Распределение регенеративного подогрева воды между подогревателями турбоустановки.

Распределение регенеративного подогрева воды на ТЭЦ. При определении оптимального распределения регенеративного подогрева воды на ТЭЦ необходимо выполнить условия постоянства мощности турбоустановки N и количества отпускаемой внешнему потребителю теплоты Q _т, т.е. должно быть: N = const и Q _т = const.

При отсутствии промежуточного перегрева пара и постоянной конечной температуре подогрева питательной воды t _п.в = const расход теплоты на турбоустановку Q _ту пропорционален расходу пара на турбину D ₀.

Рис. 5.18. Схема ТЭЦ с регенеративным подогревом воды (а) и зависимость q _r пара отборов теплофикационной турбины от энтальпии насыщенной воды (б)
I — многоступенчатый подогрев без промежуточного перегрева пара; II — то же с промежуточным перегревом пара

Значение D ₀ в данном случае удобно определить по уравнению

где D_j — отбор пара; D H _к — теплоперепад конденсационного потока пара; D H_j — теплоперепад, недоработанный паром j -го отбора.

Значения отборов пара с давлением выше регулируемого зависят от подогрева t _j и теплоты, отдаваемой греющим паром q_j, а с давлением регулируемого отбора и более низким — кроме того, от отбора пара D _т на внешнего потребителя (рис. 5.18, а). Если принять линейную зависимость q_j от St _j (рис. 5.18, б) — линия kO _I то D H_j можно также выразить в функции искомых величин подогрева воды в отдельных ступенях t _j. Тогда минимизируемая величина D ₀ также является функцией величин t _j и q_j:

.

(5.28)

Экстремальная функция Лагранжа

,

(5.29)

где дополнительные функции условного экстремума (рис. 5.18, б):

; ;

;

;

;

;

l₁, l₂ и l₃— неопределенные множители.

Приравнивая нулю производные Ф по величинам t₁…t_z и решая совместно соответствующие уравнения, получаем такой же результат, как и для конденсационной турбоустановки, т.е. геометрическую прогрессию величин t и q:

;

(5.30)

; где m ₁, т ₂ и m ₃ — показатели геометрической прогрессии, для данной схемы без промежуточного перегрева.

При промежуточном перегреве пара расход теплоты на турбоустановку зависит от расхода пара на турбину D ₀ и доли пропуска пара через промежуточный перегреватель a_п.п [при неизменных значениях h _п.в и удельного расхода теплоты на промежуточный перегрев q _п.п (линия 1¢ O _II на рис. 5.18, б)].

Величина a_п.п зависит в свою очередь от долей отбора пара на регенеративный подогрев воды при давлении промежуточного перегрева и выше его.

В этом случае минимизируемой величиной является расход теплоты на турбоустановку:

Здесь переменные величины D ₀ и a_п.п функции t и q. Принимая по-прежнему линейную зависимость q от St и приравнивая нулю производные экстремальной функции

,

(5.34)

находим оптимальные значения подогрева воды.

Если, в частности, на верхнюю ступень регенеративного подогрева воды отводится пар при давлении промежуточного перегрева (вариант схемы II на рис. 5.18, а), то

где m ₁ и m ₂ — показатели геометрической прогрессии для данной схемы с промежуточным перегревом.

Таким образом, и в случае промежуточного перегрева пара соотношения между значениями регенеративного подогрева воды в отдельных ступенях теплофикационных и конденсационных турбоустановок совпадают.