![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Энергетические характеристики турбоагрегатов с противодавлением типа «Р».
Другой тип турбоагрегатов – это, так называемые, турбоагрегаты с противодавлением или «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. Существуют варианты конструкции противодавленческих турбин с давлением пара на выходе – 1,2 ÷ 2,5 ата. Такие турбины используются для отопительных целей. В этом случае отбор пара называется теплофикационным. Изменение величины расхода пара на отопление, согласно графика теплофикационной нагрузки, однозначно приводит к изменению электрической мощности турбоагрегата. На рисунке 1.29. б показана схема с промежуточным производственным отбором давлением 7 ÷ 15 ата и конечным теплофикационным – 1,2 ÷ 2,5 ата. Отработанное тепло турбин с противодавлением может также использоваться на собственные нужды самой тепловой электростанции. Рассмотрим схему энергобаланса противодавленческого турбоагрегата типа «Р» (рис. 1.30).
Рис. 1.30. Схема энергобаланса противодавленческого турбоагрегата типа «Р».
Из схемы энергобаланса следует, что из подведенного тепла
где
Задача распределения потерь тепла в турбоагрегате между теплоэнергией и электроэнергией является теоретически сложной. Практически она решается на основе, так называемого «физического метода распределения». Сущность физического метода заключается в ряде допущений. 1. В турбоагрегате вырабатывается только электроэнергия. 2. В турбоагрегате теплоэнергия только преобразуется (меняет параметры). 3. Все потери тепла в турбоагрегате относятся на выработку электроэнергии. Это означает, что преобразование тепла происходит без потерь и, следовательно, КПД по отпуску теплоэнергии равно 100%. Удельный расход тепла входящего в турбину пара на единицу отпускаемого тепла равен 1 Гкал/Гкал. Достоинства физического метода распределения следующие: - простота применения в практических расчетах; - технико-экономические показатели, получаемые при расчете по физическому методу, отражают эффективность технологического процесса. Недостатки физического метода распределения следующие: - уравнивание 1 Гкал тепла разной потребительской ценности, а, именно, 1 Гкал острого пара, отпущенного из котла, приравнивается к 1 Гкал пара, отпущенного из турбины; - отсутствует возможность тарификации 1 Гкал тепла разной ценности и поэтому себестоимость определяется как себестоимость обезличенной 1 Гкал; - эффект комбинированного производства относится на электроэнергию, так как, согласно допущению 3, безразлично, отпускать пар из котельной или из турбоагрегата. Согласно физическому методу распределения при КПД=100% 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.
где
Рис. 1.31. Общий вид энергетической характеристики турбоагрегата с противодавлением
Удельный расхода тепла на выработку электроэнергии и отпуск тепла турбоагрегата в зависимости от электрической нагрузки (рис. 1.32).
Из формулы удельного расхода тепла (1.38) следует, что при бесконечном возрастании электрической нагрузки Рассмотрим отдельные составляющие общей энергетической характеристики турбоагрегата с противодавлением. Так как в турбоагрегате вырабатывается два вида энергии, то все, подведенное к турбоагрегату тепло, делится на два потока в зависимости от нагрузки, т.е. имеют место две зависимости.
Рис. 1.32. Зависимость удельного расхода тепла на производство электроэнергии и отпуска тепла от электрической нагрузки.
Первая зависимость – характеристика расхода тепла на производство электроэнергии имеет следующий вид, Гкал/ч:
где Расход тепла на холостой ход турбоагрегата с противодавлением при производстве электроэнергии складывается из механических потерь, потерь в окружающую среду и постоянных электрических потерь тепла генератора. Относительный прирост расхода тепла
где
Следовательно, значение
Выражением характеристики в развернутом виде является уравнение, Гкал/ч:
Значение относительного прироста расхода тепла на производство электроэнергии турбоагрегата с противодавлением в несколько раз меньше, чем значение относительного прироста расхода тепла конденсационного агрегата, который включает в себя также относительный прирост потерь тепла в конденсаторе. Для сравнения относительный прирост расхода тепла в конденсационном агрегате равен:
Вторая зависимость (1.39) – характеристика отпуска тепла при производстве электроэнергии, Гкал/МВт∙ч
где
Величина Величина Детализированный вид энергетической характеристики турбоагрегата с противодавлением представлен на рис. 1.33. Отпуск тепла потребителю при нулевой электрической нагрузке
При снижении нагрузки от значения Часть тепла (заштрихованная зона на графике) не участвует в выработке электроэнергии, а расходуется на компенсацию внутренних потерь, поэтому не является в прямом смысле потерями. Выражение Если расходная характеристика
Рис. 1.33. Детализированный вид энергетической характеристики турбоагрегата с противодавлением
Фактически общая характеристика расхода тепла на выработку электроэнергии и отпуск тепла турбоагрегатом в зависимости от его электрической нагрузки, представляет собой сумму двух характеристик, Гкал/ч
Оценка экономичности режимов работы турбоагрегатов с противодавлением связана с определенной системой удельных технико-экономических показателей преобразования энергии. Рассмотрим некоторые из них: 1. Удельный отпуск тепла на 1 МВт электрической нагрузки равен, Гкал/МВт:
Графически удельный отпуск тепла на 1 МВт электрической нагрузки изображается равносторонней гиперболой с ассимптотой равной Из уравнения (1.43) также следует, что электрическая нагрузка агрегата в зависимости от отпуска тепла турбиной, выражается следующей формулой, МВт:
2. Удельная выработка электроэнергии (мощности) на тепловом потреблении при этом равняется, МВт∙ч/ Гкал:
Обратная величина нижнего предела удельного отпуска тепла
Тогда удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении принимает вид:
Графически функция удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении
Рис. 1.34. Зависимость удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении от отпуска тепла. Из графика видно, что при малых значениях отпуска тепла (малых электрических нагрузках) удельная выработка электрической энергии на 1 Гкал очень мала, а с ростом Из аналитического выражения (1.49) и его графической интерпретации следует, что аргумент Таблица 1.2. Основные параметры характеристики
Характеристика (1.43) отражает связь между отпуском тепла и мощностью, поэтому интерес представляет зависимость:
Турбоагрегат с противодавлением работает по вынужденному тепловому режиму, зависящему от внешнего потребителя тепла, поэтому электрическая мощность в данном случае полностью связана с тепловым потреблением.
