|
Выясним, как зависит термический КПД цикла Ренкина от параметров водяного пара. При одном и том же значении начальных параметров пара снижение давления в конденсаторе pi будет приводить к росту TJt: по-скольку в двухфазной области давление однозначно связано с температурой, уменьшение р2 означает уменьшение температуры отвода теплоты в цикле; таким образом, температурный интервал цикла расширяется и термический КПД растет.
Характер зависимости TJT ОТ р2 иллюстрируется графиком. Этот график построен для уже рассмотренного выше цикла с начальными параметрами пара pi = 16 670 кПа (170 кгс/см2) и 7i=550°C; значения rjT подсчитаны с помощью уравнения.
Обычно в современных теплосиловых установках давление в конденсаторе р2 определяется температурой охлаждающей воды и равно 3,5—4 кПа (0,035—0,040 кгс/см2); давлению 4 кПа (0,04 кгс/см2) соответствует температура насыщения Г2=28,6°С. Дальнейшее снижение давления в конденсаторе нецелесообразно, во-первых, потому, что при более глубоком разрежении возрастает удельный объем пара, поступающего из турбины в конденсатор, вследствие чего размеры конденсатора и последних ступеней турбины увеличиваются. Во-вторых, при более глубоком разрежении температура влажного пара в конденсаторе получается более низкой (при давлении 3 кПа температура насыщения воды равна 23,8 °С, а при давлении 2 кПа — соответственно 17,2 °С), вследствие чего разность температур конденсирующегося пара и омывающей конденсатор охлаждающей воды становится слишком малой, что приводит к увеличению размеров конденсатора.
Термический КПД цикла Ренкина зависит, однако, в первую очередь от начальных параметров пара (pi, Ti). С ростом температуры перегрева пара Ti при одном и том же давлении термический КПД цикла увеличивается, так как возрастает средняя температура подвода теплоты в цикле (рис. 11.10). В качестве примера приведен график зависимости TJt от Tt для цикла Ренкина, в котором начальное давление пара р! = 16 670 кПа (170 кгс/см2), а давление пара в конденсаторе р2=4 кПа (0,04 кгс/см2).
Если верхняя температура в цикле постоянна, то повышение давления пара pi также приводит к росту термического КПД цикла: чем выше pi, тем больше степень заполнения цикла и выше средняя температура подвода теплоты. Однако по мере роста pi при той же температуре перегрева влаж-ность пара по выходе из турбины возрастает, что влечет за собой уменьшение цог турбины. Поэтому при увеличении начального давления желательно также увеличить температуру пара перед турбиной.
|
