Начальные параметры и промежуточный перегрев пара, страница 11

С повышением начальной температуры пара t₀ при постоянном начальном давлении значение H_а возрастает заметно, однако значения h_т.а и q_т.а также возрастают, но несколько медленнее. В результате удельная выработка э_а с ростом начальной температуры несколько увеличивается.

Промежуточный перегрев пара действует аналогично повышению начальной температуры: возрастает теплоперепад пара Н_а, но увеличивается и конечная энтальпия пара h_т.а. В результате значение э_а несколько возрастает.

С повышением начального давления пара p₀ при постоянной начальной температуре t₀ теплоперепад Н_а в значительной области давлений пара возрастает до некоторого максимального значения, после чего начинает уменьшаться. Конечная энтальпия отработавшего пара h_т.а и теплота, отдаваемая паром внешнему потребителю q_t, непрерывно уменьшаются с ростом начального давления. Следовательно, в значительной области начальных давлений удельная выработка э быстро возрастает с ростом начального давления пара.

Характер зависимости э_а от параметров пара аналогичен зависимости от них абсолютного термического КПД, так как величины э_а и h_t связаны между собой, как было установлено выше, следующими соотношениями, в которых э_а — относительная работа пара (безразмерная величина):

где .

Таким образом, с ростом удельной выработки растет абсолютный КПД установки, оба показателя изменяются в одном направлении.

В реальном процессе работы пара учитывается внутренний относительный КПД турбины h_oi.. С ростом начальной температуры при постоянном начальном давлении или при применении промежуточного перегрева пара значение h_oi возрастает, что способствует увеличению теплоперепада пара и росту удельной выработки, хотя одновременно увеличивается энтальпия отработавшего пара h_т:

где — действительный теплоперепад пара, кДж/кг; h_т — конечная энтальпия пара в действительном процессе, кДж/кг;  — теплота, расходуемая на внешнего потребителя, кДж/кг.

С повышением начального давления пара при постоянной его начальной температуре h_oi уменьшается, что несколько замедляет рост удельной выработки э_i с повышением начального давления пара.

Связь между величинами э_i и  характеризуется формулами вида (4.18):

причем расход теплоты .

Определяя значение э для теплофикационного потока, необходимо иметь в виду уровень конечного давления пара. Конечное давление пара конденсационных турбоустановок изменяется в относительно небольших пределах и мало влияет на энергетическую эффективность повышения начальных параметров пара. Иначе для теплофикационных турбоустановок: чем выше конечное давление теплофикационного потока пара, тем резче влияет изменение начальных параметров пара на значение э.

Конечное давление теплофикационного потока пара оказывает большое влияние на энергетическую эффективность теплофикационных турбоустановок; для ее повышения необходимо стремиться к всемерному снижению давления пара, отпускаемого внешним потребителям.

Рис. 4.13. Зависимость КПД производства электроэнергии  и абсолютного  ТЭЦ с одинаковыми электрической мощностью и отпуском пара, а также отношения КПД раздельной установки  и ТЭЦ  от доли отбора при различных начальных параметрах пара: а — ТЭЦ с высокими параметрами пара; б и в — ТЭЦ с пониженными параметрами пара

При определении зависимости КПД ТЭЦ от начальных параметров пара необходимо выдерживать основной принцип сравнения в различных вариантах — одинаковый отпуск электрической и тепловой энергии. При данном отпуске тепловой энергии ТЭЦ более высоких параметров пара вырабатывает больше электроэнергии, поэтому для ТЭЦ с более низкими параметрами пара дополнительно требуется замещающая мощность с конденсационной выработкой электроэнергии.