Энергетические показатели теплофикационной ПТУ

1.Абсолютный электрический КПД теплофикационной ПТУ:

,

где N_э – мощность установки, кВт; Q_э - полный секундный расход тепла на турбоустановку, кВт.

Величина Q_э определяется по формуле (где в нашем случае D_т=D_пп):

,кВт.

Из определения показателя следует, что для повышения экономичности паротурбинной установки следует увеличивать термический КПД цикла (за счет роста разности средних температур, определяющих процессы подвода теплоты в котле и отвода теплоты в конденсаторе), совершенствовать проточную часть турбины, а также сокращать потери механические и в электрическом генераторе.

2. Полный КПД теплофикационной турбоустановки (коэффициент использования тепла)

,

где - теплота, отдаваемая тепловому потребителю, кВт.

3.Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении

, кВт/кВт.

В этой формуле - мощность, вырабатываемая за счет пара теплофикационных отборов:

, кВт.

Величина в формуле для показателя Э - расход тепла на отопление – рассчитывается по формуле:

, кВт.

Из расчета теплофикационной ПТУ следует, что без применения методов оптимизации работы ПТУ их экономичность невысока, и КПД не превышает 45 %. Это обусловлено тем, что теплота конденсации отработавшего в турбине пара, отдаваемая охлаждающей воде в конденсаторе, составляет лишь половину теплоты, поступившей в котле от топлива к рабочему пару.

Основные потенциальные методы повышения экономичности ПТУ:

- аэродинамическое совершенствование паровой турбины;

- совершенствование ТД цикла, главным образом, путем повышения параметров пара, поступающего из парогенератора, и снижения давления пара, отработавшего в турбине;

- совершенствование и оптимизация тепловой схемы и оборудования.

Тепловой и конструкционный расчет теплообменного аппарата

Теплообменные аппараты или теплообменники (ТО) - устройства для передачи теплоты от одних сред (горячих теплоносителей) к другим (холодным теплоносителям). По способу передачи теплоты различают ТО:

- рекуперативные. Теплота передаётся через твердую стенку;

- смесительные. В них теплоносители контактируют смешиваясь;

- регенеративные. Теплоносители (горячий и холодный) контактируют с твердой стенкой поочередно.

Соответственно своему назначению ТО называются подогревателями, холодильниками, испарителями, экономайзерами, конденсаторами и т.п. Кроме того, рекуперативные ТО классифицируются по взаимному направлению теплоносителей (прямоток, противоток, смешанный ток и т.д.), по материалу поверхности теплообмена, по числу ходов и т.д. (рис. 10).