Начальные параметры и промежуточный перегрев пара, страница 12

Таким образом, если допустим, что на ТЭЦ высоких параметров пара вся электроэнергия производится на тепловом потреблении турбоагрегатами с противодавлением так, что КПД производства электроэнергии такой ТЭЦ теоретически достигает единицы, то для ТЭЦ более низких параметров пара из-за дополнительной конденсационной выработки электроэнергии этот КПД остается меньше единицы во всем диапазоне отпуска пара из отборов, от  до . Здесь D_т — отбор пара на внешнего потребителя; a_т — отбор пара в долях расхода его на турбину D₀. Это иллюстрируется кривыми зависимости КПД производства электроэнергии на ТЭЦ с разными начальными параметрами пара (рис. 4.13). Отбор  соответствует конденсационному режиму (без отбора пара на внешнего потребителя), отбор  — режиму с противодавлением. Как видно из рис. 4.13, при соблюдении во всех вариантах равного отпуска тепловой и электрической энергии КПД ТЭЦ более высоких параметров пара во всем интервале долей отпуска пара a_т от 0 до 1, включающем как крайние режимы чисто конденсационный и с противодавлением, выше КПД ТЭЦ с более низкими параметрами пара.

Промежуточный перегрев пара на теплоэлектроцентралях. Промежуточный перегрев пара на ТЭЦ имеет целью повышение КПД производства электроэнергии и экономию топлива. Рассматривая поток пара, проходящего через теплофикационную турбину, состоящим из основного — теплофикационного и дополнительного — конденсационного, нужно иметь в виду следующее. При промежуточном перегреве возрастает температура пара, используемого для внешнего потребителя. При заданном отпуске теплоты  и повышении энтальпии отпускаемого пара h_т расход пара D_т на внешнее тепловое потребление несколько уменьшается, что соответственно снижает эффект от увеличения работы теплофикационного потока в турбине благодаря промежуточному перегреву пара.

Поэтому экономия теплоты и топлива благодаря промежуточному перегреву на ТЭЦ меньше, чем на конденсационной электростанции, и может составить 3–4% (при отопительной нагрузке).

Вторая особенность применения промежуточного перегрева на ТЭЦ заключается в повышении оптимального его давления. Целесообразность повышения давления промежуточного перегрева пара на ТЭЦ по сравнению с КЭС ясна из рассмотрения теплофикационного потока пара. Очевидно, чем выше конечное давление пара этого потока, тем выше должно быть давление промежуточного перегрева пара по сравнению с оптимальным давлением конденсационного потока.

При сравнении вариантов ТЭЦ с различным давлением промежуточного перегрева пара также необходимо обеспечивать равный отпуск (или в первом приближении — равную выработку) электрической и тепловой энергии во всех вариантах. Поскольку оптимальное давление промежуточного перегрева пара (p_п.п » 2,5¸4,0 МПа) на конденсационных электростанциях значительно выше, чем давление пара для внешних потребителей (p_т = 0,1¸1,5 МПа), как промышленных, так и отопительных, то тем более p_п.п должно быть выше p_т на ТЭЦ. Таким образом, на ТЭЦ должен осуществляться промежуточный перегрев общего потока пара, как теплофикационного, так и конденсационного.

На крупной ТЭЦ Линден (США) применен промежуточный перегрев только конденсационного потока пара, а пар для промышленного потребителя не подвергается промежуточному перегреву.

Промежуточный перегрев только конденсационного потока пара мало целесообразен. Малую экономию теплоты (1–2%) дает промежуточный перегрев пара на промышленных ТЭЦ, на которых, кроме того, оптимальное давление промежуточного перегрева пара значительно повышается.

В СССР на отопительных ТЭЦ крупных городов работают мощные теплофикационные турбоагрегаты сверхкритических параметров с промежуточным перегревом пара Т-250-240 ТМЗ и турбоагрегаты докритических параметров с промежуточным перегревом пара Т-180-130 ЛМЗ.

4.5. Параметры пара атомных электростанций

На атомных электростанциях в настоящее время применяют, как правило, турбины на насыщенном водяном паре и ядерные реакторы, использующие обычную воду в качестве замедлителя и теплоносителя (типа ВВЭР), с двухконтурной схемой. В Советском Союзе получили также распространение уран-графитовые реакторы с водяным теплоносителем и одноконтурной схемой.