![]()
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 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 теплофикационных турбоагрегатов (конденсационных с отбором).
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 тепловые схемы теплофикационных турбоагрегатов представлены на рис. 1.39. Рис. 1.39. Принципиальные схемы теплофикационных турбоагрегатов с двумя отборами и с одним отбором.
Схема энергобаланса теплофикационного турбоагрегата представлена на рис. 1.40. Рис. 1.40. 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 В этом случае возможно разделение энергобаланса на два отдельных (рис. 1.41). Рис. 1.41. Раздельные энергобалансы теплофикационного турбоагрегата.
Как видно на рис. 1.41. на конденсационный цикл выработки электроэнергии относятся следующие виды потерь тепла: в окружающую среду, механические, постоянные электрические потери в генераторе. Потери тепла в конденсаторе связаны только с работой турбоагрегата по конденсационному циклу, поэтому эти потери, как постоянные, так и переменные, относятся на соответствующую выработку электроэнергии по конденсационному циклу. Электрические переменные потери делятся пропорционально соотношению
где
Теплофикационный цикл, таким образом, рассматривается как дополнительный, который накладывается на основной конденсационный цикл с уже имеющимися потерями. Согласно раздельным энергобалансам, энергетические расходные характеристики теплофикационного турбоагрегата по отдельным циклам выглядят следующим образом. Расход тепла на выработку электроэнергии по конденсационному циклу, Гкал/ч
Расход тепла на выработку электроэнергии по теплофикационному циклу, Гкал/ч
Сложив обе характеристики, получим аналитическое выражение энергетической характеристики теплофикационного турбоагрегата при дроссельном регулировании, Гкал/ч:
где: Относительные приросты расхода тепла на выработку электроэнергии по отдельным циклам равны, Гкал/МВт∙ч:
где:
Значения относительных приростов расходов тепла на выработку электроэнергии по отдельным циклам по величине разные:
Если турбоагрегат имеет обводное регулирование и его энергетическая характеристика имеет излом, то ее аналитическое выражение выглядит следующим образом, Гкал/ч:
или
Теплофикационные турбоагрегаты имеют еще одну важнейшую характеристику, МВт.
Для турбоагрегата с одним отбором типа «Т», МВт
Для турбоагрегата с двумя отборами типа «ПТ», МВт
где:
Пример: Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата Т-100-130 1. 2. 3. 4. Пример: Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата ПТ-50-130/7 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Расходные характеристики турбин с двумя регулируемыми отборами пара кроме указанной структуры, Гкал/ч:
имеют также следующую, Гкал/ч:
где
Пример: Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата ПТ-50-90
Пример: Энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата ПТ-50-130/7
Другим способом расчета
где:
При расчете Нерегулируемые отборы обеспечивают, например, регенеративный подогрев питательной воды. Это не изменяет структуру энергетической характеристики, но учитывается соответствующим снижением величины относительного прироста – Первый способ расчета Во втором случае
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. Величина вентиляционного пропуска в конденсатор составляет порядка 10 Электрическая мощность, вырабатывая на основе вентиляционного пропуска пара в конденсатор, называется вынужденной конденсационной мощностью. Она определяется следующей формулой, МВт:
где
Номинальная теплофикационная мощность составляет лишь 85–90 % от номинальной электрической мощности теплофикационных агрегатов. Номинальная теплофикационная мощность турбоагрегата определяется путем подстановки в характеристику теплофикационной мощности номинального значения величины отбора в турбине типа «Т», МВт:
или для турбины типа «ПТ»:
Вынужденная конденсационная мощность является фиксированной величиной, не изменяющейся при различных режимах работы турбоагрегата в отличии от значения теплофикационной мощности Сумма двух составляющих мощности теплофикационного турбоагрегата
При максимальной величине отборов пара, теплофикационная мощность также является максимально возможной и вынужденная мощность турбоагрегата равна номинальной, МВт:
При закрытых отборах пара теплофикационная мощность равна нулю и вынужденная мощность равна вынужденной конденсационной мощности, МВт:
Разность между
Общая мощность турбоагрегата в общем случае является суммой теплофикационной и конденсационной мощности, МВт:
Таким образом, в общем виде:
Свободная конденсационная мощность при закрытых отборах может меняться в диапазоне от Сопоставляя турбоагрегаты различных типов можно сказать, что для конденсационного турбоагрегата вся выработка является конденсационной, соответственно для противодавленческого турбоагрегата вся выработка – теплофикационная. В турбоагрегатах «Т» и «ПТ» – на базе пара, который идет в отборы, вырабатывается теплофикационная мощность, а на потоке пара, поступающего в конденсатор, вырабатывается конденсационная мощность. Наряду с энергетическими характеристиками, наиболее важными показателями теплофикационного турбоагрегата являются: 1. Теплоэлектрический коэффициент
Для разных типов турбоагрегатов значение 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
Так как общая выработка электроэнергии состоит из теплофикационной и конденсационной, то:
2. Удельный расход тепла на 1 МВт электрической нагрузки, Гкал/МВт∙ч
Из энергетической характеристики
При этих условиях:
С ростом нагрузки первое и третье слагаемые будут уменьшаться, а второе будет постоянным. Зависимость удельного расхода тепла от нагрузки показана на рис. 1.42. Показатель удельного расхода тепла на единицу электроэнергии с увеличением нагрузки уменьшается.
