Промежуточный перегрев пара

Повышение средней температуры подвода теплоты в цикле может быть достигнуто с помощью промежуточного перегрева пара. Это должно повысить экономичность и снизить конечную влажность пара в турбине до 12 – 14%. Однако, если снижение влажности достигается всегда, то повышение экономичности – только в определённых условиях при оптимальных параметрах (рис. 5.4)

Рисунок 5.4-Зависимость термического к.п.д. цикла от давления промежуточного перегрева пара.

Из графика видно, что оптимальное значение промежуточного перегрева < 0,5 Р0. При < 0,2 Р0 промежуточный перегрев приводит к потере экономичности, т.к. отработавший пар за турбиной будет иметь более высокую энтальпию, это ведёт к увеличению потерь в холодном источнике цикла и к уменьшению термического к.п.д.

Процесс расширения пара в турбине с промежуточным перегревом показан на i,s - диаграмме (рис.5.5).

Рисунок 5.5-икл Ренкина и регенеративный цикл с промежуточным перегревом на i,s – диаграмме.

- использованное теплопадение пара при расширении от начального давления Р0 до конечного Рк в конденсаторе. Удельный расход пара в цикле с промежуточным перегревом всегда меньше, чем без него:

< , (5.1)

т.к. всегда больше, чем , по свойству пара.

Рисунок 5.6-Принципиальная тепловая схема с газовым промежуточным перегревом

1- парогенератор; 2- первичный перегрев пара; 3- вторичный перегрев пара, промежуточный газовый перегреватель в газоходе парогенератора; 4- турбина; 5- конденсатор; 6- тепловой потребитель; 7- ПВД; 8 – ПНД; 9- деаэратор; 10- питательный насос.

Однако, удельный расход теплоты и термический к.п.д. в регенеративном цикле с промежуточным перегревом может быть как меньше, так и больше, чем без него.

< > ; ( < > );

На турбинах типов ПТ-60-130, ПТ-135-130, Т-50-130, Т-100-130 (теплофикационные с одним и двумя регулируемыми отборами пара) отказались от применения промежуточного перегрева на параметры Р0 = 13МПа, t0=555°C, в связи со снижением удельной комбинированной выработки на базе отпускаемой потребителям теплоты из промышленных отборов и незначительным увеличением удельной выработки на теплофикационных отборах. Снижение удельной комбинированной выработки объясняется увеличением энтальпии отборного пара при введении промежуточного перегрева (см. рис 5.5, и ). Поэтому, при том же отпуске теплоты от ТЭЦ снижается комбинированная выработка электроэнергии, что снижает экономию топлива на ТЭЦ, ухудшает её показатели. Кроме того, применение промежуточного перегрева требует блочной схемы, усложняет защиту тепломеханического оборудования, требует специальной защиты от сброса перегретого пара в турбину из линий промежуточного перегрева, что в условиях работы промышленной ТЭЦ не всегда целесообразно и экономически выгодно. Промежуточный перегрев может осуществляться в том же парогенераторе в специально выделенном промежуточном перегревателе. Этот вид перегрева называют газовым перегревом. Применяется широко. Недостаток: большая протяжённость паропроводов промежуточного перегрева от турбины к парогенератору и обратно. Это увеличивает потери давления пара и удорожает паропроводы. Обычно падение давления в линиях промежуточного перегрева ΔРпп = 0,25 – 0,4 МПа и приводит к ухудшению экономичности цикла с промежуточным газовым перегревом.

Промежуточный перегрев применяется для конденсационных блоков на параметры Р0=13МПа, t0= 545°C, tпп= 545°C; и на параметры Р0=24МПа, t0= 545°C, tпп= 545°C.