P4250048

międzystopniowego leży nieco niżej, gdyż sprawność części niskoprężnej zmniejsza się ze wzrostem zawilgocenia. Tej okoliczności nie uwzględnia wzór (U. 16). Nie uwzględnia on również straty ciśnienia w przegrzewie międzystop-niowym, obejmującej straty w przegrzewaczu i rurociągach doprowadzających parę od turbinowni do kotłowni i z powrotem, wynoszącej

%»10%p_p.

Zastosowanie przegrzewu międzystopniowego wiąże się ze wzrostem spadku entalpii w turbinie, który wynosi (rys. II.13b)

tfwp + tfsp ⁼ (*I “ *2) "ł" (*3 “ (*)»

przy czym

Hwp+Hgf > Hf = i x i 2.

Turbina z przegrzewaczem międzystopniowym ma więcej stopni, jest cięższa i droższa niż w bloku bez przegrzewu międzystopniowego. Komplikuje się też schemat całej siłowni, rosną jej koszty inwestycyjne. Korzyści termodynamiczne, sprowadzające się do oszczędności paliwa, często jednak okazują się przeważające.

W przypadku bloku z przegrzewem międzystopniowym i regeneracyjnym podgrzewem wody zasilającej obliczenie optymalnego ciśnienia przegrzewu wymaga pewnej modyfikacji wzoru (11.16).

Oznaczając entalpię wody zasilającej kocioł

>ws =

oraz uwzględniając okoliczności, że strumień pary w przegrzewaczu międzystopniowym m_p jest z powodu pobierania pary zaczepowej mniejszy od strumienia pary świeżej m₀ w proporcji

Vi

■ Se

otrzymamy uogólniony warunek na optymalną temperaturę przed przegrzewaczem międzystopniowym:

(11.17)

Podobny wzór obowiązuje dla bloków z wielokrotnym przegrzewem międzystopniowym [48].

We wzorze (11.17) nie znamy z góry wartości y_p, która wynika z obliczeń układu regeneracji. Optymalizację obiegu musimy wykonywać całościowo, rozważając układ rzeczywisty (ze stratami) i poszukując jednocześnie optymalnych parametrów regeneracji oraz optymalnych parametrów przegrzewu. Obliczenia takie są bardo złożone i wymagają wspomagania komputerowego #8

4. Regeneracyjny podgrzew wody zasilającej

Modyfikacja obiegu parowego, polegająca na podgrzaniu wody zasilającej (kondensatu) za pomocą pary pobieranej z zaczepów w turbinie, zapewnia poważny wzrost sprawności termicznej. Sposób ten jest stosowany jako rozwiązanie standardowe zarówno w siłowniach lądowych, jak i okrętowych.

W latach dawniejszych znana była praktyka podgrzewania wody zasilającej kocioł w tak zwanych ekonomizerach przy użyciu gazów opuszczających palenisko kotłowe. W ten sposób obniżano temperaturę spalin odlotowych i poprawiano sprawność kotła. Zimna woda powodowała jednak „pocenie się" rurek ekonomizera i korozję niskotemperaturową. Dla uniknięcia tego bardzo szkodliwego eksploatacyjnie zjawiska zaczęto do podgrzania kondensatu używać pary wodnej produkowanej w kotle bądź pary odlotowej z silników pomocniczych. Później zauważono, że pobieranie do tego celu pary z zaczepów turbiny jest sposobem najbardziej ekonomicznym. Zysk polega na tym, że część ciepła skraplania pary pozostaje w obiegu, zamiast powiększać strumień ciepła oddawany bezużytecznie wodzie chłodzącej kondensator. Wzrost temperatury wody zasilającej kocioł oznacza wzrost średniej górnej temperatury obiegu termodynamicznego, czyli wzrost jego sprawności. Obliczenie układu z regeneracją wymaga założenia schematu siłowni i typu podgrzewaczy regeneracyjnych. W praktyce stosuje się różne rozwiązania podgrzewaczy.

%

i

\

\

4.1. Typy podgrzewaczy regeneracyjnych

1. Podgrzewacz mieszankowy (rys. 11.16).

Wodę zasilającą m_k wtryskuje się do przestrzeni parowej i ogrzewa parą m_p do temperatury nasycenia

i

^w2    f|t(P)*

Rys. II.16. Schemat podgrzewacza mieszankowego; a - schemat uproszczony, b - schemat

funkcjonalny