ОПИСАНИЕ СХЕМЫ УСТАНОВКИ

 

На рис. 10 показана схема регенеративной паросиловой установки, в которой тепловая энергия топлива превращается в механическую работу, а с помощью генератора механическая работа превращается в электрическую энергию.

 

Рис. 10. Схема паротурбинной установки с регенерацией теплоты

В паровой котел ПК поступает питательная вода из подогревателя 3, подаваемая под давлением питательней насосом (ПН). В топке котла при сгорании пылевидного топлива образуются продукты горения высокой температуры, передается тепло воде, протекающей по трубам, в которых образуется пар. Собираемый пар в барабане котла протекает через пароперегреватель и перегревается до температуры выше насыщения. Из котла пар по трубопроводу поступает в паровую турбину (Т) с параметрами . В турбине пар расширяется адиабатно от давления до и поступает в конденсатор (К). Параметры пара за турбиной .

Поступивший в конденсатор пар конденсируется, превращается в воду, т. к. он отдает свое тепло парообразования циркуляционной холодной воде, протекающей внутри трубок конденсатора. Переданное тепло парообразования пара нагревает циркуляционную воду от до . Циркуляционная нагретая вода подается циркуляционным насосом (ц.н.) на градирню , в которой циркуляционная вода охлаждается окружающим воздухом до первоначальной температуры . Таким образом, отданное паром циркуляционной воде тепло в конденсаторе с помощью градирни затем рассеивается в окружающую среду. Из конденсатора (К) конденсат в количестве с температурой и энтальпией подается конденсатным насосом (к.н.) в подогреватели 1. Здесь вода подогревается паром, отбираемым из третьего отбора турбины. Подогреватель 1 поверхностный. По трубам подогревателя протекает питательная вода, а между трубками протекает пар, поступающий из отбора турбины. Этот пар в количестве с энтальпией и давлением , отдавая тепло питательной воде, конденсируется и поступает в конденсатор турбины с энтальпией воды . Процессы в каждом элементе установки показаны на рис. 2 в диаграмме.

После подогревателя 1 питательная вода с энтальпией поступает в подогреватель 2 смешивающего типа (деаэратор) (рис. 1). Вместе с этим в подогреватель 2 поступает конденсат из подогревателя 3 с энтальпией и пар из второго отбора турбины в количестве с давлением и энтальпией

В смешивающем подогревателе поступающий пар второго отбора непосредственно соприкасается с водой, отдает тепло парообразования воде, подогревая ее до своей температуры конденсации. Таким образом, в подогревателе 2 (деаэраторе) смешиваются три потока: пар II-го отбора, питательная вода из 1-го подогревателя и конденсат пара 3-го подогревателя. Пар, поступающий во 2-й подогреватель, конденсируется, и вся смесь воды приобретает температуру конденсата пара. Питательный насос (п.н.) подает воду в подогреватель 3 высокого давления. Энтальпия воды – .

В подогревателе 3 питательная вода подогревается паром 1-го отбора до энтальпии . Количество отбираемого пара из 1-го отбора турбины при давлении и энтальпии . Здесь так же, как и в подогревателе I, питательная вода протекает по трубкам, а между трубками протекает пар, отдавая теплоту парообразования воде и конденсируясь. Конденсат поступает в подогреватель 2 с энтальпией .

После подогревателя 3 питательная вода подается с энтальпией в паровой котел.

Цикл паросиловой установки с тремя регенеративными отборами пара показан на рис. 11 в диаграмме.

 

Рис.11. Цикл паросиловой установки
с тремя регенеративными отборами пара

 

Действительный процесс расширения пара в турбине показан на схеме линией 1-2 д. Точки I, II, III характеризуют состояния пара в отборах турбины. Процесс конденсации пара представлен изотермой 2g–3, которой соответствует давление пара .

Процесс сжатия питательной воды в насосах (конденсатном и питательном) от давления до давления показан политропной 3–5. Нагрев питательной воды в подогревателях соответствует линии 5–6, а процесс подогрева воды в котле до кипения соответствует линии 6–7 (рис. 11).

Изобара 7–8 (она же изотерма) иллюстрирует процесс парообразования воды в котле, и изобара 8–1 показывает процесс перегрева пера от температуры насыщения при давлении до температуры перегретого пара .

Изобары иллюстрируют процессы конденсации пара в подогревателях от точек 1, II, III до нижней пограничной линии точек а, б, в(см. рис. 11).