Паротурбинной установки

Однако, как показывают технико-экономические расчеты, в некоторых случаях [при дешевом топливе или когда паротурбинная установка проектируется для покрытия переменной части графика электрических нагрузок (см. гл. 11)] питательную воду целесообразно подогревать до относительно невысоких значений tn и тогда наличие этого отбора экономически не оправдано. Если питательная вода после подогревате-

к которой присоединены также другие паровые котлы и турбины электростанций. К магистрали может быть подключен также резервный паровой котел. При необходимости паротурбинная установка отключается от переключательной магистрали и эксплуатируется по блочной схеме, однако обычно в нормальных условиях магистраль используется как уравнительная, перепуская часть пара из одного паропровода, идущего от котла к турбине, в другой. Пар на собственные нужды подается через РОУ 5, которое обь:чно подключается к магистрали.

Поэтому при прочих равных условиях паровая турбина (а не вся паротурбинная установка!) получается меньшего размера и может быть изготовлена из более дешевых материалов, чем газовая. Отличаются и другие характеристики паровых и газовых турбин (табл. 5.1).

а — разомкнутая паротурбинная установка; б — замкнутая паротурбинная установка; в — замкнутая газотурбинная установка; 1 — баллон со сжиженным рабочим телом; 2 — насос; з — испаритель; 4, — турбина; 5 — выброс отработавшего рабочего тела; 6 — конденсатор; 7 — компрессор; 8 — теплогенератор

ПГТУ — парогазотурбинная установка ПТУ — паротурбинная установка ПЭ — преобразователь энергии ПЭС — приливная электростанция РМ — расширительная машина РТ — рабочее тело

В 1884 г. англичанин Ч. Парсонс патентует паровую реактивную многоступенчатую турбину. В 1889 г. шведский инженер Г. Лаваль получает в Англии патент на расширяющееся сопло, которое позволяет в отличие от суживающегося превращать в кинетическую энергию любой перепад давлений пара. В 1891 г. паротурбинная установка снабжается конденсатором, что делает ее более экономичной, чем поршневые машины, сохраняя за ней преимущество в огромной удельной мощности. И она становится основным двигателем электростанций.

Первая газопаротурбинная установка с процессом го«

15. Паротурбинная установка имеет КПД 38 % и мощность 1000 МВт (эл). Какой расход воды нужно обеспечить, чтобы разница ее температур до и после конденсатора составляла менее 8 °С?

Ввиду того что цикл Ренкина на водяном паре является весьма неэффективным при низких температурах, были изучены в качестве рабочего тела другие вещества: аммиак, изо-бутан, фторхлорпроизводные насыщенных углеводородов (фреоны). На 6.14 показана типичная паротурбинная установка. Геотермальный флюид нагревает и доводит до кипения рабочее тело (здесь — изобутан). Охлаждающая вода требуется для конденсации рабочего тела перед его повторным нагревом. Геотермальный флюид закачивается обратно под землю; благодаря этому не возникает никаких осложнений из-за выпуска газов в атмосферу или загрязнения поверхностных вод геотермальным рассолом.

Паротурбинная установка (ПТУ) — одна из основных частей тепловой или атомной электростанции. Ее главное предназначение — преобразование тепловой энергии пара в электрическую, отдаваемую с шин электростанции потребителям. Экономичность ТЭС или АЭС, в первую очередь термодинамическая, в существенной мере определяется экономичностью ПТУ.

— сопловое 264 Паротурбинная установка 228 Первая загрузка реактора 151 Переменный режим работы ступени 265 Пересчет характеристик неохлаждаемых

Впервые в мировой практике на Рязанской ГРЭС сооружается головной образец МГД-энергоблока мощностью 500 МВт, состоящего из МГД-генератора мощностью 300 МВт и паротурбинной установки мощностью 315 МВт с турбиной К-300-240; КПД установки превысит 45%, а удельный расход условного топлива составит ориентировочно 270 г/(кВт • ч).

