Регенеративный цикл паротурбинной установки

Регенерация в паротурбинных установках – это подогрев конденсата перед подачей его в паровой котел за счет тепла отборов пара из турбины. Применяются подогреватели двух типов: смешивающего и поверхностного.

На рис. 9.18 и 9.19 представлены схема и цикл ПТУ с двумя подогревателями смешивающего типа

Обозначения: ПК - паровой котел; П - пароперегреватель; Т- турбина;
ПВД, ПНД – подогреватели высокого и низкого давлений; К – конденсатор;
ЭГ - электрогенератор; Н - насосы. Цифры на схеме соответствуют узловым точкам обратимого цикла (рис. 9.19). Через a₁ = G₁/G, a₂ = G₂/G обозначены массовые доли пара, направляемые в отборы, G₁, G₂ - расходы пара, направляемые в отборы; G- полный расход пара, поступающего на турбину

Пар, поступающий в подогреватели, конденсируется (процессы ) и при смешении с водой подогревает ее (процессы ).

Для обратимого цикла (рис. 9.19), без учета работы насосов, подводимая и отводимая теплота, работа цикла и термический КПД рассчитываются по формулам:

.

Массовые доли пара a₁ и a₂ находятся из уравнений теплового баланса для подогревателей.

Для ПВД

,

для ПНД

.

Применение регенеративного подогрева воды дает:

1. Повышение h_t, т.к. увеличивается средняя термодинамическая температура подвода теплоты к рабочему телу (процесс вместо 2¢-1- в цикле без регенерации).

2. Повышение за счет снижения потерь от необратимости передачи теплоты к воде в подогревателях по сравнению с передачей теплоты к воде в паровом котле.

В современных мощных паротурбинных установках число регенеративных подогревателей достигает 7-9. Применение регенерации дает увеличение электрического КПД на 12-15%.