Показатели тепловой экономичности

Показатели тепловой экономичности (продолжение)
Процесс перехода от Р0 к Р01 связан с процессом дросселирования в блоке стопорно-регулирующий клапан турбины. Эти потери характеризуются величиной h0 – h01. Степень совершенства этого блока характеризуется следующим к.п.д.
Количество теплоты, подводимое к турбоустановке одним килограммом пара, называется удельной располагаемой теплотой турбины
- удельный располагаемый теплоперепад (или адиабатный теплоперепад, или удельная располагаемая внутренняя работа турбины, ).
Количество теплоты, отводимое от одного килограмма рабочего тела в «холодном источнике», обозначим через q1.
Термический к.п.д. цикла – это величина

Показатели тепловой экономичности (продолжение)
Совершенство проточной части турбоустановки характеризуется величиной :
Потери с выходной скоростью характеризуются своим к.п.д.
Внутренний относительный к.п.д. турбины - это отношение действительного теплоперепада к располагаемому теплоперепаду:
Внутренний абсолютный к.п.д. турбины определяется следующим образом
- теплоперепад в турбине с учетом протечек.

Показатели тепловой экономичности (продолжение)
Внутренний абсолютный к.п.д. турбины можно переписать в следующем виде:
Относительный эффективный к.п.д. турбины:
где - удельная эффективная работа на валу турбины, - удельная располагаемая внутренняя работа турбины,
, , - к.п.д. механических потерь.
Абсолютный эффективный к.п.д. турбины
Относительный электрический к.п.д. ТУ
- удельная энергия, снимаемая с шин электрогенератора, а -
к.п.д., учитывающий потери в электрогенераторе.
Абсолютный электрический к.п.д. турбоустановки

Показатели тепловой экономичности (продолжение)
Если же говорить о к.п.д. станции, то надо учесть также и потери в реакторе, ПГ, трубопроводах и т.д., то есть
Если учитывать расход электрической энергии на собственные нужды, то абсолютный электрический к.п.д. нетто турбоустановки запишется следующим образом:
- удельный расхож электроэнергии на собственные нужды.
Для АЭС к.п.д. нетто записывается так:
Удельный расход теплоты на турбоустановку q – это величина
[ ]

Показатели тепловой экономичности (продолжение)
Удельный расход пара на турбоустановку d0 – количество пара, которое надо подвести к турбине, чтобы выработать 1 кВт·час энергии. Определяется d0 следующим образом:
[ ]
Q0 – тепловая мощность АТЭЦ, QТП – мощность теплового потребителя, - коэффициент, учитывающий потери при транспортировке тепла.
К.п.д. турбоустановки АТЭЦ по выработке электроэнергии:

Регенеративный подогрев на АЭС
Подогрев питательной воды за счет теплоты частично отработавшего в турбине пара называется регенеративным подогревом питательной воды.
Технически такой процесс осуществляется следующим образом. В процессе расширения пара часть его отбирается из турбины и направляется в специальные теплообменные аппараты (регенеративные подогреватели) для нагрева конденсата (питательной воды.
С термодинамической точки зрения выигрыш от регенеративного подогрева состоит в следующем.
При чисто конденсационном цикле весь пар, подводимый к турбине, доходит до конденсатора, в котором происходит его полная конденсация, и теплота конденсации уносится в окружающую среду с охлаждающей водой.
В цикле с регенерацией теплота отбираемого пара возвращается (регенерируется) обратно в цикл. Это позволяет заметно повысить тепловую экономичность цикла.

Реализация цикла с регенерацией
Схема без регенеративного подогрева
Схема с регенеративным подогревом

Условное изображение цикла с регенерацией в T-s диаграмме

Характеристики регенеративного подогрева
Степень регенерации - это отношение фактического подогрева питательной воды к максимально возможному.
- работа, совершаемая в турбине долей пара, дошедшей до конденсатора.
- работа, совершаемая в турбине долями пара, ушедшими в отборы на регенеративный подогрев.
- отвод тепла в конденсаторе.
- тепло, подводимое в источнике для выработки доли пара .
- тепло, подводимое в источнике для получения долей пара

Регенеративный подогрев (продолжение)
Исходя из общего определения, запишем выражение для к.п.д. цикла:
.
Подставив выражения для q1 и q2, получим в общем виде выражение для к.п.д. цикла с регенерацией:
- энергетический коэффициент цикла, то есть отношение работы, совершаемой паром отборов, к работе конденсационного потока пара.
- термический к.п.д. цикла без регенерации