КПД современных паротурбинных установок ниже теоретически возможного по нескольким причинам:
- Необратимость процессов. 1 Существует теоретический верхний предел эффективности преобразования тепла для работы в любом тепловом двигателе, который называется эффективностью Карно. 1 Однако все реальные термодинамические процессы необратимы и не протекают бесконечно медленно. 1
- Наличие трения и тепловых потерь. 1 В реальных устройствах, таких как турбины, насосы и компрессоры, к снижению эффективности приводят механическое трение, тепловые потери и потери в процессе сгорания. 1
- Неэффективность конструкции. 1 При проектировании теплового двигателя инженеры учитывают стоимость и другие факторы. 1 Например, в конденсаторах тепловых электростанций жидкость переохлаждается на несколько градусов Цельсия, что увеличивает неэффективность цикла, поскольку для повторного нагрева воды требуется больше энергии. 1
- Влияние влажности пара. 5 В потоке пара влага может присутствовать в виде тумана или капель, которые могут скапливаться и двигаться по элементам проточной части турбины, снижая её внутренний КПД. 5
Для повышения КПД паротурбинных установок используются, например, дополнительные пароперегреватели, уменьшение длины магистралей паропровода и установка парораспределительных систем с уменьшенным дросселированием пара. 5