Мощности и КПД паротурбинных установок

Принципиальная схема ПТУ, работающая по циклу Ренкина:

В турбине в результате необратимых потерь при расширении пара линия процесса отклоняется от изоэнтропии и фактически развиваемая паром работа будет равна: H_i = i_o – i_к, кДж/кг,

где H_i – использованный теплоперепад. H_i < H_o.

df – действительный процесс расширения в турбине.

ΣΔ h – суммарные внутренние потери в турбине.

Отношение используемого теплоперепада к располагаемому называется относительным внутренним КПД: . кВт; кВт.

N_o – располагаемая мощность турбины;

N_i – внутренняя мощность турбины;

G – массовый расход пара через турбину, кг/с.

Отношение использованного теплоперепада к теплоте, подведенной к раб. телу в парогенераторе, назыв. абсолютным внутренним КПД ПТУ:

.

Не вся мощность N_i, развиваемая паром внутри турбины, используется потребителем. Часто её в виде мех. потерь Δ N_м расходуется на трение в подшипниках и на привод вспомогательных механизмов турбины.

Эффективная мощность турбины, т.е. мощность, которая передается приводимой машине, равна разности: N_e = N_i – Δ N_м.

Отношение эффективной мощности к внутренней назыв. механическим КПД турбины: η_м = N_e / N_i.

Относительный эффективный КПД турбины определяется как: .

Отношение эффективной мощности турбины к тепловой мощности парогенератора назыв. абсолютным эффективным КПД ПТУ: .

Термический КПД идеальной ПТУ определяется как: . i_кt – энтальпия отработавшего пара при изоэнтропном расширении.

Электрическая мощность, отдаваемая с выводов электрогенератора, меньше эффективной мощности турбины на величину потерь в электрогенераторе: N_э = N_e – Δ N_эг. η_эг = N_э / N_e.

Отношение эл. мощности к мощности идеальной турбины назыв. относительным электрическим КПД турбогенератора: .

Отношение эл. мощности к тепловой мощности парогенератора назыв. абсолютным электрическим КПД ПТУ:

.

При оценке эффективности эл. станции в целом необходимо дополнительно учитывать потери теплоты в котле, расход энергии на привод питательных насосов, потери давления и теплоты в паропроводах и т.д.