Энергетические весовые характеристики.

– зависимость часового расхода натурального топлива котлоагрегата (тнт/ч) от часового производства пара (т/ч).

– зависимость часового расхода пара турбоагрегата (т/ч) от электрической нагрузки (мощности) (МВт).

Энергетические весовые характеристики существенно отличаются от расходных и используются при расчетах абсолютных величин расхода энергоносителя при заданных нагрузках, а также для определения производственной мощности агрегатов.

5.Относительный прирост расхода топлива и удельный расход тепла турбоагрегата «К»

Относительный прирост расхода тепла – первая производная от расхода тепла по нагрузке; характеризует скорость возрастания расхода тепла при изменении нагрузки на единицу, Гкал/МВт·ч.

(1.22)

Таким образом, энергетическая характеристика конденсационного турбоагрегата с дроссельным регулированием выглядит следующим образом, Гкал/час:

(1.23)

Удельный расход тепла на единицу электроэнергии , Гкал/МВт·ч

(1.31)

С ростом нагрузки влияние на величину удельного расхода снижается. Удельный расход тепла стремится к снижению до величины относительного прироста , но никогда его не достигает. Одновременно нагрузка не может превысить максимально допустимую по соображениям безаварийности работы турбоагрегата.

График зависимости удельного расхода тепла от нагрузки представляет собой гиперболу, а – ассимптоту этой гиперболы (рис. 1.16).

Наиболее экономичным режимом работы турбоагрегата является режим номинальной нагрузки, так как при этом удельный расход тепла имеет минимальное значение.

6.Показатели экономичности турбоагрегата «К» (удельный расход тепла на единицу энергии к кпд турбоагрегата)

тут/Гкал

• Удельный расход тепла на единицу электроэнергии , Гкал/МВт·ч

12. Энергетическая характеристика турбоагрегата «Р»

Их отличительной особенностью является то, что они не имеют конденсаторов для охлаждения отработанного пара. Отработанный пар аналогичного или повышенного, по сравнению с конденсационной турбиной давления, направляется непосредственно потребителю, и в данном случае является полезным продуктом и используется тепловыми потребителями ТЭЦ, а не теряется с охлаждающей водой и, следовательно, потери тепла с конденсацией пара отсутствуют.

Принципиальные типовые схемы турбоагрегатов с противодавлением типа «Р» имеют вид (рис. 1.29).

Рис. 1.29. Принципиальные схемы турбоагрегатов с противодавлением типа «Р».

На рисунке 1.29.а отработанный пар непосредственно из турбины направляется на производственные нужды, давление пара составляет, обычно, 5 ÷ 15 ата, в зависимости от необходимой величины давления пара промышленной установки, которая этот пар использует в производственном процессе на предприятии. Данная турбина работает только тогда, когда имеется режимная потребность в паре, следовательно существует жесткая зависимость времени работы производственной установки и самой турбины от графика потребления пара. Величина электрической мощности турбоагрегата определяется режимом потребления пара потребителя.

13.Характеристика расхода и отпуска тепла турбоагрегата «Р» в зависимости от эклектической нагрузки

Энергетическая характеристика расхода тепла на выработку электроэнергии и отпуск тепла турбоагрегата с противодавлением в зависимости от его электрической нагрузки является результатом испытаний оборудования под нагрузкой и по форме близка к прямолинейной (рис. 1.31).

Аналитическое выражение этой характеристики следующее, Гкал/ч.

(1.37)

где

– расход тепла на холостой ход турбоагрегата;

– суммарный относительный прирост расхода тепла на выработку электроэнергии и отпуск тепла, Гкал/MBт·ч.

14.Характеристика электрической мощности турбоагрегата «Р»

Турбоагрегат с противодавлением работает по вынужденному тепловому режиму, зависящему от внешнего потребителя тепла, поэтому электрическая мощность в данном случае полностью связана с тепловым потреблением.

