Оптимальные параметры регенеративного подогрева
Регенеративный подогрев (продолжение)
Регенеративный подогрев (продолжение)
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням.
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (один подогреватель в схеме).
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)
Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)
Практические рекомендации
99.00K
Категория: ПромышленностьПромышленность

Оптимальные параметры регенеративного подогрева

1. Оптимальные параметры регенеративного подогрева

2. Регенеративный подогрев (продолжение)


Характер зависимости экономии теплоты от степени регенерации и числа
регенеративных подогревателей

3. Регенеративный подогрев (продолжение)

1.
2.
3.
4.
При увеличении числа подогревателей к.п.д. цикла с
регенерацией растет, а оптимальная степень
регенерации увеличивается.
Максимальная энергетическая эффективность
регенеративного подогрева достигается при
бесконечном числе регенеративных подогревателей и
степени регенерации, равной единице.
Однако анализ показывает, что относительный прирост
к.п.д. с каждым последующим дополнительным
подогревателем быстро уменьшается.
Оптимизация распределения подогрева питательной
воды по ступеням обязательна при разработке и расчете
регенеративных схем подогрева.

4. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням.

• Для достижения максимальной тепловой эффективности желательно
иметь как можно больше ступеней регенеративного подогрева
питательной воды, причем выгоднее иметь смешивающие
подогреватели, так как в этом случае из-за отсутствия
дополнительного температурного напора, необходимого для
теплообмена между греющим паром и нагреваемой водой, тепло пара
отборов используется полнее. Но увеличение числа подогревателей
ведет, кроме роста к.п.д., еще и к росту капитальных и
эксплуатационных затрат.
• При дальнейшем анализе зависимость для к.п.д. представляем в виде
P 1
K qK
q0
• Здесь q K hK hK/
- количество тепла, передаваемого в
конденсаторе охлаждающей воде,
q0 h0 hП .В. - удельное количество теплоты, подводимое к
рабочему телу в парогенераторе (или в реакторе),
Z
K 1 i , Z – число регенеративных подогревателей
i 1

5. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (один подогреватель в схеме).

Рассмотрим вариант тепловой схемы с одним регенеративным
подогревателем смешивающего типа
1 , h1
П . В . , hп . в .
K , hK/
Для данного случая можно записать:
K 1 П .В. 1
hП . В. 1 h1 (1 1 ) hK/
Здесь h1 , hK' , hПВ - энтальпия пара отбора, энтальпия конденсата после
конденсатора и энтальпия питательной воды, соответственно.

6. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

• Используя уравнения материального и теплового балансов, получаем:
hП . В. hK/
hП . В. hK/
1
/
h1 hK
h1 hП .В. hП . В. hK/
Введём следующие обозначения:
1 hП .В. hK/ - подогрев в регенеративном подогревателе,
q1 h1 hП .В. - тепло, передаваемое паром питательной воде.
1
q1
Тогда 1
, K
1 q1
1 q1
Для рассматриваемого случая можно записать
(h h )
AP1 1 0 1
K (h0 hK )
.
AP1
или
1 h0 h1 hПВ hПВ hK' hK'
q1
h0 hK
1 h0 (q1 1 hK' )
q1
h0 hK

7. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

• Анализ полученного соотношения.
h0 ,h K , hK/
- это начальные и конечные параметры рабочего тела
и от регенерации не зависят;
q1
зависит от теплоты конденсации r, степени сухости.
Если при небольшом изменении давления пренебречь
зависимостью r от давления, то
..
q1 f ( 1 )
В итоге получаем, что для случая
регенеративным подогревателем
Pmax f ( APmax ) f ( 1, опт )
схемы
с
одним

8. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

• Найдем условие максимума энергетического коэффициента
AP
0 или
1
опт
1
или
AP
h0 2 1 q1 hK/ 0 ,
h0 q1 hK/
h0 h1 hП .В. hK/
h0 h1 hП .В. hK/
h h
0 1 1
2
2
2
2
2
2
1опт h0 h1
Другими словами, оптимальный подогрев питательной воды при одной
ступени регенерации равен теплоперепаду пара отбора в турбине

9. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

hП .В. hK/
• Какова при этом оптимальная степень регенерации '
?
/
h0 hK
Вспомним, что
q1 h1 hП .В. - тепло, передаваемое паром питательной воде в
регенеративном подогревателе.
С другой стороны,
q 0 h0 h0/- теплота, затрачиваемая на испарение 1 кг воды в
источнике тепла (парогенераторе или реакторе).
.
Если предположить, что теплота парообразования слабо
зависит от давления, то можно допустить что
q1 q0

10. Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

• Тогда получаем
опт
1
h0 q1 hK/
h0 h0 h0/ hK/
h0/ hK/
h0 h1
2
2
2
В результате имеем
1опт
hП .В. hK/
1
/
2 2
h0 hK
Для случая произвольного числа Z регенеративных подогревателей,
включенных в схему, оптимальные параметры следующие:
опт
i
hi 1 hi ,
опт
/
Z , t опт t / Z t t / t 0 t K Z
П . В.
K
K
Z 1
Z 1

11. Практические рекомендации

1. Так как к.п.д. цикла вблизи оптимальной степени регенерации слабо зависит
от степени регенерации, то целесообразно осуществлять цикл с рабоч опт,
так как при относительно малой потере в к.п.д. мы получаем экономический
выигрыш. Реально рабоч (0,85 0,9) опт .
2. Стремиться к большому числу РП не следует, так как при незначительном
приросте к.п.д. мы сильно увеличиваем капитальные и эксплуатационные
затраты. На практике принято Z = 5 - 8 (~5 ПНД и ~3 ПВД). опт (15 35) ˚С.
Примечание: количество регенеративных подогревателей зависит и от типа
реактора. Например, для РБМК, как правило, нет ПВД, так как tП.В. занижена
по другим соображениям:

уменьшается вынос продуктов коррозии в реактор;

улучшается работа ГЦН, т.к. при более низкой температуре
питательной воды увеличивается запас до кавитации насоса;

увеличивается предельная мощность ТК по условию запаса до
кризиса кипения.
English     Русский Правила