В ТЕЦ ,оснащених конденсаційними турбінами з відборами, електрична енергія виробляється за рахунок теплоти двох потоків пари (рис.1-2):
а) пари, що надходить в турбіну з початковою ентальпією і розширяється в проточній частині турбіни до ентальпії , з якою і відбирається для забезпечення споживачів тепловою енергією. Кожний кілограм відібраної з турбіни пари виробляє електричну енергію в кількості, еквівалентній ;
б) пари, що проходить всю проточну частину турбіни і надходить в конденсатор турбіни, розширюється до робочого тиску в конденсаторі, якому відповідає ентальпія пари . Кожний кг цієї пари виробляє електричну енергію в кількості, еквівалентній .
Співставимо витрату теплоти на виробництво електричної енергії для варіантів роботи турбіни в чисто конденсаційному режимі, та режимі з відборами пари з турбіни.
При чисто конденсаційному режимі роботи турбіни (відбори пари відсутні) 1кг пари виробляє електричну енергію в кількості, еквівалентній кількості теплоти, кДж/кг.
При цьому витрата теплоти на виробництво цієї кількості електроенергії дорівнює
, кДж/кг, (1-1)
де - ентальпія конденсату після конденсатора турбіни, кДж/кг,
а являє собою теплоту, що відбирається (втрачається) від кожного кг пари, що надійшла в турбіну.
Очевидно, що , кДж/кг.
При роботі конденсаційної турбіни з відборами пари та ж сама кількість електричної енергії виробляється парою в кількості кг , що проходить всю проточну частину турбіни і надходить в конденсатор (), та парою в кількості кг, яка відбирається з проточної частини турбіни, тобто:
. (1-2)
При цьому витрата теплоти на виробництво тієї ж самої кількості електроенергії дорівнює:
(1-3)
Порівнявши величину з (1-1 ) і з (1-3 ) бачимо, що , оскільки .
Це свідчить про економічну доцільність роботи конденсаційних турбоагрегатів з відборами пари з парових турбін.
Економія теплоти при вироблені електричної енергії на основі зазначених вище двох потоків пари порівняно з виробленням електричної енергії лише потоком пари, що надходять в конденсатор, дорівнює:
Підставивши замість () його значення з формули (1-2) маємо:
Оскільки для конкретної турбіни співвідношення
- величина стала, тоді
, (1-4)
Таким чином величина зростає зі збільшенням кількості відібраної з турбіни пари () та зі зменшенням параметрів пари, що відбирається .
Всіх споживачів теплової енергії можна розділити на 2 основні групи:
- промислові споживачі;
- побутові споживачі.
Характеристика систем теплопостачання промислових підприємств визначається для кожного із них особливістю теплотехнологічних процесів і носить індивідуальний характер для різних промислових підприємств.
Тепловими навантаженнями побутових споживачів являється:
- опалення житлових, адміністративних, промислових приміщень;
- гаряче водопостачання на побутові потреби, комунальні установи та промислові потреби;
- вентиляція приміщень.
Контрольні питання.
1. Які складові частини системи теплопостачання?
2. Перерахуйте можливі джерела теплової енергії.
3. В чому суть комбінованого виробітку теплової та електричної енергії?
4. Чому вартість електроенергії при її виробітку в конденсаційних турбогенераторах вища, ніж в турбогенераторах з протитиском або в конденсаційних турбогенераторах з розвиненими відборами пари?
5.Як визначається величина економії теплоти при виробітку електроенергії в конденсаційних турбінах за рахунок відборів пари з них?