Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

В регенеративных тепловых схемах КТЭУ 1-го рода подогрев питательной воды осуществляется паром, отбираемым из промежуточных ступеней главной турбины. Имеющиеся в главной турбине отборы пара (от одного до пяти) в основном используются для подогрева питательной воды. Но иногда часть отборов пара используют для подогрева воздуха в воздухоподогревателях главных котлов, в качестве греющего пара в испарительных установках, и для других нужд КТЭУ. Таким образом, в отличие от регенеративных схем 2-го рода, в схемах 1-го рода регенерация теплоты отделена от приводов вспомогательных механизмов. В таких тепловых схемах число водоподогревателей (ступеней подогрева питательной воды) всегда равно числу отборов пара (при условии, что все отборы идут только на подогрев питательной воды). Еще одной особенностью регенеративных схем 1-го рода является отсутствие многочисленных механизмов с турбоприводом и системы отработавшего пара. Единственным мощным турбомеханизмом, использующимся в таких схемах, является турбогенератор, который сбрасывает отработавший пар в главный конденсатор. Остальные вспомогательные механизмы электрифицированы и получают энергию для своих элекроприводов от турбогенератора.

Регенеративная тепловая схема 1-го рода с одним отбором пара и ее термодинамический цикл установки показаны на рис. 78. Пар из котла подается на главную турбину — Ог, и на единственный вспомогательный механизм турбогенератор — Овм. И турбина, и турбогенератор сбрасывают отработавший пар в главный конденсатор. Из корпуса турбины, после одной из промежуточных ступеней, производится отбор части пара. Давление отбираемого пара равно давлению за ступенью турбины, после которой он отбирается. Отобранный пар поступает в водоподогреватель поверхностного типа, отдает свое тепло нагреваемой питательной воде и конденсируется. Как и в схеме «ВПП», конденсат греющего пара дренируется в главный конденсатор, где смешивается с конденсатом турбины и турбогенератора и охлаждается. Из главного конденсатора конденсат забирается насосом, подается в трубную систему подогревателя воды, и в уже нагретом состоянии — в паровой котел.

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

ГК

Рис. 78. Регенеративная тепловая схема и термодинамический цикл КТЭУ с одним отбором пара.

ГК — главный котел; ГТ — главная турбина; ТГ — турбогенератор;

Кр — главный конденсатор; ВПП — водоподогреватель поверхностного типа;

Н — насос;

Рог — давление отбираемого пара (греющего пара);

Іот — энтальпия отбираемого пара; і’0т — энтальпия конденсата греющего пара.

Главный цикл тепловой схемы 1-го рода, изображенной на рис. 78, состоит из следующих процессов;

1 — 2от — расширение пара в части ступеней турбины до начала

Отбора;

2от — 2 — расширение оставшейся части пара в последующих

Ступенях турбины после отбора;

2 — 2′ — конденсация отработавшего пара в главном конденсаторе;

23 — сжатие конденсата в насосе;

3 — 2’от — подогрев воды основного цикла в водоподогревателе;

2 ‘от — 4 — подогрев питательной воды в котле до температуры

Насыщения;

4 — 5 — испарение воды в котле;

5 -1 — перегрев пара в пароперегревателе котла.

Вспомогательный цикл КТЭУ составляют следующие процессы;

— расширение пара в части ступеней турбины до начала отбора;

2от — к — охлаждение отобранного пара в водоподогревателе до температуры насыщения;

К — 2’от — конденсация греющего пара в водоподогревателе;

1 — 2

От

2 ‘от — 2’ — охлаждение конденсата греющего пара;

Площадь диаграммы а — 3 — 2’от — Ь характеризует уменьшение потерь теплоты в цикле КТЭУ за счет использования регенерации.

КПД регенеративной схемы КТЭУ с 1 отбором пара;

^ ^ , где Опол вг (і] І2) вот (іот І2),

О

Оз вК [і] Іо т)

подпись: \р

Тогда; 77

подпись: тогда; 77ВГ Ч і2 _ вОТ (ІОТ І2)

Вк І1 _ •0 т вк — Ч0 т )

"V

Умножим и разделим на ■ (первое слагаемое)

/~г ^

ВГ Ч1 ~ Ч2 Ч1 ~ Ч2

подпись: /~г ^
вг ч1 ~ ч2 ч1 ~ ч2

/~Г ^

ВГ Ч ~ Ч2 Ч1 ~ Ч2

подпись: /~г ^
вг ч ~ ч2 ч1 ~ ч2

/~Г ^ ^

ВК Ч~ ЧОТ Ч1~ Ч2

подпись: /~г ^ ^
вк ч~ чот ч1~ ч2

Здесь;

подпись: здесь;

• •!

