В пара електроцентрали като работна течност използва двойки от различни течности (вода, живак, и т. П.), но повечето от водната пара.
В котела инсталацията за пара за захранване (1), поради топлинна вход Q1 на. произведен от изгаряне на гориво в пещ, се генерира пара при постоянно налягане Р1 (фиг. 33). Паропрегревателните (2), освен това е загрята и преминава в състояние на прегрята пара. От пара паропрегревател влиза в парната машина (3) (например, парна турбина) когато напълно или частично разширена до p1 налягане за получаване на полезна работа L1. Пароизпускателен е насочено в хладилник-кондензатора (4), където тя е напълно или частично кондензира при постоянно налягане р2. Кондензиране на парите се осъществява чрез топлообмен между парата и отработеното охлаждащата течност, преминаващ през охладител-кондензатор (4).
Фиг. 33. Схемата на най-простият растението силата на парата
Ранкин цикъл се състои от Isobar (4-1), където топлината подава към нагревателя, адиабатно (1-2) разширяване на пара в парната турбина, на Isobar (2-3) в отвеждане на топлината охладител, хладник и isochore (3-4) херметизация вода в помпата. Линия (4-а) съответства на процеса на Isobar повишаване на температурата течност надолу по веригата на помпата до точката на кипене при Р1 налягане. Парцел (а-б) отговаря на превръщането на кипене течност в сух наситен парата, и част (Ь-1) - процес на топлоснабдяването в паропрегревателя за превръщане сух наситена пара в прегрята.
Фиг. 34. Ранкин цикъл координира р-V (а) и T-S (б)
Проучванията на парната турбина е равна на енталпията разлика преди и след парна турбина
Работата изразходвани в компресиране на водата в помпата, се определя също така и от разликата в енталпията на работния флуид в (4) и (3).
Координатите р-V се определя от площта на работа е-3-4-F (фиг. 34а). Тази работа е много малък в сравнение с работата на турбината.
Полезна работен цикъл е равен на турбината минус прави в задвижваща помпа Wn работата
Специфичното количество топлина q1. Обобщавайки котела и нагревателя за прегряване, тя се определя от първия закон на термодинамиката (работа не се извършва), като разликата между енталпиите на работната течност по време на доставка на топлинна енергия
където h4 - енталпия на входящия отвор за гореща вода към парния котел при налягане Р2, по същество равна по размер на енталпия на вряща вода в точката (3),
т.е. h4 @ h3.
Сравнение на съотношения, може да се определи термичната ефективност на цикъла на Ранкин като съотношение на полезна работа, получен в цикъла на количеството топлина Обобщаващо
Друга важна характеристика на инсталацията за пара мощност - специфичен разход на пара г. който посочва количеството на парата, необходимо за генериране на един киловатчаса енергия (J 3600), и измерва.
Специфичен разход на пара в цикъл на Ранкин е
Специфичен разход на пара определя размера на агрегатите: колкото по-висока е тя, толкова по-необходимо за производство на пара за производство на една и съща мощност.
Начини за подобряване на ефективността на парни централи
Топлинната ефективност на цикъла на Ранкин дори в растения с високо парни параметри не надвишава 50%. В реалните инсталации, тъй като на вътрешния загубата в стойността на мотора ефективност е още по-малък.
Има два начина за повишаване на ефективността на пара електроцентрали: увеличени парни параметри на входа на турбината и сложността на схеми на пара електроцентрали.
1 - парогенератор; 2 - прегревател; 3 - парна турбина;
4 - кондензатор; 5 - захранваща помпа; 6 - Топлинно потребителите
Първата посока води до увеличаване на спад на топлина по време на разширяването на парата в турбина (h1 - Н2) и следователно до увеличаване на специфичния работен цикъл и ефективност. В тази топлина капка турбина h1 -H2 може допълнително да се увеличи чрез намаляване на налягането в инсталацията на кондензатора, т.е. намаляване на налягане p2. Повишени парни електроцентрали ефективност този начин е свързан с разтвора на редица трудни технически проблеми, по-специално използването на високи топлоустойчиви материали за производството на турбина.
