4, 2, Паротурбинни електроцентрали
изобара 2-3 - процес на кондензация на отработената пара с отстраняване на топлината q2 с охлаждаща вода;
адиабат 3-4 - процесът на компресиране на кондензат от захранваща помпа до първоначалното налягане в парогенератора с цената на работата, доставена отвън лa n .
В съответствие с втория закон на термодинамиката полезната работа за цикъл е равна на разликата между подадената и отведената топлина в цикъла:
Топлинна ефективност на цикъла на Ранкин
Термодинамичните изследвания на цикъла на Ранкин показват, че ефективността му до голяма степен зависи от началните и крайните параметри (налягане и температура) на парата.
Проучванията показват, че t се увеличава с увеличаване на първоначалните параметри на парата стр1 и т1 и намаление на финала R2 и т2. Крайните параметри на парата са свързани помежду си, тъй като парата в тази зона е мокра, поради което намаляването им води до намаляване R2, тези. налягане в кондензатора.
Увеличение т1 е ограничено от топлоустойчивостта на материалите, увеличение Rедин - допустимата степен на влага на пара в края на разширението и якостта на материала на тръбата; висока влажност (х > 0.8) води до ерозия на частите на турбината.
В момента електроцентралите използват предимно пара под налягане R1 = 23,5 MPa (240 kgf/cm 2) и температура тедин = 565 ° C. В пилотни инсталации, пара с R1 = 29,4 MPa (300 kgf/cm 2) и т1 = 600.650 ° С.
Спад на налягането в кондензатора по - малък от R2 = 3,5. 4,0 kPa (0,035,040 kg/cm 2), което съответства на температурата на насищане т2 = 26,2. 28,6 ° C, ограничена предимно от температурата на охлаждащата вода тхладно, променливо в зависимост от климатичните условия от 0 до 30 ° C. С малка разлика т2 - тхладно, интензивността на топлообмена намалява и размерът на кондензатора се увеличава. Нещо повече, с намаляващ R2, специфичният обем пара се увеличава, което също води до увеличаване на размера на кондензатора, както и до увеличаване на последните етапи на турбината.
Фигура: 4.3. Диаграма на технологичния процес на IES захранващия блок:
На фиг. 4.3 показва опростена схема на потока на IES силовия блок. Силовият агрегат е като отделна електроцентрала със своето основно и спомагателно оборудване и контролен център - блок борд. Обикновено не се осигуряват връзки между съседни енергийни блокове по технологични линии. Изграждането на IES съгласно блоковия принцип осигурява определени технически и икономически предимства, които са както следва:
използването на пара с високи и свръхвисоки параметри се улеснява поради по-проста система от паропроводи, което е особено важно за развитието на агрегати с висока мощност;
технологичната схема на електроцентралата е опростена и по-ясна, в резултат на което се повишава надеждността на експлоатацията и се улеснява експлоатацията;
намалява и в някои случаи може изобщо да няма резервно термично механично оборудване;
намалява обема на строително-монтажните работи;
намалени капиталови разходи за изграждане на електроцентрала;
осигурява удобно разширяване на електроцентралата, а новите енергийни блокове, ако е необходимо, могат да се различават от предишните по своите параметри.
Технологичната схема на IES се състои от няколко системи: подаване на гориво, подготовка на горивото, основният контур пара-вода заедно с парогенератор и турбина, водоснабдяване с циркулация, пречистване на вода, събиране и отстраняване на пепел и електрическата част на станцията.
Механизмите и инсталациите, които осигуряват нормалното функциониране на горепосочените системи, са включени в така наречената система за спомагателни нужди на станцията (енергийния блок).
Най-големите енергийни загуби при IES се получават в основния контур за пара-вода, а именно в кондензатора, където отработената пара, която все още съдържа голямо количество топлина, я отдава на циркулиращата вода. Топлината с циркулираща вода се отвежда във водните тела, т.е. Е загубен. Тези загуби определят главно ефективността на електроцентралата, която дори за най-модерната IES е не повече от 42%.
Електричеството, генерирано от електроцентралата, се доставя при напрежение 110.220 kV и само част от него се взема за собствени нужди чрез спомагателен трансформатор, свързан към терминалите на генератора.
Понастоящем най-големите IES имат капацитет до 4 милиона kW; изграждат се и електроцентрали с мощност 4,0. 6,4 милиона kW с мощности 500 и 800 MW. Максималният капацитет на IES се определя от условията на водоснабдяване и въздействието на емисиите на станцията върху околната среда.