Как влияют начальные показатели пара на показатели экономичности турбоустановки

Влияние давления свежего пара. Если при неизменных температурах отработавшего Т_ки свежего Т₀ пара á начальное давление пара р_о, то вследствие á температуры насыщения возрастет эквивалентная температура под­вода теплоты от Т_э до Т_э1 (рис. 1.9). Согласно формуле это приведет к увеличению абсолютного КПД цикла.

рис. 1.9 рис. 1.10

Однако по мере á Р₀ эквивалентная температура цикла Т_э вначале á, затем вследствие á доли подводимой теплоты, затрачиваемой на нагрев воды до температуры насыщения, этот рост замедляется, и дальнейшее á давления приводит уже к â Т_э и экономичности цикла.

Располагаемый теплоперепад турбины Н₀, т.е. числитель в формуле, с á р₀ á до тех пор, пока в h,s-диаграмме касательная аb к изотерме t₀ = const не станет параллельной участку изобары р_к = const (рис. 1.10). При дальнейшем á p₀ теплоперепад начинает â.

Как видно из h,s-диаграммы (см. рис. 1.10), энтальпия свежего пара h₀ при t_o=const с ростом давления р_oпонижается. Этим и объясняется тот факт, что максимум КПД η_t достигается при более высоком давлении пара р₀, чем максимум теплоперепада H₀.

á начального давления пара р₀при заданной температуре t₀ и неизменном конечном давлении р_к, как видно из T,s-диаграммы (см. рис. 1.9) и h,s-диаграммы (см. рис. 1.10) à á вл à â ηoi и эрозии рабочих лопаток. Поэтому при áРо á tо нужно или применять промеж. перегрев.

Влияние температуры пара. Влияние начальной температуры пара на термический КПД цикла легко выясняется при помощи T,s-диаграммы. á tо от T₀ до T₀₁ (рис. 1.12) приводит к á средней темпе­ратуры подвода теплоты от Тэ до Тэ₁при неизмен­ной температуре отвода ее Т_к и к соответствующему á КПД цикла. В этом особенно легко убедиться, если рассматривать á температуры как присоединение дополнительного цикла 2dd₁2₁2 к исходному циклу 1abcd21. Поскольку в исходном цикле средняя температура подвода теплоты Т_э ниже, чем в присоединенном, а температура отвода теплоты в обоих циклах одинакова, термический КПД присоединенного цикла выше, чем первоначального. Следовательно, эквивалентная температура Т_э1 и термический КПД нового цикла, состоящего из исходного и присоединенного циклов, будут выше, чем исходного.

Если процесс расширения заканчивается в зоне влажного пара, то по мере á tо â степень влажности его в последних ступенях турбины. Благодаря этому одновременно с á термического КПД á также и относительный внутренний КПД турбины

При дальнейшем á tо процесс расширения может закончиться выше пограничной кривой, т.е. в области перегретого пара. В этом случае несколько á средняя температура отвода теплоты. Однако поскольку изобары в области перегретого пара веерообразно расходятся вправо и вверх, средняя температура подвода теплоты á сильнее, чем средняя температура отвода ее, и поэтому термический КПД цикла á.

Таким образом, á начальной температуры пара всегда приводит к á абсолютного КПД цикла. Нетрудно убедиться с помощью h,s-диаграммы в том, что á tо всегда сопровождается также á располагаемого теплоперепада.

Перегрев пара до 545 °С широко используется в современной теплоэнергетике для повышения КПД. Дальнейшее повышение температуры перегрева в основном сдерживалось возможностями металлургии и было связано с заметным удорожанием электростанции, поскольку оно требует применения дорогостоящих жаропрочных сталей для пароперегревателей, паропроводов и деталей головной части турбины. Однако в настоящее время осуществляется переход к перегреву пара до 600 °С.

рис.1.12

Вопрос № 271