Оптимальные параметры регенеративного подогрева

Содержание

Слайд 2

Регенеративный подогрев (продолжение) Характер зависимости экономии теплоты от степени регенерации и числа регенеративных подогревателей

Регенеративный подогрев (продолжение)

Характер зависимости экономии теплоты от степени регенерации и числа

регенеративных подогревателей
Слайд 3

Регенеративный подогрев (продолжение) При увеличении числа подогревателей к.п.д. цикла с регенерацией

Регенеративный подогрев (продолжение)

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.
Слайд 4

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням. Для достижения максимальной тепловой эффективности

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
Здесь - количество тепла, передаваемого в конденсаторе охлаждающей воде,
- удельное количество теплоты, подводимое к рабочему телу в парогенераторе (или в реакторе),

, Z – число регенеративных подогревателей

Слайд 5

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

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

Рассмотрим

вариант тепловой схемы с одним регенеративным подогревателем смешивающего типа

Для данного случая можно записать:

Здесь

- энтальпия пара отбора, энтальпия конденсата после конденсатора и энтальпия питательной воды, соответственно.

Слайд 6

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) Используя уравнения материального и

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

Используя уравнения материального и теплового

балансов, получаем:

Введём следующие обозначения:

- подогрев в регенеративном подогревателе,

- тепло, передаваемое паром питательной воде.

Тогда

,

.

Для рассматриваемого случая можно записать

или

Слайд 7

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) Анализ полученного соотношения. -

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

Анализ полученного соотношения.

- это начальные

и конечные параметры рабочего тела и от регенерации не зависят;

зависит от теплоты конденсации r, степени сухости.

Если при небольшом изменении давления пренебречь зависимостью r от давления, то

.

В итоге получаем, что для случая схемы с одним регенеративным подогревателем

.

Слайд 8

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) Найдем условие максимума энергетического

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

Найдем условие максимума энергетического коэффициента


или

,

или

Другими словами, оптимальный подогрев питательной воды при одной ступени регенерации равен теплоперепаду пара отбора в турбине

Слайд 9

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) Какова при этом оптимальная

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

Какова при этом оптимальная степень

регенерации ?

Вспомним, что

- тепло, передаваемое паром питательной воде в регенеративном подогревателе.

- теплота, затрачиваемая на испарение 1 кг воды в источнике тепла (парогенераторе или реакторе).

С другой стороны,

Если предположить, что теплота парообразования слабо зависит от давления, то можно допустить что

.

Слайд 10

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение) Тогда получаем В результате

Оптимальное распределение регенеративного подогрева по ступеням (продолжение)

Тогда получаем

В результате имеем


Для случая произвольного числа Z регенеративных подогревателей, включенных в схему, оптимальные параметры следующие:

,

,