3. Удельный расход топлива на выработку электрической энергии
где
где
Рис. 1.42. Зависимость удельного расхода тепла от нагрузки.
Расход топлива на выработку электроэнергии теплофикационным турбоагрегатом определяется по характеристике
Удельный расход топлива на выработку электрической энергии
где
Указанное соотношение определяется следующим: чем выше значение Пример: При При Удельный расход топлива составляет
Различные режимы работы теплофикационного турбоагрегата влияют на удельные расходы топлива на выработку электроэнергии. Пример: 1. По плану теплофикационный турбоагрегат должен работать с электрической нагрузкой В данном случае электрическая нагрузка не изменилась, а отпуск тепла потребителю по сравнению с планом уменьшился на 20 Гкал/ч. Следовательно, теплофикационная выработка электроэнергии уменьшилась, согласно энергетической характеристике При уменьшении значения
2. По плану теплофикационный турбоагрегат должен работать с электрической нагрузкой В данном случае электрическая нагрузка не изменилась, а отпуск тепла потребителю возрос, по сравнению с планом, на 20 Гкал/ч. Следовательно, в соответствии с возрастанием 4. На удельный расход топлива существенное влияние оказывает число часов использования установленной мощности, ч:
где
Показатели
Теплофикационные турбоагрегаты работают в двух режимах: по тепловому или по электрическому графику нагрузки. Работу теплофикационного турбоагрегата по тепловому графику рассмотрим на следующим примере.
Пример: На ТЭЦ установлен турбоагрегат Т-100-130 с характеристикой:
Задан суточный график отпуска тепла на отопление на расчетный месяц (рис. 1.43). Рис. 1.43. Суточный график отпуска тепла на расчетный месяц.
Требуется определить: 1. Электрическую нагрузку турбоагрегата. 2. Расход тепла на выработку электроэнергии. 3. Расход тепла на выработку электроэнергии и отпуск тепла. Решение. 1) Определяем теплофикационную мощность турбоагрегата по характеристике при заданном значении
2) Определяем вынужденную конденсационную мощность турбоагрегата. Для этой цели в характеристику подставляется номинальное значение отпуска тепла из отбора.
3) Электрическая нагрузка турбоагрегата при работе по тепловому графику является полностью вынужденной и составляет:
Свободная конденсационная мощность составит величину:
4) Расход тепла
Отпуск тепла определяем по графику. Суточный электрический график при работе турбоагрегата по тепловому графику выглядит следующим образом (рис. 1.44).
Рис. 1.44. Суточный график электрической нагрузки при работе турбоагрегата по тепловому графику.
Так как электрический график не задан, то при данной тепловой нагрузке 100 Гкал/ч, 63,16 МВт электрической мощности вырабатывается по теплофикационному циклу и за счет вынужденной конденсационной мощности, а 36,84 МВт может быть дополнительно получено от турбоагрегата в виде свободной конденсационной мощности. Электрический график может при этом меняться в диапазоне нагрузки от 63,16 до 100 МВт. Задание: Выполнить аналогичные расчеты и построить график электрической мощности турбоагрегата Т-100-130, если с 0 до 12 часов тепловая нагрузка по графику составляет 80 Гкал/ч, а с 12 до 24часов – 90 Гкал/ч.
