Визначення показників теплової економічності

За наслідками розрахунку теплової схеми

 

Визначення показників теплової економічності є завершальним етапом розрахунку теплової схеми. Розрахункова витрата пари на турбіну D′_т визначається шляхом підсумовування всіх потоків пари:

,      (1.38)

де  - витрата пари в конденсатор;

     - сума витрат пари з регенеративних відборів;

     - витрата пари з опалювального відбору;

     - витрата пари з промислового відбору.

Витрати пари з опалювального і промислового відборів визначаються по величині теплового навантаження зовнішніх споживачів станції.

Розрахункова витрата пари порівнюється з раніше прийнятим D_т:

                          (1.39)

Розбіжність  між прийнятою витратою пари на турбіну на початку розрахунку і розрахунковою витратою пари, отримана підсумовуванням , не повинна перевищувати:

при  - ;

при  - .

В разі значніших розбіжностей слід шукати помилки в розрахунках.

Для котлів продуктивністю понад 50 кг/с допустима помилка повинна визначатися виходячи із ступеня її впливу на обчислення інших показників, наприклад, електричної потужності турбогенератора. Заздалегідь можна рекомендувати:

при  - .

Розрахункова електрична потужність, що розвивається турбогенератором, визначається по формулі:

,      (1.40)

де  - використаний теплоперепад в турбіні при розширенні пари від початкових параметрів до тиску в конденсаторі;

     - використаний теплоперепад i-того регенеративного відбору пари;

    ,  - використані теплоперепади, відповідно, опалювального і промислового відборів пари.

При розбіжності отриманої за розрахунком  і заданої  електричної потужності

                                        (1.41)

до 1,0 - 1,5 % перерахунок теплової схеми не потрібний, а витрата пари на турбіну уточнюється поправкою , яка визначається по формулі:

                                       (1.42)

Уточнена витрата пари складе:

.                                               (1.43)

При значнішій розбіжності отриманої за розрахунком і заданої електричної потужності турбогенератора (більше 1,0 - 1,5 %) після введення поправки на витрату пари розрахунок теплової схеми слід повторити.

Після перевірки витрати пари і обчислення розрахункової електричної потужності визначаються показники теплової економічності:

1. Витрата теплоти на вироблення електроенергії:

,                             (1.44)

де  - витрата пари, що поступає в проміжний пароперегрівач;

    ,  - ентальпія пари до і після проміжного перегріву.

2. Питома витрата теплоти на вироблення електроенергії (брутто):

.                                                       (1.45)

3. К.к.д. турбогенератора:

.                                               (1.46)

4. К.к.д. енергоблока (нетто):

.                                         (1.47)

5. Питома витрата палива:

.                                                             (1.48)

 

Аналіз теплових схем методом коефіцієнта цінності теплоти і

Методом зміни коефіцієнта потужності турбогенератора

 

При удосконаленні теплових схем ТЕС шляхом подачі додаткової пари, наприклад, пари від сепараторів безперервного продування, котлів-утилізаторів, систем випарного охолоджування і інших джерел, пара вносить додаткову теплоту до теплової схеми:

,                                                      (1.49)

де D_д – витрата додаткової пари;

i_д – ентальпія додаткової пари.

Зміна кількості теплоти в тепловій схемі від додаткового потоку пари визначається з урахуванням коефіцієнта цінності теплоти пари ξ:

.                                                    (1.50)

Коефіцієнт цінності теплоти додаткової пари ξ обчислюється по коефіцієнту недовиробітку потужності y_N:

,                                        (1.51)

де k_c – коефіцієнт схеми.

.                                                     (1.52)

Додаткова теплота в тепловій схемі ΔQ_т приводить до зменшення витрати пари на турбіну і, відповідно, до економії палива на вироблення пари в парогенераторі:

.                                                (1.53)

Таким чином, при подачі додаткового потоку пари в теплову схему і збереженні постійної потужності турбогенератора, економія палива в парогенераторі визначається в наступній послідовності:

1) визначається теплота додаткового потоку пари Q_д (1.49);

2) визначається коефіцієнт недовиробітку потужності y_N (1.52);

3) визначається коефіцієнт цінності теплоти додаткової пари ξ (1.51);

4) визначається зміна теплоти в тепловій схемі ΔQ_т (1.50);

5) визначається економія палива ΔВ_п (1.53).

