Паровой котел в технологической схеме производства пара

Паротурбинная установка состоит из трех основных агрегатов: парового котла, паровой турбины и электрогенератора (см. рисунок 1.2). Тепловую эффективность работы паротурбинной установки можно оценить, если построить термодинамический цикл преобразования энергии - цикл Ренкина (см. рисунок 1.3). В цикле на насыщенном паре средний уровень температуры подвода теплоты довольно низкий и КПД цикла не превышает 30 %.

a) - без промежуточного перегрева пара;

б) - с промежуточным перегревом пара.

Рисунок 1.2 - Принципиальная тепловая схема

паротурбинной энергоустановки

a) - на насыщенном паре; б) - с перегревом пара; в) - с двукратным перегревом пара.

Рисунок 1.3 - Циклы паротурбинной установки в Т, S-диаграмме

Значительно выгоднее цикл с перегревом пара (см. рисунок 1.2,б, 1.3, б), состоящий из двух циклов: цикла получения насыщенного пара и дополнительного цикла его перегрева. При этом средний температурный уровень подвода теплоты во втором цикле значительно выше, чем в первом, его тепловая эффективность больше, поэтому такой цикл в целом имеет более высокий КПД (до 40 %). На современных ТЭС мощностью 100 МВт и выше применяется в основном однократный промежуточный перегрев пара.
В отдельных установках большой мощности применяется двойной промежуточный перегрев пара (см. рисунок 1.3, в), который дополнительно увеличивает КПД турбинной установки. При переходе на сверхкритическое давление пара тепловая экономичность ТЭС приблизилась к своему термодинамическому пределу (КПД @ 42 %).