(1.51)

Обозначим: , а

Тогда:

(1.52)

где

– частичная удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении, МВт∙ч/Гкал;

– электрическая мощность, теряемая с потоком пара холостого расхода, то есть электрическая мощность генератора, которая могла бы быть получена на базе мощности турбоагрегата, расходуемой на покрытие потерь тепла холостого хода – механических, в окружающую среду и электрических постоянных потерь, МВт.

Графически функция электрической мощности турбоагрегата с противодавлением в зависимости от величины отпуска тепла имеет вид (рис. 1.35).

Рис. 1.35. Электрическая мощность турбоагрегата с противодавлением в зависимости от величины отпуска тепла.

Основные параметры характеристики приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3.

Часовой отпуск тепла , Гкал/ч	Электрическая нагрузка турбоагрегата Р, МВт	Примечание
		Величина фиктивная
		Холостой ход турбоагрегата
		Номинальная мощность турбоагрегата
∞	∞	Предельный случай

16.Зависимость удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении от отпуска тепла турбоагрегата «Р»

Удельная выработка электроэнергии (мощности) на тепловом потреблении при этом равняется, МВт∙ч/ Гкал:

(1.47)

Обратная величина нижнего предела удельного отпуска тепла в Гкал/МВт∙ч при одновременно является верхним пределом удельной выработки электроэнергии на единицу отпускаемого пара при или частичной удельной выработкой электроэнергии (мощности) на тепловом потреблении – , МВт∙ч/Гкал.

(1.48)

Тогда удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении принимает вид:

(1.49)

Графически функция удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении выглядит следующим образом (рис. 1.34).

Рис. 1.34. Зависимость удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении от отпуска тепла.

17.Энергетический баланс и характеристики турбоагрегата «Т»

Теплофикационные турбоагрегаты предназначены для комбинированной выработки тепла и электроэнергии. Они имеют 1, 2 или более регулируемых отборов (регулируемым называется отбор, в котором автоматически поддерживается заданное давление пара). Такие турбоагрегаты могут работать как чисто конденсационные (если закрыть отборы), а в обычном режиме работают по конденсационному и теплофикационному циклам одновременно. Принципиальные схемы теплофикационных турбоагрегатов с двумя отборами и с одним отбором.

Схема энергобаланса теплофикационного турбоагрегата.

Распределение потерь тепла между двумя видами продукции (электроэнергией и теплом) согласно физическому методу означает, что все потери тепла относятся на производство электроэнергии, а преобразование тепла происходит без потерь.

В турбоагрегате электроэнергия вырабатывается по теплофикационному и конденсационному циклам, при этом переменные электрические потери тепла в генераторе распределяются между теплофикационной и конденсационной мощностью .

В этом случае возможно разделение энергобаланса на два отдельных (рис. 1.41).

Рис. 1.41. Раздельные энергобалансы теплофикационного турбоагрегата.

Если турбоагрегат имеет обводное регулирование и его энергетическая характеристика имеет излом, то ее аналитическое выражение выглядит следующим образом, Гкал/ч:

(1.61)

или

(1.62)

Теплофикационные турбоагрегаты имеют еще одну важнейшую характеристику, МВт.

(1.63)

Для турбоагрегата с одним отбором типа «Т», МВт

(1.64)

18.Энергетический баланс и характеристики турбоагрегата «ПТ»

Теплофикационные турбоагрегаты предназначены для комбинированной выработки тепла и электроэнергии. Они имеют 1, 2 или более регулируемых отборов (регулируемым называется отбор, в котором автоматически поддерживается заданное давление пара). Такие турбоагрегаты могут работать как чисто конденсационные (если закрыть отборы), а в обычном режиме работают по конденсационному и теплофикационному циклам одновременно. Принципиальные схемы теплофикационных турбоагрегатов с двумя отборами и с одним отбором.

Схема энергобаланса теплофикационного турбоагрегата.

