Аналіз теплофікаційної паротурбінної установки ТЕЦ за енергетичними та ексергетичними показниками

Анотація

Проаналізовано теплофікаційно-конденсаційну паротурбінну установку (ПТУ) потужністю 20 МВт, що складається з частин високого, середнього й низького тисків й експлуатується на одній з ТЕЦ м. Харків. Виходячи зі схеми, пар із двох теплофікаційних регульованих відборів подається на дві мережеві підігрівальні установки. У ході реконструкції ТЕЦ підігрівачі системи регенерації ПТУ було демонтовано у зв’язку з їх спрацюванням. На ТЕЦ було ухвалено рішення про акцентування на збільшенні теплофікації, тому нові підігрівачі високого тиску не встановлені. Крім того, замість градирні було вирішено в охолоджувальному контурі конденсатору використовувати воду з мережі, яка йде на гаряче водопостачання. У статті проведено аналітичний огляд теплової схеми теплофікаційної ПТУ за енергетичними й ексергетичними показниками, що дозволило визначити елементи з високою ексергетичною вартістю, що є показником їх ефективності. Під час аналізу варіантів теплової схеми ПТУ складено аналітичні таблиці з ексергетичними параметрами вихідної схеми поелементно й аналітичні графіки. Відповідно до ексергетичного аналізу найбільша ексергетична вартість спостерігається в енергетичному котлі, але, як відомо, її можна знизити шляхом зменшення деструкції ексергії в інших елементах. З огляду на вказане як елемент із найбільшим потенціалом підвищення ефективності ПТУ обрано мережевий підігрівач, що обігрівається парою високого тиску з першого відбору частини середнього тиску. Відповідно, другим елементом обрано перший мережевий підігрівач, який обігрівається парою низького тиску з другого відбору частини низького тиску. Розглянуто варіанти теплової схеми ПТУ, в яких варіювалися параметри пари у відборах турбіни (тиск, витрата). Показано, що при зниженні тиску й зменшенні витрати пари у першому відборі, а також зниженні тиску пари й підвищенні витрати пари у другому відборі вартість ексергетичних потоків у мережевих підігрівачах знижується майже на 5 %, ексергетичний коефіцієнт корисної дії (ККД) ПТУ підвищується на 2%, а електричний ККД установки зростає на 2,16% відносно вихідної схеми.