Теплофикация и когенерация

К теплофикационным ПТ относятся ПТ с противодавлением, с регулируемым отбором пара, а также с отбором и противодавлением.
У ПТ с противодавлением весь отработавший пар используется для технологических целей (сушка, отопление и др.). Электрическая мощность, развиваемая турбоагрегатом с такой ПТ, зависит от потребности производства или отопительной системы в греющем паре и меняется вместе с ней. Поэтому турбоагрегат с противодавлением обычно работает параллельно с конденсационной ПТ или электросетью, которые покрывают возникающий дефицит в электроэнергии. В ПТ с регулируемым отбором часть пара отводится из 1 или 2 промежуточных ступеней, а остальной пар идёт в конденсатор. Давление отбираемого пара поддерживается в заданных пределах системой регулирования. Место отбора (ступень ПТ) выбирают в зависимости от нужных параметров пара. У ПТ с отбором и противодавлением часть пара отводится из 1 или 2 промежуточных ступеней, а весь отработавший пар направляется из выпускного патрубка в отопительную систему. Давление пара ПТ для отопительных целей обычно составляет 0,12 Мн/м2 (0,12 МПа), а для технологических нужд (сахарные, деревообрабатывающие, пищевые предприятия) 0,5-1,5 Мн/м2.

Цикл Ренкина на перегретом паре:
а – в Р, - диаграмме; б – в Т, s – диаграмме

При установке турбины с противодавлением каждый килограмм пара совершает полезную работу lтех=h1-h2 и отдает тепловому потребителю количество теплоты qт.п=h2-h/2. Мощность установки по выработке электроэнергии Nо=(h1-h2)D и ее тепловая мощность Qт.п=(h2-h/2)D пропорциональны расходу пара D, т.е. жестко связаны. Это неудобно на практике, ибо графики потребно-сти в электроэнергии и теплоте почти никогда не совпадают.
Чтобы избавиться от такой жесткой связи, на станциях широко применяют турбины с регулируемым промежуточным отбором пара (рисунок 9.3). Такая турбина состоит из двух частей: части высокого давления (ЧВД), в которой пар расширяется от давления р1 до давления ротб, необходимого для теплового потребителя, и части низкого давления (ЧНД), где пар расширяется до давления р2 в конденсаторе. Через ЧВД проходит весь пар, вырабатываемый котлоагрегатом. Часть его Dотб (при давлении ротб) отбирается и поступает к тепловому по-требителю ТП. Остальной пар в количестве Dк проходит через ЧНД в конденсатор К

Типовая схема ТЭЦ:
1 – паровой котел,
2 – теплофикацион-ная турбина, 3 – генератор,
4 – конденсатор,
5 – деаэратор,
6 – подогреватель питательной воды высокого давления,
7 – подогреватель сетевой воды низкого давления,
8 – подогреватель сетевой воды высокого давления,
9 – конденсатный насос,
10 – питательный насос,
11 – цикрулярный насос,
12 – сетевой насос,
13 – конденсатный насос подогревателей

Охлаждающие устройства различных типов:
а – брызгальный бассейн;
б – открытая брызгальная градирня;
в – испарительная градирня с гиперболической башней; г - градирня с принудительной циркуляцией воздуха;
д – градирня со всасывающим вентилятором и противоточным движением воздуха;
е - градирня со всасывающим вентилятором и поперечным движением воздуха;
ж – открытая градирня с оросительным устройством

Основные формулы для расчета ПТУ

Практическое занятие

Расчетная работа «Расчет отпуска теплоты от ТЭЦ»

Затем строится годовой график производственно-технологического теплоснабжения:
,
где Qпi – отпуск теплоты за текущий месяц, ГДж;
– отпуск теплоты за текущий месяц в относительных единицах, ГДж (по приложению 1).