Пути повышения эффективности работы паросиловой установки

Технологический процесс преобразования энергии основного рабочего тела тепловых электростанций осуществляется в теплоэнергетическом оборудовании, объединенным между собой в соответствии с тепловой схемой. Тепловые схемы тепловых электростанций постоянно совершенствуются с целью повышения КПД и снижения удельного расхода топлива. Это достигается следующим образом:
1. Использование высокой температуры пара и оптимального давления пара, соответствующего этой температуре. Дальнейшее повышение температуры ограничено не только прочностными условиями материалов, но и началом термической диссоциации воды, что приводит к появлению в теплоносителе атомарных кислорода и водорода, приводящих к коррозии и охрупчиванию стали.
2. Применение оптимальных с точки зрения технико-экономических показателей конечного давления пара в паротурбинной установке составляет 3 -4 кПа. Снижение вакуума в конденсаторе приводит к увеличению термического КПД паротурбинной установки. В то же время увеличение скорости циркуляции, необходимой для снижения давления в конденсаторе или снижение температуры, приводит к увеличению конденсата на поверхности, мощности системы охлаждения. Поэтому оптимальное давление в конденсаторе является результатом технико-экономического анализа.
3. Использование промежуточного подогрева пара повышает термический КПД цикла и снижает конечную влажность пара на последних ступенях паровой турбины. Температура промежуточного перегрева пара чаще всего принимается равной температуре перегрева пара, а давление составляет 0,15-0,25 от давления пара.
4. Использование регенеративного подогрева питательной воды котла паром из отборов паротурбинного агрегата, что снижает расход пара и безвозвратные потери тепла в конденсаторе.
5. Использование оптимальных схем отпуска теплоты на теплофикацию [20].
В конденсационной паровой турбине отработавший пар поступает в конденсатор, где он конденсируется и передает скрытую теплоту парообразования охлаждающей воде. Это тепло, составляющее 55-65% тепла, подаваемого в котел, теряется бесполезно, поскольку температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора лишь незначительно (на 10-15 ° C) превышает атмосферную. В то же время для бытовых и технологических нужд (например, для отопления зданий, подогрева и сушки материалов) требуется относительно низкая температура теплоносителя (100-150 ° C), в качестве которого может служить пар, который отработал в турбине до давления, требуемого потребителям тепла. В этом случае теплота конденсации отработанного пара может быть полностью использована в технологических устройствах для нагрева воды или сушки материалов, а конденсат возвращается в турбинный цикл. Тем самым, одновременное производство электрической энергии и тепла на одной и той же теплосиловой установке является более выгодным, чем раздельное.
Рассчитав паротурбинную установку, работающую по циклу Ренкина, видно, что термический КПД таких установок очень низок (около 35%). Но так как термический вид энергии очень распространен, необходимо искать методы повышения КПД ПСУ. Было представлено несколько способов повышения термического КПД. За счёт повышения начальных параметров пара КПД увеличилось на 19% , вторичного перегрева 3-18%, регенерации 6-8% [21].


Купить