P4250055

70

aaor

TT

Rys. 1125 Maksymalny przyrost sprawności obiegu z nieskończenie wielką liczbą stopni podgrzewu odniesiony do sprawności obiegu bez regeneracji [48]: 1 - obieg bez przegrzewu międzystopniowego, 2 — obieg z przegrzewem międzystopniowym

Na rysunku 11.26 podano orientacyjną zależność temperatury wody zasilającej t_w, od ciśnienia pary świeżej. Temperatura wody zasilającej zależy nie tylko od ciśnienia p₀, tj. od maksymalnej temperatury podgrzewu r„_łlMł = /,(p₀X lecz - zgodnie ze wzorem (11.34) — od liczby stopni podgrzewu z. W turbinach małej mocy celowe jest stosowanie mniejszej liczby zaczepów niż w turbinach dużej mocy; rysunek 11.26 nie uwzględnia tej okoliczności.

Rys. 11.26. Orientacyjna temperatura wody zasilającej w funkcji ciśnienia pary świeżej: 1 - obieg prosty, 2— obieg z przegrzewem międzystopniowym 43. Uwagi końcowe

Podgrzew regeneracyjny wpływa na projektowanie bloku i jego głównych elementów: kotła, turbiny, kondensatora i pompy zasilającej. Poniżej podano charakterystyczne cechy podgrzewu regeneracyjnego.

1.    Zwiększa sprawność obiegu przez wzrost średniej górnej temperatury doprowadzenia ciepła w kotle.

2.    Spowodowane regeneracją zwiększenie strumienia pary produkowanej

w kolie wiąże się ze wzrosłem mocy pompy wody zasilającej. Jednocześnie wyższa temperatura wody zasilającej utrudnia utrzymanie niskiej temperatury gazów kominowych, mającej decydujący wpływ na sprawność kotła. Obie te okoliczności obniżają zysk sprawnościowy uzyskiwany dzięki regeneracji i zmniejszają termodynamicznie optymalną liczbę stopni podgrzewu

3.    Ze wzrostem liczby wymienników rośnie koszt bloku i stopień złożoności instalacji. Dlatego w blokach małej mocy, do 10—20 MW, stosuje się na ogół 2 — 4 stopnie podgrzewu, natomiast w blokach dużej mocy, powyżej 100 MW, z = 6-9.

4.    Regeneracja wpływa korzystnie na sprawność wewnętrzną turbiny, ponieważ w części WP rośnie strumień pary, zaś w części NP strumień maleje w porównaniu z układem bez regeneracji. Ułatwia to kształtowanie układu łopatkowego i prowadzi do wzrostu sprawności stopni. Z drugiej jednak strony pobieranie pary zaczepowej z przestrzeni między stopniami turbiny komplikuje jej konstrukcję i ma wiele negatywnych skutków, m.in. prowadzi do strat przepływu w obrębie turbiny.

5.    Do kondensatora wpływa strumień pary mniejszy niż w układzie bez regeneracji, w rezultacie strumień ciepła oddawany wodzie chłodzącej maleje. Zmniejsza się powierzchnia kondensatora, mniejsza i tańsza staje się instalacja wody chłodzącej.

W blokach z przegrzewem międzystopniowym często stosuje się podgrzewanie wody zasilającej do temperatury odpowiadającej temperaturze nasycenia pary, przy ciśnieniu przed przegrzewem międzystopniowym f„(p_p0). Optymalna temperatura przed przegrzewem, ewentualnie optymalne ciśnienie p_p0, zależy zgodnie z wzorem (11.17) od parametrów regeneracji, nie może więc być ustalona oddzielnie.

Optymalizację obiegu z przegrzewem międzystopniowym i regenerację musimy wykonywać całościowo. Należy przy tym pamiętać, że na etapie obliczenia obiegu projektant nie może ostatecznie ustalić punktów zaczepowych, z uwagi na liczne ograniczenia. Optymalny podział podgrzewu na poszczególne stopnie zależy od typu wymienników, przy czym z reguły w ramach jednego bloku stosuje się różne podgrzewacze i różne schematy połączeń. Wpływ na optymalne podgrzewy At_w] ma także końcowa różnica temperatur At₂ oraz spadek ciśnienia pary grzejnej Apj.

W praktyce nie ma możliwości ścisłego zrealizowania optymalnej termodynamicznie regeneracji, zarówno ze względu na niejednorodny schemat cieplny bloku, jak też ze względu na brak precyzyjnych danych dotyczących przebiegu linii ekspansji w turbinie, sprawności pomp oraz wartości At₂ i Apj w poszczególnych wymiennikach. Dobór punktów zaczepowych wiąże się z konkretną konstrukcją turbiny, z jej podziałem na stopnie. Wymusza to konieczność przesuwania zaczepów ustalanych na etapie projektu wstępnego siłowni i uniemożliwia ścisłą optymalizację parametrów układu regeneracji i przegrzewu międzystopniowego.