Для тэц сверхкритических параметров промежуточный перегрев пара необходим для поддержания допустимой конечной влажности пара. Таким образом, параметры пара и вид цикла на КЭС и мощных отопительных тэц могут быть унифицированы.
Сравнение тепловой экономичности тэц с различными параметрами пара. Зависимость расхода теплоты и топлива на теплофикационную турбоустановку от начальных параметров пара можно установить, сравнивая в общем виде две такие турбоустановки с разным уровнем параметров пара. Более высоким начальным параметрам отвечает большая удельная выработка электроэнергии э, менее высоким — соответственно меньшее значение э. Основной принцип сравнения
экономичности тэц и теплофикационных турбоустановок — одинаковый отпуск (в первом приближении — одинаковая выработка) в разных вариантах как электрической энергии, так и теплоты. Если принять в сравни-ваемых вариантах одинаковый отпуск QT, одинаковый расход Вс.г топлива на внешнего потребителя и одинаковую электрическую мощность обеих установок Л^э, то при более низких параметрах пара выработка электрической мощности ЛУ меньше и требуется дополнительная (так называемая замещающая) электрическая мощность Л^эс— М,—Л^э°, производимая конденсационными турбоагрегатами данной электростанции или в энергосистеме.
Сравним две энергетические установки: тэц более высоких параметров пара, оборудованную турбоагрегатами общей электрической мощности N3, имеющими регулируемые отборы для внешнего потребления и конденсаторы, и тэц более низких
параметров пара, имеющую турбины с противодавлением электрической мощностью МЛ Заменяющей мощностью для второй, энергетически менее
совершенной тэц, служит конденсационная мощность Л^кэс=Мэ—N3°. Пусть конденсационная завещающая мощность Л^кэс производится с удельным расходом топлива &кэс, кг/(кВт-ч), теплофикационная выработка (на тепловом потреблении)— более совершенными турбоагрегатами мощностью NT=N3—NK с минимальным удельным расходом Ьэ, менее совершенными — с расходом Ъ3°, конденсационная выработка NK— турбиной с отборами для внешнего потребителя с расходом N.
Расход топлива, кг/ч, на тэс с более высокими начальными параметрами пара, с турбоагрегатами с отбором на внешнего потребителя и с конденсацией пара. Таким образом, перерасход топлива на тэц и замещающей КЭС зависит в основном от разности удельной выработки электроэнергии Дэ=э—Эо, разности А—кэс удельных расходов топлива на производство электроэнергии на КЭС и на тэц. Считая относительно малыми значения /VK и АЬК=ЬК—бкэс, получаем приближенно разность расходов топлива.
Относительная разность расходов условного топлива сравниваемых установок на единицу тепловой энергии, затрачиваемой в турбоустановке на внешнего потребителя, составляет:
АЬС = ABJQT = (6КЭс - Ьэ) (э - э0).
Значение АЬС существенно зависит от значений э и Эо. При Эо=0, т. е. при отпуске теплоты менее совершенной установкой без выработки электроэнергии, придем к сравнению тэц и раздельной установки, в которой менее совершенная тэц заменена котельной установкой низкого давления, т. е. к полученной ранее формуле
А6С = (бкэс— э).
Формулы и учитывают не только начальные параметры пара, но также и давление пара, отпускаемого потребителю, /7Т, внутренний относительный КПД r\0i частей турбины, поскольку они влияют на выработку электроэнергии э и э0, а также на удельные расходы топлива Ьэ, Ьк. Удельный расход топлива КЭС учитывает характеристику замещающей конденсационной мощности.
При реальном сравнении установок для снабжения потребителей электрической и тепловой энергией в расчетах учитывают также значения КПД паровых котлов т|п.к, транспорта теплоты г|тр, установок отпуска теплоты Г|т.
С повышением начальной температуры пара t0 при постоянном начальном давлении значение На возрастает заметно, однако значения гт.а и т.а также возрастают, но несколько медленнее. В результате удельная выработка эя с ростом начальной температуры несколько увеличивается. Промежуточный перегрев пара действует аналогично повышению начальной температуры: возрастает теплоперепад пара На, но увеличивается и конечная энтальпия пара Ат.а. В результате значение эа несколько возрастает.
С повышением начального давления пара Ро при постоянной начальной температуре теплоперепад. На в значительной области давлений пара возрастает до некоторого максимального значения, после чего начинает уменьшаться. Конечная энтальпия отработавшего пара hT.a и теплота, отдаваемая паром внешнему потребителю qr, непрерывно уменьшаются с ростом начального давления. Следовательно, в значительной области начальных давлений удельная выработка э быстро возрастает с ростом начального давления пара.
Характер зависимости эа от параметров пара аналогичен зависимости от них абсолютного термического КПД, так как величины за и r\t связаны между собой, как было установлено выше, следующими соотношениями, в которых эа — относительная работа пара (безразмерная величина). Таким образом, с ростом удельной выработки растет абсолютный КПД установки, оба показателя изменяются в одном направлении.
В реальном процессе работы пара учитывается внутренний относительный КПД турбины. С ростом начальной температуры при постоянном начальном давлении или при применении промежуточного перегрева пара значение rj0 возрастает, что способствует увеличению теплоперепада пара и росту удельной выработки, хотя одновременно увеличивается энтальпия отработавшего пара.
С повышением начального давления пара при постоянной его начальной температуре rjot уменьшается, что несколько замедляет рост удельной выработки э, с повышением начального давления пара.
Определяя значение э для теплофикационного потока, необходимо иметь в виду уровень конечного давления пара. Конечное давление пара конденсационных турбоустандвок изменяется в относительно небольших пределах и мало влияет на энергетическую эффективность повышения начальных параметров пара. Иначе для теплофикационных турбоустановок: чем выше конечное давление тепло-фикационного потока пара, тем резче влияет изменение начальных параметров пара на значение э.
Конечное давление теплофикационного потока пара оказывает большое влияние на энергетическую эффективность теплофикационных турбоустановок; для ее повышения необходимо стремиться к всемерному снижению давления пара, отпускаемого внешним потребителям.