В тому випадку, якщо витрата палива залишається постійною, додатковий потік пари приводить до збільшення потужності турбогенератора:

,                                                      (1.54)

де e – коефіцієнт потужності, який показує збільшення потужності в турбогенераторі на одиницю теплоти додаткового потоку пари

.                                                      (1.55)

При урахуванні множення (1.50)

.                                                       (1.56)

В результаті підстановки (1.56) в (1.54)

                                                    (1.57)

Після перетворення (1.57) отримаємо відношення, відповідні абсолютному внутрішньому к.к.д. турбогенератора η_і:

;                                                  (1.58)

,                                                (1.59)

тут η_t – термічний к.к.д. паротурбінної установки;

    η_oi – внутрішній відносний к.к.д. турбіни;

    η_эм – електромеханічний к.к.д. турбогенератора.

Вираження (1.58) допустиме за умови, що додаткова теплота, що надходить в теплову схему ΔQ_т не перевищує 10% від кількості теплоти пари, що поступає в турбіну Q_т:

.                                                   (1.60)

Відповідно до вираження (1.58):

                                                          (1.61)

Таким чином, збільшення потужності турбогенератора від додаткового потоку пари при збереженні постійної витрати палива визначається в наступній послідовності:

1) визначається теплота додаткового потоку пари (1.49);

2) визначається коефіцієнт недовиробітку потужності (1.52);

3) визначається коефіцієнт цінності додаткового потоку пари (1,51);

4) визначається коефіцієнт зміни потужності турбогенератора (1.61);

5) визначається зміна потужності турбогенератора (1.54).

Розглянемо застосування методів коефіцієнта цінності теплоти і коефіцієнта зміни потужності турбогенератора при виборі місця підведення пари від сепаратора безперервного продування в тепловій схемі на базі турбіни            К-100-130 (див. рис. 1.12):

К – конденсаційна турбіна;

100 – номінальна потужність турбіни, МВт;

130 – тиск пари, що поступає в турбіну, атм. (12,8 МПа).

Завдання полягає у визначенні місця підключення, при якому можлива максимальна економія палива в разі збереження потужності турбогенератора або максимальне збільшення потужності турбогенератора при збереженні постійної витрати палива в парогенераторі.

Витрата пари від сепаратора безперервного продування визначається вираженням:

,                                     (1.62)

де  - ентальпія продувальної води при температурі насичення, відповідній тиску в барабані;

 - ентальпія продувальної води при температурі насичення, відповідній тиску в сепараторі;

 - ентальпія сухої насиченої пари при тиску в сепараторі;

     - витрата продувальної води.

Можливі п'ять варіантів підключення: відбори 1…5, тиск в яких визначає тиск пари в сепараторі, тобто

,                   ,

де  і  - відповідно ентальпія киплячої продувальної води і насиченої пари при тиску в і-тому відборі.

 

РБП – редуктор безперервного продування для пониження тиску продувальної води;

СБП – сепаратор (розширювач) безперервного продування для отримання вторинної пари від скипання;

ТСБП – теплообмінник сепаратора безперервного продування для охолоджування залишків продувальної води в сепараторі;

Др – дренаж продувальної води в каналізацію.

 

Рисунок 1.12 – До вибору місця підключення додаткового потоку пари в тепловій схемі на базі турбіни К-100-130

 

При підключенні сепаратора до відборів вираження (1.62) приймає вигляд:

.                                         (1.63)

В тому випадку, якщо зберігається потужність турбогенератора, економія палива від подачі пари сепаратора безперервного продування для всіх точок підключення визначається в наступній послідовності:

1) обчислюється кількість пари від сепаратора безперервного продування  (1.63);

2) обчислюється кількість додаткової теплоти пари:

;                                                   (1.64)

3) обчислюється коефіцієнт недовиробітку потужності:

;                                                             (1.65)

4) обчислюється коефіцієнт цінності теплоти пари ξ (1.51);

5) визначається зміна теплоти в тепловій схемі  (1.50);

6) визначається економія палива В_п (1.53).

З п'яти варіантів підключення, приймається той, який дає максимальну економію палива.

В тому випадку, якщо зберігається витрата палива, зміна потужності турбогенератора визначається в наступній послідовності:

1) обчислюється кількість пари від сепаратора безперервного продування  (1.63);

2) обчислюється кількість додаткової теплоти пари Q_д (1.64);

3) обчислюється коефіцієнт недовиробітку потужності y_N (1.65);

4) обчислюється коефіцієнт цінності теплоти пари ξ (1.51);

5) визначається коефіцієнт зміни потужності е (1.61);

6) визначається збільшення потужності турбогенератора  (1.54).

З п'яти варіантів відборів, приймається той, який дає максимальне збільшення потужності турбогенератора.

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 256; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!