При блочной схеме все основное и вспомогательное оборудование паротурбинной установки не имеет технологических связей с оборудованием другой установки электростанции. Для электростанций на органическом топливе при этом к каждой турбине пар подводится только от одного или двух соединенных с ней котлов. Паротурбинную установку, турбина которой питается паром от одного парового котла, называют моноблоком, при наличии двух котлов на одну турбину — дубль-блоком. При неблочной схеме ТЭС пар от всех паровых котлов поступает в общую магистраль и лишь оттуда распределяется по отдельным турбинам. В ряде случаев имеется возможность направлять пар непосредственно от паровых котлов к турбинам, однако общая соединительная магистраль при этом сохраняется и поэтом} всегда можно использовать пар от всех котлов для питания любой турбины. Линии, по которым вода подается в паровые котлы (питательные трубопроводы) , также имеют поперечные связи.

Как известно, в основе цикла паротурбинной установки лежит цикл Ренкина. На 2.1 показаны схема простейшей паротурбинной установки и циклы Ренкина для нее при работе на насыщенном и перегретом паре. Из общего выражения, определяющего термический КПД,

2.1. Схема простейшей паротурбинной установки (и) и циклы Ренкина для нее при работе на насыщенном (б) перегретом (в) паре:

2.2. Рабочий процесс пара в турбине для простейшей паротурбинной установки в Л, s-диаграмме

При проектировании паротурбинной установки для выбора оптимальной схемы и основных параметров ее необходимо сравнить полные или удельные приведенные затраты, рассчитанные для различных вариантов. Обычно в этих целях один вариант (который принято называть исходным или базовым [1]) прорабатывается достаточно подробно и для него устанавливаются абсолютные значения урельных приведенных

На 3.7 приведен рабочий процесс пара в турбине для простейшей паротурбинной установки (когда нет отборов пара на регенеративный подогрев питательной воды или для теплового потребителя), работающей по циклу с промежуточным перегревом пара и без него. Внутренний абсолютный КПД в обоих случаях определятся по формуле

Полный перепад, рассчитанный на 1 кг пара потоков (D + D ), увеличится на постоянное значение, и, следовательно, решение для этого общего случая не будет отличаться от приведенного выше. На 3.17 приведены кривые, показывающие зависимость изменения КПД паротурбинной установки от отношения ДЛпп1/Д^ [2]. Кривые построены для турбоагрегата АЭС мощностью 500 МВт при начальном давлении 5,88 МПа для трех значении разделительного давления ре. Как видно из рисунка, оптимальные значения ДАп установленные вариантными расчетами, полностью со-пасуются с приведенными зависимостями. Хорошее совпадение получено также для турбоагрегата АЭС мощностью 500 МВт при начальном давлении 6,37 МПа [2, 56].

в отборах примерно такие же, и поэтому удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении, как и общая выработка на бт п. отдаваемом ТП, здесь будет, конечно, заметно ниже, чем на современной ТЭЦ, рассчитанной на то же Q . Поэтому для оценки экономичности принятого метода модернизации следует сопоставить удельные или полные приведенные затраты на производство электроэнергии и теплоты при реконструкции электростанции и строительстве новой. При этом для одного и того же (2Т п годовая выработка электроэнергии будет неодинаковой, и при определении затрат Зэ на выработку электроэнергии в варианте с меньшей выработкой (при модернизации паротурбинной установки) необходимо учесть ДЗЭ по замещающей электростанции.

В схемах с промежуточным перегревом пара, так же как на установках без промежуточного перегрева, при постоянном числе регенеративных подогревателей существует определенная температура питательной воды, при которой т?, (соответственно т? ) принимает максимальное значение. Это хорошо видно из 4.8, где приведены зависимости т?э от / в для паротурбинной установки на сверхкритических начальных параметрах. Здесь для схемы с одним отбором из ЧВД турбины при общем числе подогревателей z' = z — 1 (точки показаны кружочками) температура питательной воды определяется давленном в промежуточном пароперегревателе и не зависит от общего числа регенеративных подогревателей. С повышением f (когда устанавливается еще один

Теплота на технологические нужды подается потребителю обычно с паром, отбираемым либо непосредственно от паротурбинной установки (из производственного отбора или из потока отработавшего пара турбин