Конструктивные ограничения по применению беспроводной передачи энергии (БПЭ). Термодинамические, технические и экономические особенности БПЭ, страница 2

Для восстановления экономики Росси требуется решение важных проблем: экономии топлива, сокращения вредных выбросов, в перспективе – наращивание мощностей. В связи с этим взят курс на модернизацию существующих блоков, так как по затратам модернизация в 3-5 раз более эффективна, чем ввод новых мощностей. При модернизации ставятся задачи: продление ресурса, повышение мощности и экономичности, улучшение экологических показателей. Примером является блок повышенной эффективности (БПЭ). В отличие от обычных блоков в котел БПЭ встроены теплообменники для дополнительного отбора тепла от дымовых газов. В этих теплообменника происходит нагрев питательной алды, частично байпасирующей систему регенеративного подогрева. Следовательно в турбине БПЭ сокращен отбор пара на регенерацию  и предусмотрен пропуск освободившенгося пара в хвостовую часть турбины. Вследствие уменьшения отбора пара на регенерауию мощность турбины возрастает без повышения расхода пара, поступающего в турбины, но одновременно падает КПД турбины. В результате - растет  КПД блока и повышается его мощность при неизменной парпроизводительности котла. Эффективная тепловая схема БПЭ должна удовлетворять требованиям довольно протеворечивым: 1.для более глубокого охлаждения уходящих газов (макс. повышения КПД котла) нужно отбирать тепло как можно ближе к выходу из котла; 2. для повышения мощности турбины предпочтительно отбирать тепло подальше от выхода из котла. Эффективность БПЭ не ограничивается приростом мощности и снижением удельных расходов топлива. БПЭ имеют и другие преимущества: 1. глубокое охлаждение уходящих газов, при котором объем газов снижается, что вызывает уменьшение выбросов золы без модернизации  электрофильтров; 2. значительное снижение температуры дутьевого воздуха в газомазутных котлах, что при прочих равных условиях приводит к заметному уменьшению выбросов Nox; 3. снижение перетоков воздуха в РВП за счет уменьшения перепада температур в нем и уменьшения деформации ротора.  Капиталовложения в модернизацию блоков по схеме БПЭ невелики, высокодоходны, при этом снижаются эксплуатационные расходы. Сброс тепла из кола БПЭ можно осуществить не только в систему регенеративного подогрева питательной воды, но и в систему теплоснабжения, в различные собственные нужды станции (нагрев газов после мокрых золоулавливания и сероочистки, нагрева подпиточной воды и т.п.). применение реконструкции энергоустановок особенно эффективно на ТЭЦ. В периоды работы теплофикационных турбин совместно с ПВК возможно направление вытесненного из ПВД пара не в конденсатор, а в сетевые подогреватели. Это позволяет повысить не только Эл. Мощность, но и тепловую нагрузку энергоустановки с соответствующим замещением тепловой нагрузки ПВК.

По обычным термодинамическим представлениям уменьшение (в результате байпасироваеия системы регенерации) отбора пара на подогрев питательной воыд должно привести к снижению КПД энергоблока. Но это справедливо для паротурбинног цикла, но не для всего энергоблока, т.к. КПД энергоблока:  (турбоустановка, котел, транспорт тепла от котла к турбине). Т. О. КПД блока не уменьшится и даже возрастает, если при уменьшении КПД турбины значительно возрастет КПД котла. А именно это и происходит в БПЭ, т.к. установленный в нем теплообменник для подогрева среды в байпасе, отбирая тепло от дымовых газов, снижает температуру уходящих газов (повышает КПД котла).  К тому же КПД турбоустановки зависит не только от расхода байпас, но и от того какая часть системы регенерации байпасируется. Эффективность БПЭ характеризуется не только повышением КПД энергоблока, но и приростом его мощности. Если характеристику эффективности считать однозначной, выражаемой его КПД, то БПЭ следует выполнить при условии N = idem, т.е. при минимальной паропроизводительности котла и меньшем расходе пара на турбину. Т.о. турбина для БПЭ должна конструироваться на оптимальную паропроизводительность. Возможно осуществление нескольких схем байпасирования системырегенерации.1. схема с байпасированием всех ПВД. Турбинный экономайзер, размешенный по газовому тракту за котельным экономайзером, дает максимальное приращение мощности и небольшое повышение экономичности, но позволяет уменьшить поверхности нагрева всех ПВД. Недостаток: при байпасировании ПВД давление в системе промперегрева и в ПВД-3 увеличивается и может возникнуть необходимость использования нового сортамента труб для горячего паропровда промперегрева. 2. схема с байпасированием ПВД-1. Турбинный экономайзер – в рассечке воздухоподогревателя способствует меньшему приращению мощности, но максимальному повышению КПД. Из системы регенерации может быть полностью исключен ПВД-1, но тогда требуется удвоение длины байпасного трубопровода.; 3. схема с байпасированием ПНД-3-4. схема с воздухо-водяным теплообменником обуславливает минимальное приращение мощности, умеренное повышение КПД энергоблока, но работает с трубопроводами низкого давления.