Ефективност на използване на инсталацията за пара мощност може да бъде подобрена значително чрез използване пароизпускателен топлина за отопление, топла вода, изсушаване на материали, и така нататък. D. За тази цел, охлаждащата вода се нагрява в кондензатора (4) (фиг. 35) не се излъчват в резервоара, и изпомпва през отоплителни инсталации потребител на топлинна енергия (6). В такива инсталации, станцията генерира механична енергия под формата на L1 полезна работа на вала на турбината (3) и Qt.p топлина за отопление. Такива станции са наречени комбинирана топлина (СНР). Комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия - един от основните методи за повишаване на ефективността на термични инсталации.
За да се повиши ефективността на инсталацията за силата на парата, в сравнение с един цикъл на Ранкин може да се постигне чрез прилагане на т.нар регенеративната цикъл
(Фиг. 36). В тази схема, захранващата вода въвеждане на котела (1) се загрява с пара, частично изтеглен от турбината (3). Съгласно тази схема, парата, генерирана в котела (1) и прегрята в паропрегревател (2) се насочва към турбината (3), където е разширение на налягането в кондензатора (4). Въпреки това, някои от тях след парата от турбината и насочено към регенеративен подгревател (6), където се нагрява захранваща вода чрез кондензация, се подава от помпата (5) на котела (1).
където - парна фракция изтеглени от турбината и подава към регенератора.
Фиг. 37. Графика на адиабатно разширение на парата в турбина с междинно съединение избора на (а) и промяна на размера на пара (б)
Уравнението показва, че използването на топлината на регенерация води до намаляване на специфичната работата на разширение в сравнение с цикъл Rankine със същата двойка параметри. Въпреки това, изчисления показват, че работата в регенеративна цикъл намалява по-бавно от потреблението на топлинна енергия за регенерация в присъствието на пара, така растителна пара енергийна ефективност с регенеративен нагряване в резултат горе, ефективността на нормалния цикъл.
Използване на един чифт високи и свръх високо налягане, за да се повиши ефективността на растенията се влива в сериозно затруднение: неговата влага в последните етапи на турбината става толкова високо, че тя значително намалява ефективността на перките на ветрогенераторите причинява ерозия, може да доведе до освобождаването на техния провал. Следователно, в инсталации с високо пара параметри необходимо да се прилага така наречената междинно прегряване на парата, което също води до по-висока ефективност на инсталацията (фиг. 38).
Фиг. 38. Схемата на електроцентрала пара с междинно съединение прегряване:
1 - парогенератор; 2 - прегревател; 3 - турбина за високо налягане (НРТ); 4 - турбина с ниско налягане (LPT); 5 - кондензатор; 6 - захранваща помпа; 7 - междинна прегревателна; 8 - на потребителя
Заводът за пара мощност с междинно съединение прегряване на парата, след разширение в турбината с високо налягане (3) двойка назначен специален паропрегревателя (7), където е вторично загрява под налягане до температура PPN. който обикновено е малко по-ниска от температура Т1. На прегрята пара влиза турбина с ниско налягане (4), той се разширява до крайното налягане Р2 и напуска кондензатора (5) (фиг. 39).
Влажност след парна турбина в присъствието на прегрята пара е значително по-малко, отколкото би бил без да го (х1> х2) (фиг. 39). междинна прегревателна кандидатстване в реални условия дава ефективност повишаване с около 4%. Тази печалба се получава не само чрез увеличаване на относителната ефективност на турбината за ниско налягане, но с увеличаване на общия работен парна турбина разширение за ниско и високо налягане. Фактът, че сумата на сегментите и. характеризиране на операцията, съответно високо и ниско налягане турбини, вече интервал 1 - напр. характеризира работата на разширение в инсталация турбина, която не е приложима междинно прегряване (фиг. 39Ь).
Фиг. 39. Процесът на разширяване пара в завода с междинно съединение прегряване
Свързани статии