Термодинамическая оценка возможности повышения экономичности теплофикационных турбин с использованием теплового насоса, работающегона водяном паре

摘要

Теплофикационные турбины эксплуатируются в различных режимах, существенно различающихся условиями протекания рабочего процесса. В летнее время, когда потребности в выработке тепла минимальны, практически весь пар проходит все ступени турбины и сбрасывается в конденсатор (конденсационный режим). Когда требуется выработка тепла, используются теплофикационные отборы пара. Несколько последних ступеней, часть низкого давления (ЧНД) имеют на входе регулирующую диафрагму (РД). Если потребности в выработке тепла большие, то регулирующую диафрагму прикрывают максимально и весь пар, за исключением минимального вентиляционного пропуска, направляют в теплофикационные отборы (теплофикационный режим). Проточная часть ЧНД проектируется оптимальным образом для работы в конденсационном режиме. В теплофикационном режиме условия работы ЧНД не оптимальны. В зависимости от значения вентиляционного пропуска и давления пара на выходе мощность ЧНД может опуститься до нуля и даже перейти в отрицательную область (вентиляционный режим). Предлагается управлять давлением пара на выходе из ЧНД с помощью теплового насоса, работающего на водяном паре. Затраты энергии на привод теплового насоса могут быть компенсированы исправлением процесса расширения пара в ЧНД. В статье рассмотрены режимы работы ЧНД теплофикационных турбин в отопительный сезон, кратко описан тепловой насос, работающий на водяном паре и проведен анализ повышения эффективности работы теплофикационных турбин при использовании таких тепловых насосов.