Начальные параметры и промежуточный перегрев пара, страница 14

Характеристики новых агрегатов расширения отражают технический прогресс, достигнутый в энергетике: мощность агрегатов обычно больше, начальные параметры выше.

Таким образом, расширение действующей электростанции может явиться одновременно ее модернизацией и служить для улучшения общих ее энергетических показателей.

Рис. 4.16. Простейшие схемы пристройки (а) и надстройки (б) действующих электростанций установками высоких параметров пара: ДВ — добавочная вода

Возможны два вида расширения действующих электростанций:

1) установкой новых конденсационных турбоагрегатов, например с более высокими начальными параметрами пара, т.е. в виде так называемой пристройки действующей электростанции (рис. 4.16, а);

2) установкой турбин высоких начальных параметров с противодавлением, несколько превышающим (назначение потерь при транспорте пара) начальное давление пара турбин действующих электростанций, т. е. в виде так называемой надстройки высоких параметров пара (рис. 4.16, б).

На электростанции с пристройкой к ней установки с более энергетически совершенными агрегатами КПД равен:

,

где N₀ и N_п — соответственно первоначальная и пристраиваемая мощности электростанции, кВт; Q₀ и Q_п — расход теплоты на первоначальную и пристрагиваемую части электростанции, кВт.

Введем следующие обозначения величин: энергетический коэффициент пристройки

;

КПД первоначальной электростанции

;

КПД пристраиваемой части электростанции

.

После преобразований получаем:

;

относительное повышение КПД

Если, например, электростанцию с КПД h₀ = 0,30 расширяют пристройкой такой же мощности N_п = N₀ с КПД h_п = 0,40, то относительное повышение КПД в результате пристройки составит:

.

Пристройка является обычным видом расширения действующей электростанции. Надстройка осуществляется при необходимости одновременного расширения электростанции и улучшения ее энергетических показателей. Надстройка является полной, если через новые турбины с противодавлением, так называемые предвключенные турбины, проходит весь пар, требуемый прежними конденсационными турбинами, и частичной, если через новые турбины проходит лишь часть пара, требуемого прежними турбинами.

При полной надстройке прежние паровые котлы устаревшей конструкции и технически изношенные демонтируют или часть их оставлять в резерве. При частичной надстройке часть прежних паровых котлов остается в работе. В обоих случаях полной и частичной надстройки предвключенные турбины снабжают паром из новых паровых котлов высоких параметров, как правило имеющих более высокий КПД, чем ранее установленные.

Температура отработавшего пара предвключенных турбин должна быть равна начальной температуре пара прежних турбин или ниже ее. В первом случае начальные параметры пара предвключенных турбин являются «сопряженными» по отношению к первоначальным, располагаясь на общей линии процесса расширения пара в турбинах, выше первоначальных параметров пара. Промежуточный перегрев пара, отработавшего в предвключенных турбинах, при этом не требуется.

Для обеспечения должной температуры пара перед прежними турбинами может осуществляться промежуточный перегрев пара в надстраиваемой части электростанции, например между цилиндрами предвключенной турбины.

Если новые начальные параметры пара не обеспечивают должной температуры перед прежними турбинами, возможен также промежуточный перегрев пара после предвключенных турбин, перед прежними турбинами. Выбор места промежуточного перегрева пара зависит от уровня новых и старых начальных параметров пара, и давление его должно быть оптимальным. Очевидно, промежуточный перегрев пара между цилиндрами предвключенной турбины отвечает особенно высоким начальным параметрам предвключенных турбин.

Энергетическая особенность надстроек — получение дополнительной работы в предвключенных турбинах без дополнительных потерь теплоты в холодном источнике. Действительно, в отличие от пристроек, при которых появляются новые конденсаторы у новых турбин и дополнительные потери в холодном источнике, в случае надстроек потери теплоты в холодном источнике не возрастают, ограничиваясь потерями в конденсаторах прежних турбин.