Задача 4. Определение оптимального режима работы электростанции при различных электрических

Определение оптимального режима работы электростанции при различных электрических нагрузках при последовательном включении турбоагрегатов.

На электростанции установлены три турбоагрегата со следующими характеристиками:

Турбоагрегат 1

Гкал/ч

МВт, МВт, МВт.

Турбоагрегат 2

Гкал/ч

МВт, МВт, МВт.

Турбоагрегат 3

Гкал/ч

МВт, МВт.

Определить оптимальный режим при различных нагрузках электростанции от до .

Если условия параллельной работы не соблюдаются и турбоагрегаты ТЭС включаются последовательно по мере роста нагрузки электростанции, то при распределении нагрузки между ними и выборе режима работы каждого турбоагрегата необходимо учитывать не только величину относительного прироста, но и величину холостого расхода каждого турбоагрегата . В данном случае используется метод минимального расхода тепла.

Как видно из рис. 2.9, где построены энергетические характеристики турбоагрегнатов ТЭС, точка а является точкой пересечения характеристик турбоагрегатов 2 и 3, а точка б – 1 и 2.

Эти точки являются точками равноэкономичной мощности ( и ), т.е. при нагрузках соответствующих этим точкам, у этих турбоагрегатов одинаковый расход тепла. Равноэкономичная мощность определяется при , :

Рис. 2.9. Энергетические характеристики турбоагрегатов ТЭС.

Тогда для турбоагрегатов 1 и 2 равноэкономичная мощность определяется:

МВт,

а для турбоагрегатов 2 и 3:

МВт,

Тогда часовой расход тепла будет равен:

Гкал/ч

Гкал/ч

В данном случае при распределении нагрузки между турбоагрегатами предпочтение отдается турбоагрегатами с наименьшим расходом тепла на холостой ход. Например, если нагрузке в 4 МВт соответствует одинаковый расход тепла турбоагрегатами 2 и 3, равный 19,2 Гкал/ч, загружать все же выгоднее до 4 МВт турбоагрегат 3, так как его холостой расход тепла меньше, чем у турбоагрегата 2 (рис. 2.9).

Аналогичное распределение может быть применено и к турбоагрегатам 1 и 2 при повышении нагрузки электростанции с 4 до 11 МВт, т.е. в этом диапазоне нагрузок необходимо полностью разгрузить турбоагрегат 3 и всю нагрузку передать на турбоагрегат 2.

Далее, при возрастании нагрузки электростанции, наивыгоднейший режим определяется по методу относительных приростов, т.е. в первую очередь загружается турбоагрегат с наименьшим относительным приростом.

Рассмотрим несколько этапов возрастания нагрузки электростанции с распределением нагрузки между турбоагрегатами.

1) Нагрузка ТЭС возрастает с 11 до 40 МВт.

Эту нагрузку должен взять на себя турбоагрегат 1 в пределах своей экономичной нагрузки, так как его относительный прирост Гкал/МВт∙ч, т.е. наименьший из имеющихся.

Гкал/ч

2) Нагрузка ТЭС возрастает с 40 до 50 МВт.

Рассмотрим два возможных варианта покрытия этой нагрузки:

а) турбоагрегат 1 при работе его с номинальной мощностью, тогда расход тепла будет:

Гкал/ч

б) турбоагрегат 1 при его работе в зоне экономической нагрузки + турбоагрегат 2 при загрузке его до 10 МВт:

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

Сравнивая часовые расходы тепла по этим вариантам, приходим к выводу, что более выгодным является первый вариант, т.е. загрузка турбоагрегата 1 до номинала, так как при этом имеем меньший расход тепла.

3) Нагрузка ТЭС возрастает с 50 до 65 МВт.

Рассмотрим два возможных варианта покрытия этой нагрузки:

а) турбоагрегат 1 + турбоагрегат 2 в зонах экономических нагрузок:

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

б) турбоагрегат 1 загружаем до турбоагрегат 2 – до 15 МВт:

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

Из сопоставления этих вариантов следует, что экономичнее первый вариант распределения нагрузки.

4) Нагрузка ТЭС возрастает с 65 до 70 МВт.

Рассмотрим два возможных варианта покрытия этой нагрузки:

а) турбоагрегат 1 до турбоагрегат 2 до 20 МВт:

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

б) турбоагрегат 1 до турбоагрегат 2 до :

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

Из сопоставления этих вариантов следует, что экономичнее второй вариант.

5) Нагрузка ТЭС возрастает с 70 до 80 МВт.

Рассмотрим три возможных варианта распределения нагрузки:

а) турбоагрегат 1 до турбоагрегат 2 до :

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

б) турбоагрегат 1 до турбоагрегат 2 до турбоагрегат 3 до 10 МВт:

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

в) турбоагрегат 1 до турбоагрегат 2 до турбоагрегат 3 до 5 МВт:

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

Гкал/ч

Наиболее выгодным режимом загрузки является первый вариант.

6) Нагрузка ТЭС возрастает с 80 до 92 МВт.

Так как нагрузка в 92 МВт является суммой номинальных мощностей трех рассматриваемых турбоагрегатов, то в данном случае загружаем до номинала все три турбоагрегата.

Данные расчетов сводятся в табл. 2.4.

Таблица 2.4.

Определение оптимального режима работы станции при различных нагрузках

Суммарная нагрузка , МВт	турбоагрегат 1	турбоагрегат 2	турбоагрегат 3	Суммарный расход тепла , Гкал/ч
, МВт	, Гкал/ч	, МВт	, Гкал/ч	, МВт	, Гкал/ч
	-	-	-	-		19,2	19,2
4 ÷ 11	-	-		39,0	-	-	39,0
11 ÷ 40		115,6	-	-	-	-	115,6
40 ÷ 50	40+10	148,9	-	-	-	-	148,9
50 ÷ 65		115,6		78,8	-	-	194,4
65 ÷ 70		115,6	25+5	94,6	-	-	210,2
70 ÷ 80	40+10	148,9	25+5	94,6	-	-	243,5
80 ÷ 92	40+10	148,9	25+5	94,6		46,6	290,1

По результатам оптимального распределения нагрузки строим характеристику расхода тепла на ТЭС (рис. 2.10.)

Рис. 2.10. Характеристика расхода тепла на ТЭС.

Дата добавления: 2015-07-20