Разделение расхода топлива на электроэнергию и тепло от турбоустановки с противодавлением
Решение задачи разделения расхода топлива на электроэнергию и тепло, отпускаемые от теплоэлектроцентрали. Параметры тепловой схемы турбоустановки. Расчет полной мощности турбоустановки противодавления с конденсационной пристройкой. Экономия топлива.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.01.2017 |
| Размер файла | 557,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Разделение расхода топлива на электроэнергию и тепло от турбоустановки с противодавлением
К. т.н. А.М. Кузнецов, доцент, Московский энергетический институт (ТУ)
Решение задачи разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло актуально и по сей день. Для турбин с противодавлением сложно определить сколько топлива затрачено на выработку электрической, а сколько на производство тепловой энергии. Но на помощь можно привлечь конденсационный режим, где мы точно знаем, что все топливо уходит на выработку электроэнергии (на современных КЭС расход топлива составляет 320-350 г/(кВт.ч)).
Представим, что на выхлопе турбины с противодавлением установлена часть конденсационной турбины так, что пар срабатывается полностью, «до конденсатора». В качестве примера рассмотрим турбоустановку с противодавлением Р-50-130/13-2 [1]. Расход свежего пара в номинальном режиме для этой установки составляет G0=102,5 кг/с, а температура насыщения отработанного пара - tн=186 °C
На рис. 1 показана тепловая схема турбоустановки. У линии потоков теплоносителей записаны значения их энтальпии, необходимые для расчета. В табл. 1 также представлены параметры схемы: величина подогрева воды в регенеративных подогревателях (фj); количество тепла, отданное греющим паром в подогревателях (qj); количество тепла, отданное сливом дренажа в подогревателях (гj).
Таблица 1. Параметры тепловой схемы турбоустановки Р-50-130/13-2.
|
Номер отбора |
Величина подогрева воды в регенераторных подогревателях з, кДж/кг |
Количество тепла, отданное греющим паром в подогревателях qj, кДж/кг |
Количество тепла, отданное сливом дренажа в подогревателях з, кДж/кг |
|
|
1 |
121,4 |
2279 |
-- |
|
|
2 |
113,8 |
2268 |
114 |
|
|
3 |
99,6 |
2273 |
99 |
В данном случае мы условно принимаем, что тепло, предназначенное на теплофикацию, будет использовано в части конденсационной турбоустановки К-100-90-6. КПД этой части конденсационной турбоустановки найдем следующим образом. На рис. 2 показана зависимость КПД отборов от температуры насыщения пара в регенеративных подогревателях. Для подогревателей низкого давления (ПНД) эта зависимость показана одной прямой линией, а для подогревателей высокого давления (ПВД) - другой (при переходе от ПНД к ПВД график имеет излом).
В табл. 2 указаны номера и КПД отборов (зj) по данным [2] стр. 91. В этой же таблице представлено давление пара в отборах (Pотб) и подогревателях (Pпод), температура насыщения пара в подогревателях (tпод). На основании таблицы и графика составлена формула для определения КПД теплофикационного отбора в зависимости от температуры насыщения tн отработанного пара турбины Р-50-130/13-2 и температуры насыщения пара tк в конденсаторе турбины К-100-90-6:
зт=0,0019*(tизл-tк)+0,0015*(tн-tизл),
где tизл=137 ОC - температура насыщения в подогревателе № 5 (в точке излома на рис. 2).
В нашем примере КПД отбора, он же и КПД конденсационного цикла от отбора до конденсатора, равен: зт=0,0019*(137-27)+0,0015*(186-137)=0,283.
Мощность, которая могла быть получена от использования тепла пара противодавления в конденсационной турбине, составила бы: Nт=Qт.зт=207070.0,283=56601 кВт.
Полная мощность турбоустановки противодавления с конденсационной пристройкой, с учетом механического КПД турбины (зм) и КПД электрогенератора (зг):
N=(Nэ+Nт)змзг=(47047+58601).0,99.0,98== 102500 кВт.
Необходимый расход тепла для получения 1 кг пара:
q0=h0-hпв=3485-1026,9=2458,1 кДж/кг.
Секундный расход тепла на турбоустановку (тепловая мощность):
Q0=G0.q0=1 02,5.2458,1 =251955 кВт.
Часовой расход топлива в котельной на одну турбоустановку:
B=(3600.Q0)/(зкс.Qрн)= =(3600.251 955)/(0,9.29308)=34387 кг/ч,
где зкс - КПД котельной установки электростанции; Qрн - теплотворная способность условного топлива, кДж/кг.
Удельный расход топлива в расчете на 1 кВт.ч:
b=B/N=34387/102500=0,3355 кг/(кВт.ч).
Расход топлива на электроэнергию от ТЭЦ:
Bэ=bNэзмзг=0,3355.47047.0,99.0,98=15311 кг/ч.
