Каково назначение промежуточного перегрева пара. Как он осуществляется на ТЭС и АЭС. Сравните эффективность промперегрева на КЭС и ТЭЦ

V. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ПЕРЕГРЕВ ПАРА

Какие существуют способы расширения действующих электростанций турбоустановками высоких параметров? Каковы достоинства и недостатки этих способов?

Расширение действующих электростанций производится с целью:

- увеличения общей мощности;

- улучшения показателей тепловой экономичности.

Возможны два способа расширения – пристройка и надстройка.

Пристройка осуществляется путем ввода в эксплуатацию новой отдельной турбоустановки с более высокими энергетическими показателями по сравнению с существующей частью электростанции. При этом средний по станции удельный расход условного топлива несколько снижается.

Надстройка означает установку новой турбины высоких параметров, которая имеет противодавление, позволяющее отработавшему пару этой турбины продолжить свое расширение в существующей турбине, рассчитанной на меньшие начальные параметры. Таким образом, новая турбина является предвключенной по отношению к имеющейся.

Надстройка может быть полной или частичной – в зависимости от того, какая доля пара, требуемого прежней турбиной, проходит через новую. При частичной надстройке требуются котлы двух давлений, так как турбина с меньшими начальными параметрами получает какую-то часть необходимого ей пара из противодавления новой турбины, а недостающее количество пара – из котла меньшего давления.

Надстройка позволяет более существенно повысить общий КПД электростанции, так как предвключенная турбина увеличивает полезную работу, но не приводит к росту потерь энергии в холодном источнике.

Достоинством другого варианта расширения станции является то, что пристройка, в отличие от надстройки, дает возможность увеличить тепловую нагрузку за счет ввода в действие новых теплофикационных турбин.

Промежуточный перегрев пара осуществляется с целью предотвращения недопустимой конечной влажности пара и повышения внутреннего относительного КПД тех отсеков турбины, которые расположены после промперегрева (рис. 13).

Рис. 13. Влияние промперегрева на конечную влажность пара ( – конечная влажность пара в цикле с промперегревом)

При высоких давлениях промперегрева он позволяет еще и повысить термический КПД цикла рабочего тела (рис. 14), причем выигрыш в тепловой экономичности тем больше, чем раньше пар поступает в промпароперегреватель.

Рассмотрим, как осуществляется промперегрев пара.

На ГРЭС (т.е. на КЭС с циклом перегретого пара) возможны два способа промперегрева - газовый в газоходах котла и паровой острым паром.

Рис. 14. Влияние давления промперегрева на термический КПД цикла Ренкина

В основном применяется газовый промперегрев, обеспечивающий более высокую тепловую экономичность электростанции, но при паровом варианте снижается длина трубопроводов и упрощается котельная установка.

На АЭС с реакторами на тепловых нейтронах (а это КЭС с циклом насыщенного пара) используется только паровой промперегрев начальным паром (возможен также вариант с использованием для промперегрева и начального пара, и пара из первого отбора турбины). Это объясняется тем, что в случае направления пара после ЦВД на промперегрев непосредственно в ядерный реактор может произойти снижение надежности реакторной установки из-за ее усложнения и появления дополнительных отверстий в корпусе реактора. В целях уменьшения расхода острого пара промперегреву должна предшествовать механическая сепарация влажного пара после ЦВД. Отделение влаги в сепараторе происходит при соударении капелек воды с поверхностями волнообразно изогнутых листов (жалюзи), набранных в пакеты. Это обеспечивает сухость пара примерно 99%. Дальнейшее осушение производится в процессе промперегрева. Сепаратор располагается в одном корпусе с паро-паровой теплообменной поверхностью промпароперегревателя (рис. 15). Потеря давления в сепараторе-промпароперегревателе (СПП) обычно составляет 4-6%.

Рис. 15. Схема включения сепаратора-промпароперегревателя

Турбины ТЭЦ не имеют промперегрева, за исключением:

- агрегатов сверхкритического давления Т-250-240, где промперегрев необходим для уменьшения конечной влажности пара;

- турбин Т-180/210-130, выполненных на базе К-200-130; здесь основной целью промперегрева является увеличение КПД и мощности турбоустановки.

Способ осуществления промперегрева на ТЭЦ такой же, как на ГРЭС.

Эффективность промперегрева на ТЭЦ меньше, чем на КЭС, так как теплофикационные турбины имеют меньший расход пара в конденсатор. К тому же промперегрев может привести к повышению параметров пара для теплового потребителя, что снижает величину отбора и увеличивает отвод теплоты в конденсаторе.

Дата добавления: 2014-11-29