t? (1 + А р)/(1 + А р? H t), (31)
Зауважимо, що якщо j=1, то і вираз для А р по (30) набуває вигляду для розглянутого раніше одноступінчатого підігріву живильної води (див. (10)).
Очевидно, що кінцева ентальпія живильної води
(32)
Оптимізація регенеративного підігріву води з декількома відборами пари є складною багатовимірної завданням. Вона зводиться до пошуку такого підігріву живильної води по щаблях, щоб значення htрег при обраному кількості регенеративних підігрівачів було максимально можливим. Можна показати, що пошук максимуму Ар (отже, і htрег) призводить до наступного рішення: підігрів живильної води в кожному регенеративном подогревателе повинен дорівнювати теплопаденію (зниження ентальпії) пара між попереднім відбором пари більш високого тиску і даними відбором пари.
Можна показати, що оптимізація багатоступінчастого регенеративного підігріву води призводить до вираження підігріву води в кожному водопідігрівачів під номером m:
(33)
Як і для випадку одноступінчатого відбору пари, другим доданком можна знехтувати. Тоді
Diпв.mопт=(i4 - i3)/(z + 1). (34)
Нехтування другим доданком означає, що ми практично нехтуємо відмінностями значень DIП в точках відбору, тобто ми приймаємо
Diі »Diп1» Diп2 »...» Diпz=const=DIП (35)
Таким чином, ми нехтуємо відмінностями кількості тепла, що віддається 1 кг пара в різних подогревателях.
Розподіл підігрівів живильної води в водопідігрівачів за формулою (34) називають рівномірним. Очевидно, що рівномірний підігрів води в водопідігрівачів, як і у випадку одноступінчатого підігріву, коли було прийнято Diпв=(i4 - i3)/2, дещо поступається оптимальному розподілу підігрівів. Але з причин аналогічного порядку таке допущення і тут не призводить до істотного погіршення ККД циклу.
Зауважимо, що для турбін з високими параметрами пари іноді застосовують і інші закони розподілу нагріву живильної води, наприклад, за законом геометричної прогресії абсолютних температур нагрівання живильної води або теплоперепада. Однак для ЯЕУ АЕС, де застосовується пар порівняно невисоких параметрів, можна зупинитися на широко використовуваному і добре себе зарекомендував рівномірному законі нагріву живильної води. Дослідження показують, що для свіжої пари середніх параметрів і при z? 4 економічність циклу з рівномірним розподілом підігріву живильної води практично збігається з економічністю циклу, де Diпв.m визначено з урахуванням зміни DIП по щаблях відбору, тобто з економічністю при оптимальному розподілі нагревов води без будь-яких спрощень. Рівномірний розподіл підігрівів води, а звідси і рівномірний розподіл теплоперепада по щаблях турбіни, призводить до більш простим розрахунками а також дозволяє уніфікувати ряд параметрів обладнання ПТУ, так як в водопідігрівачів відбувається однакове підвищення температури живильної води.
При рівномірному нагріві живильної води
iпв=i3 + z? Diпв. (36)
Так як по (34) Diпв опт=(i4 - i3)/(z + 1), то (37)
Для рівномірного закону нагріву живильної води можна приблизно вважати, що максимальна економічність регенеративного циклу буде мати місце при ступені регенерації
(38)
Залежність економічності регенеративного циклу htрег від ряду факторів - кількості відборів пари, розподілу відборів пари уздовж проточною турбіни, граничної температури живильної води - досить складна. Для наочності впливу цих факторів на економічність циклу доцільно ці залежності представити графічно. Найчастіше досліджувані фактори являють у відносних величинах. На графіку, показаному на малюнку 23, наведено залежності ККД від ступеня регенерації s для різної кількості відборів пари при рівномірному розподілі нагревов живильної води.
Малюнок 23 - Залежність ККД регенеративного циклу від ступеня регенерації s і кількості відборів пари при рівномірному розподілі нагревов живильної води
Як уже зазначалося, це дещо спотворює справжню картину зміни економічності циклу. Тому криві графіка носять наближений характер, але якісно добре відображають співвідношення розглянутих параметрів.
Аналіз кривих ККД регенеративного циклу показує:
а) ККД регенеративного циклу для кожного кількості відборів зі збільшенням ступеня регенерації s зростає і досягає максимуму при деякому значенні ентальпії живильної води i пв опт (отже, при деякому відповідному значенні ступеня регенерації s опт). Подальше збільшення i пв і s знижує економічність циклу. Значення ступеня регенерації, при якому ККД циклу досягає максимуму, є оптимальним s опт.
Оптимальне значення ступеня регенерації c збільшенням кількості відборів збільш...
