Какие потери энергии учитывает термический КПД цикла рабочего тела? Каковы основные способы повышения термического КПД цикла?
На паротурбинных ТЭС используется цикл рабочего тела, который называется циклом Ренкина.
На рис. 5 показаны схема простейшей паротурбинной установки и цикл Ренкина на перегретом паре (участок 1-2 - расширение пара в турбине, 2-3 – конденсация отработавшего пара в конденсаторе, 3-4 – нагрев воды в насосе, 4-5, 5-6 и 6-1 – экономайзерный, испарительный и пароперегревательный участки парогенератора соответственно).
а) б)
Рис. 5. Схема простейшей паротурбинной установки (а) и цикл Ренкина на перегретом паре (б)
Площади фигур в цикле Ренкина соответствуют:
- S127834561 – подведенной теплоте к циклу в горячем источнике, т.е. в парогенераторе;
- S27832 – отведенной теплоте от цикла в холодном источнике, т.е. в конденсаторе;
- S1234561 – полезной работе в цикле.
Термический КПД цикла Ренкина ηt есть отношение полезной работы к подведенной теплоте, а поскольку полезная работа равна разности между подведенной и отведенной теплотой, то можно сделать вывод, что КПД цикла рабочего тела учитывает потерю энергии в холодном источнике.
Основными способами повышения термического КПД цикла Ренкина являются:
- увеличение начальных и снижение конечных параметров рабочего тела, так как при этом возрастает полезная работа и уменьшается отвод теплоты в холодном источнике;
- осуществление промежуточного перегрева пара, что означает подвод дополнительной теплоты в горячем источнике без увеличения отвода теплоты в холодном источнике;
- регенеративный подогрев питательной воды парогенератора отбираемым из турбины паром, что приводит к уменьшению расхода пара в конденсатор и, следовательно, к снижению потерь теплоты в холодном источнике.
Какие потери энергии учитывают внутренний относительный КПД турбины, механический КПД турбины и электромеханический КПД генератора? Что такое абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки?
На рис. 6 показан процесс расширения пара в турбине в i-s-диаграмме. Внутренний относительный КПД турбины ηоi равен отношению использованного теплоперепада в реальном цикле Hi к теплоперепаду в идеальном цикле Hа (эта величина также называется располагаемым или адиабатическим теплоперепадом).
Рис. 6. Теплоперепад в адиабатическом (идеальном) и реальном процессе расширения пара в турбине
Hi всегда меньше Hа из-за следующих потерь энергии, которые учитывает величина ηоi:
- потери энергии в паровпускных трубах и регулирующих устройствах на входе пара в турбину;
- потери энергии потоком рабочего тела в проточной части турбины из-за ее несовершенства;
- потери энергии с выходной скоростью;
- потери энергии из-за протечек пара через уплотнения.
Механический КПД турбины ηм учитывает потери энергии от трения в подшипниках и затраты энергии на системы регулирования и смазки.
Электромеханический КПД генератора ηг учитывает механические потери от трения и электрические потери от вихревых токов.
Турбогенераторная установка (ТГУ) – это совокупность турбоустановки и электрогенератора, а турбоустановка (т/у) включает в себя турбину и вспомогательное оборудование – конденсатор, ПНД, ПВД, деаэратор, насосы и другие элементы тепловой схемы.
Абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки ηэ равен произведению четырех КПД - ηt, ηоi, ηм и ηг. Следовательно, ηэ учитывает все потери энергии, учитываемые этими четырьмя КПД.
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 1160;