Producerea Energiei Electrice și Termice

Subiectul 1. Perfecţionarea ciclului termic al unei centrale termoelectrice

a. Randamentul ciclului termic cu abur. Căile de creştere ale acestuia

Prin perfecţionarea ciclului termic se urmăreşte mărirea randamentului, în condiţii avantajoase din punct de vedere tehnic şi economic. Din factorii care influenţează randamentul global net sunt determinanţi: randamentul termic al ciclului şi consumul propriu tehnologic. Randamentul circuitului termic (Rankine) este

unde:Q1 reprezintă cantitatea de căldură intrată în ciclu, în kJ, Q2 – cantitatea de căldură evacuată la condensator, în kJ, T1m – temperatura medie a sursei calde, în 0K, T2m – temperatura medie a sursei reci, în 0K

Pentru mărirea valorii randamentului circuitului termic se acţionează prin creşterea mărimii T1m şi prin reducerea mărimii T2m. Căile tehnice de acţiune sunt:modificarea parametrilor iniţiali şi finali ai ciclului termic prin:

-mărirea presiunii iniţiale

-mărirea temperaturii iniţiale

-reducerea temperaturii şi presiunii de condensare

-creşterea complexităţii ciclului prin:

-supraîncălzire intermediară

-preîncălzire regenerativă

-ciclul suprapus

-ciclul binar cu două fluide de lucru producerea combinată de energie electrică şi căldură

b) Creşterea presiunii iniţiale a ciclului, p0. Prin ridicarea presiunii iniţiale se realizează creşterea temperaturii de vaporizare şi de preîncălzire, randamentul termic devine:

. Modificarea ciclului Rankine la variaţia presiunii iniţiale: 1 2 3 4 5 6 – ciclul cu presiune coborâtă; 1’ 2’ 3’– ciclul cu presiune ridicată. Relaţia de calcul a randamentului ciclului termic, în funcţiedeentalpii

Prin creşterea presiunii iniţiale se măreşte consumul de putere pentru pompa de alimentare, reducându-se astfel efectul total util: . Creşterea presiunii iniţiale duce la o scădere a titlului aburului la ieşirea din turbină, , fapt care limitează posibilitatea de mărire unilaterală a presiunii. În ansamblu, t creşte cu presiunea iniţială până la 180…200 bar, după care scade (la ciclul Rankine).