Несмотря на то, что в настоящее время в промышленной энергетике осуществлено широкое освоение высоких и сверхвысоких параметров пара (p₁ = 23... 30 МПа; t₁ = 570... 600°С) и глубокого вакуума в конденсаторе (97% или р₂ = 0.003 МПа), термический КПД цикла Ренкина не превышает и 50%. Это означает, что около 50% тепловой энергии, полученной паром в паровом котле и пароперегревателе, не используется (выбрасывается в окружающую среду), увеличивая тем самым ее «тепловое загрязнение».

С каждым годом развития тепловой энергетики эта проблема усугубляется. В настоящее время высказывается гипотеза о взаимосвязи так называемого «парникового эффекта» с тепловыми выбросами, осуществляемыми крупными теплоэнергетическими комплексами.

Естественно, что чем больше тепловой энергии преобразовано в механическую энергию, тем меньше тепловые выбросы в окружающую среду. Многие промышленные теплоэнергетические установки для охлаждения водяного пара, выходящего из паровой турбины, используют воду рек или озер, что может привести к увеличению температуры воды в них. Повышение температуры воды в реке или озере может вызвать нарушение природного режима среды обитания для живых и неживых существ, находящихся в них.

До 70% тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, сгораемого в топке ТЭС, выбрасывается в окружающую среду. Поэтому так остро в настоящее время стоят проблемы экономного расходования тепловой энергии.

В связи с этим были предложены различные способы повышения тепловой эффективности паросиловых установок.

Чтобы обеспечить высокие начальные параметры пара, поступающего в турбину, и не допустить увеличение влажности в конце адиабатного процесса расширения пара в турбине, применяют промежуточный (вторичный) перегрев пара.

Рис.1.8.6 Схема паросиловой установки с промежуточным перегревом пара

В цикле с промежуточным перегревом пар, полученный в пароперегревателе, поступает в ТВД (турбину высокого давления), частично срабатывает (расширяется до промежуточного давления) и возвращается в паровой котел, в котором проходит через промежуточный пароперегреватель ПП и снова перегревается (получает дополнительное тепло). Затем поступает ТВД и ТНД (турбина низкого давления), где вторично перегретый пар окончательно расширяется до давления в конденсаторе.

В результате промежу­точного перегрева пара его степень сухости в конце процесса расширения становится вышечто улучшает условия работы проточной части турбины. Современные паровые теплосиловые установки работают с промежуточным перегревом пара с целью повышения термодинамического КПД и сохранения степени су­хости пара не ниже х = 0,86... 0,88.

 

Суммарный термический КПД цикла с промежуточным перегревом пара повышается.

В современных паросиловых установках широко используется промежу­точный перегрев пара, причем в некоторых случаях применяют двухкрат­ный вторичный перегрев.