Обозначим: Тогда:
где
Графически функция электрической мощности
Рис. 1.35. Электрическая мощность турбоагрегата с противодавлением в зависимости от величины отпуска тепла.
Основные параметры характеристики
Таблица 1.3.
Пример: Энергетическая характеристика турбоагрегата Р-25-90/1,2:
На каждую Гкал отпущенного тепла вырабатывается вполне определенное количество электрической энергии и на каждый МВт электроэнергии потребляется определенное количество тепла. Частичная удельная выработка электроэнергии зависит от конструктивных особенностей турбоагрегата, а, именно, от величины срабатываемого теплоперепада, т.е. от начальных и конечных параметров пара. Чем выше начальные параметры пара и чем ниже конечные, тем больше значение
где
Для турбоагрегата с противодавлением и отбором пара зависимость
где
Пример:
Задача 1. Необходимо провести расчет и построение энергетической характеристики турбоагрегата с противодавлением Р-50-130/13. Исходные данные получены по результатам испытаний турбоагрегата при различных значениях нагрузки (табл. 1.4). Таблица 1.4. Результаты испытаний турбоагрегата.
*Энтальпию питательной воды, выраженную в ккал/кг, принимаем численно равной Требуется выполнить: 1. Расчет часовых расходов тепла при принятых электрических нагрузках 2. Графическое построение энергетической расходной характеристики турбоагрегата 3. Расчет потерь тепла в турбоагрегате: 3.1. 3.2. 3.3. 4. Графическое построение характеристики электрических потерь тепла в генераторе от нагрузки и определение её аналитического выражения 5. Определение аналитического выражения зависимости часового расхода тепла на выработку электрической энергии 6. Определение аналитического выражения зависимости электрической мощности 7. Расчет и графическое построение балансов тепла турбоагрегата при нагрузках Решение. 1. Расчет часовых расходов тепла при принятых электрических нагрузках:
2. По полученным значениям часового расхода тепла и соответствующим нагрузкам производим графическое построение энергетической характеристики турбоагрегата Как видно из рис. 1.36.
Рис. 1.36. Зависимость часового расхода тепла от нагрузки турбоагрегата с противодавлением типа «Р».
Энергетическая расходная характеристика турбоагрегата Р-50-130/13 может быть записана в следующем виде:
3. Расчет потерь тепла в турбоагрегате: 3.1. Потери тепла в окружающую среду принимаются 0,5% от номинальной нагрузки турбоагрегата:
3.2. Механические потери тепла принимаются 1% от номинальной нагрузки турбоагрегата:
3.3. Пользуясь исходными данными, определяем
4. По данным расчета Как видно из рис. 1.37.
Отсюда аналитическое выражение зависимости
5. Расход тепла на выработку электроэнергии определяется следующим образом:
Расход тепла на холостой ход турбоагрегата на выработку электроэнергии складывается из:
Рис. 1.37. Зависимость электрических потерь тепла в генераторе от нагрузки.
Относительный прирост расхода тепла на 1 МВт нагрузки складывается из эквивалента МВт∙ч электроэнергии и переменной части потерь тепла в генераторе, Гкал/ч:
Общий расход тепла, подведенного к турбоагрегату равен, Гкал/ч:
Отсюда характеристика отпуска тепла в зависимости от электрической нагрузки
6. Электрическая мощность турбины равна:
Удельная выработка электроэнергии на 1 Гкал отпущенного тепла:
7. Баланс тепла при нагрузке
Рис. 1.38. Баланс тепла в Гкал/ч при нагрузке (масштаб произвольный)
Для значений
Задача 2. За месяц работы (744 ч.) турбоагрегат с противодавлением отпустил потребителям 11800 Гкал тепла. Характеристики турбоагрегата следующие:
Определить за месяц: - выработку электроэнергии; - расход тепла на выработку электроэнергии; - удельный расход тепла на выработку электроэнергии.
Решение. 1. 2. 3.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 2174; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.18.3 (0.218 с.) |