ВК Ч~ Ч2 Ч~ ЧОТ

подпись: • •!
вк ч~ ч2 ч~ чот

КПД цикла Ренкина ———

Коэффициент регенерации

подпись: кпд цикла ренкина 
коэффициент регенерации
Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го родаУкКр "х р

1

Коэффициент регенерации показывает относительное уменьшение затрат тепла в котле за счет использования регенеративного подогрева питательной воды.

Преобразуем второе слагаемое; 1°Т ^ ^. г°т ^ г г1

Ок г1 ~ гот — к г1 _ гот

Отношение вида °т = соот называется коэффициент отбора пара;

В

Г

Коэффициент отбора показывает, какая доля пара от общего расхода через турбину идет на отбор.

Учитывая сказанное;

Г ■ _ ■

Ч1 ~ Ч2

V ■ _ Чо т

В0Т ІОТ Ч2 _ ^ОТ

■ _ • Л

Ч1 ІОТ Ч1 ~ Ч0 Т J

_ ^ОТ^рЛь

Р

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

Так как

подпись: так какКрЛя т0

Подставив полученные значения, получим формулу КПД для регенеративной схемы 1-го рода;

Ґ

1 — ю

От

V

V

Г^Р _ Кцк

Р

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

Проанализировав выражение для КПД регенеративной тепловой схемы 1-го рода, можно сделать выводы;

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го родаКПД схемы является функцией П = / {Рот);

Функция КПД 77 = / (Рот) для

Регенеративного цикла имеет максимум при определенном значении;

В регенеративных тепловых схемах 1-го рода отсутствуют излишки отработавшего пара.

КПД регенеративных тепловых схем 1-го рода всегда выше КПД тепловых схем 2-го рода. КПД схемы 1-го рода увеличивается с увеличением числа отборов пара. Обычно число отборов пара в судовых КТЭУ составляет от трех до пяти. Каждый последующий отбор увеличивает КПД установки в меньшей степени, но значительно усложняет тепловую схему, увеличивает массогабаритные показатели КТЭУ и усложняет управление установкой.

В регенеративных тепловых схемах 1-го рода с несколькими отборами пара используется многоступенчатый подогрев питательной воды. При применении многоступенчатой регенерации в тепловых схемах могут использоваться различные типы водоподогревателей. Как правило, в первой и последней ступенях подогрева питательной воды используются водоподогреватели поверхностного типа, а в промежуточных ступенях подогрева — деаэраторы. Дренаж конденсата греющего пара из ВПП первой ступени осуществляется в главный конденсатор, из ВПП последней ступени — в деаэратор предшествующей ступени подогрева.

Нумерация отборов греющего пара производится по ходу движения пара в корпусах турбин; первый отбор — из корпуса ТВД, второй — из ресивера, третий — из корпуса ТНД.

В

подпись: в

БМ

подпись: бмВг Н

В тт

В0Т II

Тнд

Ротш III

Кр

В

ОТ III

ЮТ III

ЮТ III

В,

ОТ I

ТВД

 

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

В,

 

Рот I

 

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

Рот II

 

ГК

 

2

 

2

 

ЮТ I

 

ЮТ II

 

1пв

 

Заб.

Вода

 

ЮТ I

 

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

ВП

Вд

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

Впсд впнд

 

€>

Пн

 

€>

Кн

 

Термодинамический цикл тепловой схемы 1-го рода с тремя отборами пара показан на рис. 80. Каждому отбору пара соответствует свое давление ротI, определяемое установившимся текущим давлением пара за ступенью турбины, после которой производится отбор. В каждой ступени подогрева температура питательной воды повышается до величины Т0Т1. При этом подогрев воды в самом котле до температуры насыщения производится в

Регенеративные тепловые схемы КТЭУ 1-го рода

Небольшом интервале температур: ЛГ = Тв — Тот 1. Площадь диаграммы а — 3 — 2’0т 1 — <3 характеризует уменьшение потерь теплоты в цикле КТЭУ с тремя отборами пара за счет использования регенерации. Причем площадь а — 3 — 2’0тш — Ь соответствует уменьшению потерь теплоты за счет первой

Ступени подогрева, площадь Ь — 2’0тш — 2’0тп — с — за счет второй ступени, и площадь с — 2’0тп — 2’0тш — 3 — за счет третьей ступени подогрева.

Ваш отзыв

Рубрика: Судовые паропроизводящие установки

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *