Рис. 13.3. График обратимого 1–2 адиабатного процесса расширения на i – s –диаграмме

Теплота, отдаваемая паром в конденсаторе также при постоянном давлении, на участке 2 –3 будет равна

q₂ = i₂ – i′₁,

где i₂ – энтальпия пара, выходящего из турбины, измеряемая пл. 00'322'. Тогда

               (13.1)

Легко видеть, что подведенная в цикле теплота q₁ будет измеряться пл. 45612'3'4, отведенная q₂ – пл. 22'3'32, а полезно использованная q₀= q₁–q₂ – пл. 456124.

Удобно определять к. п. д. цикла паросиловой установки при помощи i – s – диаграммы, где i₁– i₂  определяются по известным на­чальным и конечным параметрам адиабатного процесса расширения пара в турбине (рис. 13.3); i′₂ определяется по таблицам насыщенного пара для давления р₂.

Важной расчетной характеристикой цикла является удельный расход пара d₀, представляющий собой отношение часового расхода пара в идеальном двигателе D₀ к выработанной электроэнергии N. Так как 1 кг пара совершает в теоретическом цикле q₀ = i₁ – i₂ полезной работы, а 1 квт-час = 3600 кДж, то из уравнения теплового баланса идеального двигателя

D₀ (i₁ – i₂) = 3600N

получаем выражение для теоретического удельного расхода пара

              (13.2)

Анализ уравнения (13.1) показывает, что для увеличения термического к.п.д. цикла Ренкина необходимо увеличивать энтальпию пара перед турбиной i₁ путём повышения Р₁ и t₁ и понижать давление пара в конденсаторе Р₂. Однако при работе даже на максимально возможных технически достижимых параметрах пара (р₁=300 бар, t₁=600°С, Р₂=0,03 бар) термический к.п.д теоретического цикла тепловой электростанции (ТЭС) с конденсационными турбинами не превышает 45-47%, а с учётом всех теплоывх, механических и электрических потерь – не более 30-35%.

В этой связи в нашей стране получил широкое распространение метод комбинированной выработки электроэнергии и тепла (теплофикация) на базе теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), оборудованных ПСУ с теплофикационными турбинами. Такие установки позволяют значительно повысить экономичность использования тепла (до 70-80% и выше) за счёт полезного использования значительной части раньше терявшегося тепла на q₂ промышленные и коммунально – бытовые нужды.