французских инженеров Клода и Бушеро об использовании тепла поверхностных слоев морской воды для действия паротурбинной установки. В этой установке парогенератором являлось устройство, в котором впрыскиваемая низкокипящая жидкость превращалась в пар за счет тепла морской воды (при температуре 27—28°С), окружающей стенки парогенератора. [c.77]

Из соотношения (1.6) для термического КПД цикла следует, что он тем выше, чем меньшее количество тепла <72 отводится от рабочего тела. При qi термический КПД Г < = 1 Однако второй закон термодинамики гласит, что периодически действующий тепловой двигатель имеет термический КПД, всегда меньший единицы. Это означает, что тепловой двигатель обязательно должен иметь не только источник тепла и устройство, преобразующее его в работу, но и теплоприемник, который будет поглощать часть подведенного тепла, не превращая его в работу. В рассмотренной в 1.2 паротурбинной установке роль источника тепла играет котел, устройства, преобразующего тепло в работу, — турбина, теплоприемника — конденсатор. [c.18]

Для характеристики работы коиденса-UHOHHoii паротурбинной установки в целом используются понятия абсолютного к. п. д. установки и удельных расходов пара и тепла. [c.343]

На рис. 5-10 изображен в Гв-диаграмме идеальный цикл БГПУ. В этой установке у котельного агрегата или парогенератора (в нижней ступени бинарного цикла) отсутствует топочная камера, и котел является котлом-утилизатором, использующим только физическое тепло отходящих газов газотурбинной установки (в верхней ступени бинарного цикла). В верхней газовой ступени цикла в механическую работу превращается количество тепла (рис. 5-10). В нижней пароводяной ступени цикла, где работает по циклу Ренкина паротурбинная установка, получается механическая работа, в тепловом эквиваленте равная [c.96]

На фиг. 2 показана в качестве примера принципиальная тепловая схема паротурбинной установки сверхвысокого давления (170 ama, 550°) мощностью 150 мгвт Ленинградского металлического завода (ЛМЗ). Поступающий из котла пар проходит через цилиндры 1, 2 а 6 высокого, среднего и низкого давлений. Турбина снабжена семью нерегулируемыми отборами пара, т. е. давление в них не поддерживается постоянным, а зависит от нагрузки турбины. Нумерация отборов считается по ходу пара в первом отборе пар наиболее высокого давления, а в последнем (седьмом) — наинизшего. Отработавший пар из цилиндра 5 низкого давления поступает параллельно в два конденсатора 8, в которых, отдавая свое тепло движущейся по трубкам охлаждающей воде, конденсируется. Образующийся конденсат является основной составляющей питательной воды парового котла и конденсатным насосом 10 подается через последовательно расположенные подогреватели в деаэратор 21. Из деаэратора первой ступенью питательного насоса 22 конденсат подается в три подогревателя 24, 25 и 26, а затем второй ступенью питательного насоса 27 — в паровой котел. К регенеративным подогревателям из соответствующих отборов турбины подводится пар, который, конденсируясь, отдает свое тепло питательной воде, нагревая ее до температуры входа котел. Регенеративные подогреватели, через которые вода подается конденсатным насосом, называются подогревателями низкого давления (П. Н. Д.), а подогреватели, которые находятся под напором питательного насоса, — высокого давления (П. В. Д.). [c.10]

Потери, сопровождающие непосредственный переход тепла к окружающей среде. В паротурбинной установке К-300-300 (см. рис. 2-5) к ним относятся + -1-Яхр+Я, о11д, а в установке Г Т-100-750—потери Як.с + [c.266]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...