Распределение потерь тепла между двумя видами продукции (электроэнергией и теплом) согласно физическому методу означает, что все потери тепла относятся на производство электроэнергии, а преобразование тепла происходит без потерь.

В турбоагрегате электроэнергия вырабатывается по теплофикационному и конденсационному циклам, при этом переменные электрические потери тепла в генераторе распределяются между теплофикационной и конденсационной мощностью .

В этом случае возможно разделение энергобаланса на два отдельных (рис. 1.41).

Рис. 1.41. Раздельные энергобалансы теплофикационного турбоагрегата.

Если турбоагрегат имеет обводное регулирование и его энергетическая характеристика имеет излом, то ее аналитическое выражение выглядит следующим образом, Гкал/ч:

(1.61)

или

(1.62)

Для турбоагрегата с двумя отборами типа «ПТ», МВт

(1.65)

где:

и – относятся к производственному отбору;

и – относятся к теплофикационному отбору.

, так как для производственного отбора срабатываемый теплоперепад меньше, чем для теплофикационного, из-за различных конечных значений давления пара.

Расходные характеристики турбин с двумя регулируемыми отборами пара кроме указанной структуры, Гкал/ч:

(1.66)

имеют также следующую, Гкал/ч:

(1.67)

где

, а

Другим способом расчета , при отсутствии энергетических характеристик, является расчет по следующей формуле, МВт:

(1.68)

где:

– количество пара, отпускаемое потребителю, т/ч;

– количество тепла, отпускаемое потребителю, Гкал/ч;

– используемый теплоперепад:

– начальное теплосодержание пара, ккал/кг;

– теплосодержание пара в отборе, ккал/кг;

– механический КПД генератора;

– электрический КПД генератора.

При расчете по 1-му и 2-му способу могут быть получены разные результаты. Это происходит потому, что у турбоагрегата могут быть нерегулируемые отборы.

Нерегулируемые отборы обеспечивают, например, регенеративный подогрев питательной воды. Это не изменяет структуру энергетической характеристики, но учитывается соответствующим снижением величины относительного прироста – .

Первый способ расчета учитывает только регулируемые отборы пара турбоагрегата.

Во втором случае должно учитывать как регулируемые, так нерегулируемые отборы, Гкал/ч:

(1.69)

20.Сравнительный анализ энергетических характеристик турбоагрегатов «Т» и «ПТ»

Теплофикационные турбоагрегаты имеют еще одну важнейшую характеристику, МВт.

(1.63)

Для турбоагрегата с одним отбором типа «Т», МВт

(1.64)

Для турбоагрегата с двумя отборами типа «ПТ», МВт

(1.65)

где:

и – относятся к производственному отбору;

и – относятся к теплофикационному отбору.

, так как для производственного отбора срабатываемый теплоперепад меньше, чем для теплофикационного, из-за различных конечных значений давления пара.

21.Значения теплоэлектрического коэффициента относительного прироста расхода тепла турбоагрегата в зависимости от его типа («К», «Т», «ПТ», «Р»)

Теплоэлектрический коэффициент , показывающий долю выработки электрической мощности (энергии) по теплофикационному циклу в общей выработке:

или

(1.79)

Для разных типов турбоагрегатов значение изменяется в пределах от 0 до 1.

Турбоагрегат «К»

Турбоагрегата «Р»

Турбоагрегаты «Т» и «ПТ»

Для теплофикационных агрегатов:

значение 0 – при закрытых отборах;

значение 0,85-0,9 – при полностью открытых отборах.

Наряду с теплоэлектрическим коэффициентом используется показатель, который называется коэффициентом конденсационной выработки электроэнергии и показывает долю выработки электрической мощности (энергии) по конденсационному циклу в общей выработке:

или

(1.80)

Так как общая выработка электроэнергии состоит из теплофикационной и конденсационной, то:

Дата добавления: 2015-08-18