Сопло, 2 – лопатка турбины, 3 – диск, 4 – корпус турбины, 5 – вал

Рисунок 9 – Цикл Ренкина в диаграммах

И питательный насосы, ПБ – питательный бак

ЭГ – электрогенератор, К – конденсатор, НК и НП – конденсатный

Выработка тепла в виде пара и горячей воды на ТЭЦ [8-10].

Тепловые электрические станции на органическом топливе классифицируются по виду отпускаемой энергии:

Ø конденсационные электростанции (КЭС), которые также называются государственными районными электростанциями (ГРЭС) – вырабатывают только электрическую энергию;

Ø теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) – вырабатывают тепловую и электрическую энергию.

В основе работы ТЭС лежит принцип работы паросиловой установки (ПСУ), состоящей из парового котла (парогенератора), паровой турбины, конденсатора и питательного насоса (рис.8).

ПГ

ПЕ

ПБ

ПТ

ЭГ

К

НК

O

K

К'

Е

НП

ПГ – парогенератор, ПЕ – пароперегреватель, ПТ – паровая турбина,

Рисунок 8 – Принципиальная схема паросиловой установки

В ПСУ осуществляется круговой процесс, в котором рабочее тело (пар, вода), последовательно проходя через промежуточные состояния, снова возвращается первоначальное. Этот круговой процесс называется циклом. В ПСУ, работающей на перегретом паре, этот цикл называется циклом Ренкина.

Процессы, протекающие в цикле Ренкина, представляют собой термодинамические процессы (рис.9):

- получения пара в ПГ – изобарный процесс «Е-О» (при постоянном давлении);

- расширения пара в турбине – адиабатный (изоэнтропийный) процесс «О-К» (без теплообмена с окружающей среды, протекающий при постоянной энтропии S);

- конденсации отработавшего пара в конденсаторе – изобарно-изотермический процесс К-К';

- процесс повышения давления вода в насосе перед ПГ – изохорно-адиабатный процесс «К'-Е».

P

T

S

S

h

Е

О

К

К'

К'

К

К

К'

Е

О

О

Е

Полученный в парогенераторе (ПГ) перегретый пар с параметрами Р_о (90-240 бар) и t_o (350-530^оС) по паропроводу поступает в паровую турбину (ПТ), где расширяется до конечного давления Р_к (рис.10а)

В процессе расширения пар ускоряется при прохождении через сопловую насадку, в которой потенциальная энергия давления пара преобразуется в кинетическую энергию его движения (рис.10б).

Ступень

a)

б)

Рисунок 10 – Одноступенчатая паровая турбина (а) и ступень (бв)

Высокоскоростной поток пара обтекает лопатки турбины и передает ей часть энергии. Лопатки закреплены на диске, установленном на валу турбины, который начинает вращаться.

Один ряд сопловой насадки и один ряд лопаток турбины образуют ступень. В каждой ступени срабатывается только часть давления, поэтому для расширения пара от Р_о до Р_к турбины выполняются многоступенчатыми (рис.11).