В связи с ростом энергетических нагрузок данного района может оказаться целесообразным увеличить мощность отдельных находящихся здесь электростанций. возможности их расширения зависят от располагаемого места, условий водо и топливоснабжения, требований чистоты воздушного бассейна и др.
Характеристики новых агрегатов расширения отражают технический прогресс, достигнутый в энергетике: мощность агрегатов обычно больше, начальные параметры выше. Таким образом, расширение действующей электростанции может явиться одновременно ее модернизацией и служить для улучшения общих ее энергетических показателей.
Возможны два вида расширения действующих электростанций:
1) установкой новых конденсационных турбоагрегатов, например с более высокими начальными параметрами пара, т. е. в виде так называемой пристройки действующей электростанции;
2) установкой турбин высоких начальных параметров с противодавлением, несколько превышающим (назначение потерь при транспорте пара) начальное давление пара турбин действующих электростанций, т. е. в виде так называемой надстройки^ высоких параметров пара.
Пристройка является обычным видом расширения действующей электростанции. Надстройка осуществляется при необходимости одновременного расширения электростанций и улучшения ее энергетических показателей. Надстройка является полной, если через новые турбины с противодавлением, так называемые предвключенные турбины, проходит весь пар, требуемый прежними конденсационными турбинами, и частичной, если через новые турбины проходит лишь часть пара, требуемого прежними турбинами.
При полной надстройке прежние паровые котлы устаревшей конструкции и технически изношенные демонтируют или часть их оставлять в резерве. При частичной надстройке часть прежних паровых котлов остается в работе. В обоих случаях полной и частичной надстройки предвключенные турбины снабжают паром из новых паровых котлов высоких параметров, как правило имеющих более высокий КПД, чем ранее установленные.
Температура отработавшего пара пред включенных турбин должна быть равна начальной температуре пара прежних турбин или ниже ее. В первом случае начальные параметры пара предключенных турбин являются «сопряженными» по отношению к первоначальным, располагаясь на общей линии процесса расширения пара в турбинах, выше первоначальных параметров пара. Промежуточный перегрев пара, отработавшего в предвключенных турбинах, при этом не требуется.
Для обеспечения должной температуры пара перед прежними турбинами может осуществляться промежуточный перегрев пара в надстраиваемой части электростанции, например между цилиндрами предвключенной турбины.
Если новые начальные параметры пара не обеспечивают должной температуры перед прежними турбинами, возможен также про межуточный перегрев пара после предвключенных турбин, перед прежними турбинами.
Выбор места промежуточного перегрева пара зависит от уровня новых й старых начальных параметров пара, и давление его должно быть оптимальным. очевидно, промежуточный перегрев пара между цилиндрами предвключенной турбины отвечает особенно высоким начальным параметрам пред-включенных турбин.
Энергетическая особенность надстроек — получение дополнительной работы в предвключенных турбинах без дополнительных потерь теплоты в холодном источнике. действительно, в отличие от пристроек, при которых появляются новые конденсаторы у новых турбин и дополнительные потери в холодном источнике, в случае надстроек потери теплоты в холодном источнике не возрастают, ограничиваясь потерями в конденсаторах прежних турбин.
Таким образом, надстройки можно также рассматривать как «внутреннюю теплофикацию» с выработкой электроэнергии и использованием отработавшей теплоты предвключенных турбин для совершения дальнейшей работы в конденсационных турбинах. отсюда вытекает, что расход теплоты qh на надстройку теоретически эквивалентен электрической ее мощности Nh, т. е. QH=Nn, и, следова-тельно, кпд после надстройки равен: с Qo + Nu.
При этом расход теплоты на прежние турбины qo обеспечивается предвключенными турбинами целикам при полной надстройке и частично прежними 'паровыми котлами при частичной надстройке.
Таким образом, относительное повышение кпд благодаря надстройке при меньшей дополпительной мощности, чем у пристройки, вдвое выше, чем в случае пристройки. В этом проявляется отсутствие дополнительных потерь в холодном источнике, сущность надстройки как модернизации действующей электростанции.
Формула определяет теоретическое повышение кпд благодаря надстройке. в реальных условиях с учетом потерь на электростанции кпд надстройки (новой установки), расход теплоты, с другой стороны, расход теплоты на первоначальной электростанции q0 уменьшается ввиду более высокого кпд новых паровых котлов.
Нужно иметь в виду, что надстройки электростанций требуют установки новой мощности паровых котлов в среднем в 1,5— 2,0 раза больше, чем в случае пристройки, так как при полной надстройке вся мощность должна быть обеспечена новыми паровыми котлами, в случае пристройки — только пристраиваемая ее часть.
Надстройка может осуществляться как на конденсационных электростанциях, так и на тэц, однако надстройка не увеличивает тепловой нагрузки теплоэлектроцентрали, в случае же пристройки теплофикационными турбоагрегатами тепловая нагрузка тэц возрастает.
Развитие энергетики данного района сооружением новых электростанций, пристроек или надстроек высоких параметров пара осуществляется на основе народнохозяйственных планов и технико-экономических расчетов.