Работу теплофикационного турбоагрегата по электрическому графику рассмотрим на другом примере.
Пример: Характеристики турбоагрегата аналогичны предыдущему примеру. Задаются два графика Рассчитать основные параметры и режимы. Решение. 1) 2) 3) Суточный электрический график (по отдельным составляющим при работе ТЭЦ по электрическому графику) представлен на рис. 1.47.
Рис. 1.45. Суточный график отпуска тепла на расчетный месяц. Рис. 1.46. Суточный электрический график на расчетный месяц.
Рис. 1.47. Суточный электрический график по отдельным составляющим при работе турбоагрегата по электрическому графику.
Режим работы турбоагрегата по электрическому графику имеет существенные ограничения: заданный электрический график должен быть не меньше
Задача 1. Необходимо провести расчет энергетической характеристики теплофикационного турбоагрегата Т-100-130. Исходные данные получены по результатам испытаний турбоагрегата в конденсационном режиме. При этом были определены расходы пара при различных нагрузках, на основе которых была построена энергетическая характеристика турбоагрегата в конденсационном режиме и получено ее аналитическое выражение:
Кроме того, при различных значениях нагрузки был определен КПД генератора (табл. 1.5). Таблица 1.5. Результаты испытаний турбоагрегата.
Требуется выполнить: 1.Расчет потерь тепла в турбоагрегате: 1.1. 1.2. 1.3. 2. Графическое построение характеристики электрических потерь тепла в генераторе от нагрузки и определение её аналитического выражения 3. Определение аналитического выражения зависимости потерь тепла в конденсаторе от нагрузки 4. Определение аналитического выражения энергетической характеристики турбоагрегата при смешенном режиме. Решение. 1. Расчет потерь тепла в турбоагрегате. 1.1. Потери тепла в окружающую среду не зависят от нагрузки и принимаются 1% от номинальной нагрузки турбоагрегата:
1.2. Механические потери тепла турбоагрегата также не зависят от нагрузки и принимаются 0,5% от номинальной нагрузки:
1.3. Расчет электрических потерь тепла в генераторе:
2.По данным
Рис. 1.48. Зависимость электрических потерь тепла в генераторе от нагрузки.
Как видно на рис. 1.48.
Следовательно, аналитическое выражение зависимости
2.Потери тепла с конденсацией пара
В свою очередь
При этом потери тепла с конденсацией пара будут равны:
Эти потери связаны с выработкой электроэнергии по конденсационному циклу и поэтому полностью относятся на нее.
Таким образом, на конденсационную выработку относятся:
1. Полезно затраченное тепло на выработку электроэнергии по конденсационному циклу:
2. Потери тепла с конденсацией пара:
3. Часть потерь тепла в генераторе, состоящая из потерь холостого хода и переменной части потерь, зависящей от нагрузки по конденсационному циклу:
4. Механические потери тепла в турбоагрегате:
5. Потери тепла в окружающую среду:
Итого, расход тепла, на выработку электроэнергии по конденсационному циклу:
На теплофикационную выработку относятся:
1. Полезно отпущенное тепло, затраченное на выработку электроэнергии по теплофикационному циклу:
2. Переменная часть энергетических потерь тепла в генераторе, зависящая от нагрузки по теплофикационному циклу:
Итого, расход тепла, на выработку электроэнергии по теплофикационному циклу:
Энергетическая характеристика турбоагрегата при смешанном режиме будет иметь следующий вид:
Задача 2. Задана энергетическая расходная характеристика теплофикационного турбоагрегата Т-100-130. 1. 2. 3. 4.
Определить: 1. Электрическую мощность турбоагрегата по теплофикационному циклу при номинальной величине отбора тепла. 2. Расход тепла на выработку электроэнергии при номинальной электрической мощности турбоагрегата. 3. Расход тепла на выработку электрической энергии и отпуска тепла при номинальных электрической и тепловой нагрузках турбоагрегата. 4. КПД турбоагрегата по производству электроэнергии. Решение.
Задача 3. Определить вынужденную конденсационную мощность турбоагрегата ПТ-50-130/7 со следующей энергетической характеристикой:
Решение. В характеристику теплофикационной мощности подставляются номинальные значения отпуска тепла из соответствующих отборов:
Вынужденная конденсационная мощность турбоагрегата составит:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.239.236.140 (0.053 с.) |