Расчет теплофикационной электрической мощности ТЭЦ

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.

Пример:

Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата Т-100-130

1. Гкал/ч

2. МВт

3. Гкал/ч

4. ата

Пример:

Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата ПТ-50-130/7

1. Гкал/ч

2. МВт

3. Гкал/ч

4. Гкал/ч

5. ата

6. ата

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

(1.66)

имеют также следующую, Гкал/ч:

(1.67)

где

, а

Пример:

Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата ПТ-50-90

Гкал/ч

Пример:

Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата ПТ-50-130/7

Гкал/ч

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)

Исключительно теплофикационный цикл работы для таких турбоагрегатов не осуществим, так как в обязательном порядке необходим определенный, вынужденный пропуск пара в конденсатор турбины для вентиляции лопаток последней ступени.

3.Классификация потерь тепла. Энергетическое нормирование 1. Потери рассеяния, вызванные пребыванием оборудования во включенном состоянии. 1.1. – потери в окружающую среду; 1.2. – механические потери (потери трения); 1.3. – часть электрических потерь в генераторе (потери намагничивания); 1.4. – часть потерь в конденсаторе турбоагрегата, связанная с режимом холостого хода. Потери энергии этой группы от нагрузки не зависят и поэтому их называют постоянными потерями. График постоянных потерь тепла имеет вид прямой линии параллельной горизонтальной оси координат 2. Потери рассеяния, связанные с перемещением энергопотока. Это, прежде всего, вторая часть электрических потерь в генераторе (потери на нагрев обмоток). График потерь энергии имеет следующий вид (рис. 1.3). 3. Потери от недоиспользованной энергии, заключенной в энергоносителе. Это потери в котлоагрегате, связанные с недожогом топлива, с уходящими газами, а также переменные потери с конденсацией пара в конденсаторах паровых турбин. Потери энергии этой группы зависят от нагрузки, характер зависимости имеет следующий вид (рис. 1.4). 4. Дополнительные потери энергии в зонах минимальных и повышенных нагрузок, связанные с невозможностью обеспечения в этих условиях нормального технологического процесса работы оборудования. Для котельного агрегата к ним относятся: • дополнительные потери от химического недожога топлива в топке котла; • потери с уходящими газами при малых нагрузках котла; • потери с уходящими газами при форсировке режима работы котла. Рис. 1.3. График переменных электрических потерь в генераторе. Рис. 1.4. График переменных потерь с конденсацией пара. Особое значение с точки зрения точности энергетических характеристик имеет энергетическое нормирование. 1. Характеристические нормы расхода тепла турбоагрегатами и условного топлива котлоагрегатами. Этими нормами являются параметры их энергетических характеристик 2. Нормы поправок на эксплуатационные условия. Необходимость в нормах поправок связана с тем, что реальные условия часто отличаются от характеристических. 3. Нормы расхода топлива в неустановившихся режимах. Эта группа норм учитывает дополнительные расходы тепла и топлива в неустановившихся режимах. 4. Нормы расхода и топлива тепла вне основных агрегатов. Эта система норм включает нормы на расход энергии агрегатами собственных нужд, неэнергетические нужды цехов и цеховые потери электрических станций.     4.Энергетический баланс и характеристика турбоагрегата «К» Рассмотрим схему энергобаланса конденсационного турбоагрегата (рис. 1.9): Полезное тепло на производство электроэнергии определяется по следующей формуле, Гкал

(1.16)

где

– тепловой эквивалент, Гкал/МВт;

– нагрузка турбоагрегата, МВт.

Из схемы энергобаланса следует, что в общей величине потерь тепла потери в конденсаторе турбоагрегата составляют до 80%.

– полезное тепло на производство электроэнергии;

– потери в окружающую среду;

– механические потери тепла;

– электрические потери, в том числе:

– постоянные электрические потери,

– переменные электрические потери;

– конденсационные потери, в том числе:

– постоянные конденсационные потери,

– переменные конденсационные потери,

– часовой расход тепла на производство электроэнергии,

– подведенное тепло.

Рис. 1.8. Принципиальная схема конденсационного турбоагрегата

с дроссельным регулированием.

где

П – парогенератор; Т – турбина; Г – генератор;

К – конденсатор; ПН – питательный насос, Д – дроссель.

7.Влияние системы регулирования пропуска пара в турбоагрегат «К» на его энергетическую характеристику

Основными системами регулирования являются следующие:

• дроссельные (качественное регулирование); заключается в том, что дроссель открывается постепенно. По мере роста нагрузки открытие дросселя увеличивается, и пропуск пара возрастает, а потери на дросселирование уменьшаются. Поскольку с ростом нагрузки потери уменьшаются, такое регулирование называется качественным.

• обводные; Для увеличения пропуска пара через проточную часть турбин большой мощности применяется обводное регулирование, осуществляемое обводным дросселем, пропускающим пар при больших нагрузках генератора непосредственно в одну из промежуточных ступеней турбины в обвод ее первых ступеней

• сопловые (количественное регулирование).

Энергетические расходные характеристики паровых турбоагрегатов в зависимости от системы их регулирования представляют собой либо прямые линии, либо прямые с изломом или же с несколькими изломами

Количественное (клапанное, сопловое) регулирование – когда пар подается в турбину последовательно через определенное количество клапанов, ступенями. С ростом нагрузки потери сначала увеличиваются, а затем падают.

8.Энергетическая характеристика и экономическая мощность турбоагрегата «К» с обводным регулированием.

Рис. 1.20. Общий вид энергетической характеристики турбоагрегата с обводным регулированием.

Энергетическая характеристика в данном случае имеет два относительных прироста расхода тепла (рис.1.21):

– относительный прирост в экономической зоне;

– относительный прирост в сверх экономической зоне.

Аналитическое выражение энергетической характеристики имеет следующий вид, Гкал/ч:

(1.33)

где

– расход тепла на холостой ход;

и – относительные приросты расхода тепла;

– экономическая нагрузка, если не задана, то принимается ;

– текущая нагрузка.

Рис. 1.21. Энергетическая характеристика с двумя относительными приростами расхода тепла.

Если текущая нагрузка находится в пределах экономической зоны, то есть , то фактически в характеристике используются только первые два слагаемых.

При дальнейшем возрастании нагрузки в пределах сверх экономической зоны до , принимаются во внимание все три составляющие.

Дата добавления: 2015-08-18