Обоснование и выбор принципиальной тепловой установки

З.Обоснование и выбор принципиальной тепловой установки

3.1.Введение

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования и использования энергии рабочего тела электростанции. На паротурбинной электрической станции эта схема включает: котельный и турбинный агрегаты с электрическим генератором и конденсатором. Принципиальная тепловая схема включает также насосы для перекачки рабочего тела (теплоносителя), как-то: питательные насосы котлов, испарителей и паропреобразователей; конденсатные насосы турбин, регенеративных подогревателей.

Основное и вспомогательное тепловое оборудование объединяется в принципиальной тепловой схеме линиями трубопроводов для воды и пара в соответствии с последовательностью движения рабочего тела в установке.

В принципиальной тепловой схеме несколько одинаковых агрегатов и установок изображаются одним агрегатом или установкой; резервное оборудование в эту схему не включают; в ней показывают лишь принципиальные связи (коммуникации) между оборудо ванием и арматуру, необходимые для осуществления основного технологического процес са.                                             

3.2.Выбор термодинамического цикла

Преобразование тепловой энергии в механическую работу в ПТУ основывается на термодинамическом цикле Ренкина. Для осуществления дополнительного подвода теплоты рабочему телу используем промежуточный перегрев пара. Применение цикла с регенерацией позволяет повысить КПД цикла Ренкина на 13-14%.

3.3.Обоснование и выбор числа и типа регенеративных подогревателей

Регенеративный подогрев основного конденсата и питательной воды котлов осуществляется паром, отработавшим в турбине. Греющий пар, совершив работу в турбине, конденсируется затем в подогревателях. Выделенная этим паром теплота возвращается в котел, как бы регенерируется.

Регенеративный подогрев воды повышает КПД турбоустановки на 10-12% и применя ется на всех современных паротурбинный ЭС. Турбины выполняют с 7-9 регенеративными отборами пара и применяют соответствующее число последовательно включенных подогре вателей. Повышение КПД турбоустановки ЭС обуславливается выработкой электроэнергии без потерь теплоты в конденсаторе турбины.                    

Для регенеративного подогрева воды на ЭС применяют преимущественно поверхностные подогреватели и частично - смешивающие. Смешивающие подогреватели энергетически выгоднее, так как в них возможно наиболее высокий подогрев воды - до температуры насыщения греющего конденсируемого пара. Они также дешевле и надежнее поверхностных, обеспечивают лучший режим установки. Однако после каждого смешивающего подогревателя необходима установка перекачивающих насосов, так как давление в каждом последующем по ходу воды подогревателе выше, чем в предыдущем.

Поверхностные подогреватели свободны от этого недостатка: достаточно иметь конденсатный насос, перекачивающий воду через группу поверхностых подогревателей низкого давления, и питательный насос, перекачивающий воду через группу подогревателей высокого давления. Однако они вносят с собой другое осложнение: удаление конденсата греющего пара из подогревателей. Каскадная схема слива дренажа достаточ-

но проста и предусматривает только один сливной насос, который перекачивает не весь поток конденсата, а только поток дренажей подогревателей.

В поверхностных подогревателях из-за термического сопротивления металла трубок вода нагревается до температуры насыщения греющего пара.

Исследования и расчеты показали, что после промперегрева пара целесообразно устанавливать 6-7 подогревателей с равномерным нагревом воды по ступеням: на 22-26

С в каждом. Кроме этого один отбор осуществляется непосредственно перед промежуточным перегревом. Термодинамически выгодно за счет пара этого отбора обеспечить