Расход топлива на тепло от ТЭЦ:
Bт=bNтзмзг=0,3355.58601 .0,99.0,98=19071 кг/ч.
Часовой расход тепловой энергии, отдаваемой потребителю от турбины с противодавлением: Qтч=3600.207070=745,45.106 кДж/ч.
В случае же раздельной выработки того же объема тепловой энергии в отопительной котельной с КПД 90% (зк=0,9) расход топлива составит:
Bк=Qтч/(Qнр.зк)=28244кг/ч.
Экономия топлива на выработку тепла на ТЭЦ по сравнению с отопительной котельной [3]:
?B=Bк-Bт=28244-19071=9173 кг/ч.
электроэнергия топливо тепло турбоустановка
Данный расчет показывает эффективность комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, а также то, что разделять расход топлива на выработанную электроэнергию и тепло от ТЭЦ необходимо по законам термодинамики [3, 4].
Литература
1. Цанев С.В., Тамбиева И.Н. Тепловые схемы и показатели теплофикационных турбинных установок ТЭС и АЭС. М.: МЭИ, 1987.
2. Рыжкин В.Я., Кузнецов А.М. Анализ тепловых схем мощных конденсационных блоков. М.: Энергия, 1972.
3. Кузнецов А. М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим // Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.
4. Кузнецов А.М. Метод КПД отборов и разделение расхода топлива на электроэнергию и тепло от ТЭЦ//Энергосбережение и водоподготовка. 2007. № 3. С. 38-40.
Журнал «Новости теплоснабжения» №3 (91), 2008 г., http://www.ntsn.ru/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор и обоснование тепловой схемы турбоустановки. Расчёт теплообменных аппаратов. Определение расхода пара на турбину и энергетический баланс турбоустановки. Расчет коэффициентов ценности теплоты отборов и анализ технических решений по тепловой схеме.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 12.03.2013Состав комплектующего оборудования турбоустановки. Мощности отсеков турбины. Предварительное построение теплового процесса турбины в h,s-диаграмме и оценка расхода пара. Тепловой расчет системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки.
курсовая работа [375,7 K], добавлен 11.04.2012Расчет схемы конденсационного энергоблока мощностью 210 МВт с турбиной. Характеристика теплового расчёта парогенератора. Параметры пара и воды турбоустановки, испарительной установки. Энергетические показатели турбоустановки и энергоблока, расчет котла.
курсовая работа [165,5 K], добавлен 08.03.2011Составление расчетной тепловой схемы ТУ АЭС. Определение параметров рабочего тела, расходов пара в отборах турбоагрегата, внутренней мощности и показателей тепловой экономичности и блока в целом. Мощность насосов конденсатно-питательного тракта.
курсовая работа [6,8 M], добавлен 14.12.2010Расчет технологической нагрузки теплоэлектроцентрали и годового расхода топлива на ТЭЦ. Расчет конденсационной электростанции и технико-экономических показателей котельной. Сравнение вариантов энергоснабжения по чистому дисконтированному доходу.
курсовая работа [139,5 K], добавлен 09.03.2012Тепловая схема энергоблока. Построение процесса расширения пара, определение его расхода на турбину. Расчет сетевой подогревательной установки. Составление теплового баланса. Вычисление КПД турбоустановки и энергоблока. Выбор насосов и деаэраторов.
курсовая работа [181,0 K], добавлен 11.03.2013Анализ действительных теплоперепадов и внутренних мощностей отсеков турбины. Сущность тепловой системы регенеративного подогрева питательной воды турбоустановки. Понятие регенеративной и конденсационной установок. Конструкция и принципы работы турбины.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 09.09.2014Расчетно-технологическая схема трактов парового котла. Выбор коэффициентов избытка воздуха. Тепловой баланс парового котла. Определение расчетного расхода топлива. Расход топлива, подаваемого в топку. Поверочный тепловой расчет топочной камеры и фестона.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.12.2011Описание конструкции котлоагрегата, его поверочный тепловой и аэродинамический расчет. Определение объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса и расхода топлива. Расчет топочной камеры, разработка тепловой схемы котельной.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2016Выбор и расчет основного оборудования для обеспечения нормальной работы паротурбинной теплоэлектроцентрали. Определение графика технологических нагрузок. Определение нагрузки производственных турбин. Расчет расхода топлива на теплоэлектроцентрали.
курсовая работа [799,8 K], добавлен 10.02.2015Модернизация турбоустановки Кумертауской ТЭЦ; описание и расчет принципиальной тепловой схемы в номинальном и конденсационном режимах; выбор основного и вспомогательного оборудования; тепловой и поверочный расчеты сетевого подогревателя; себестоимость.
дипломная работа [755,1 K], добавлен 07.08.2012Описание котлоагрегата до перевода на другой вид топлива. Характеристика принятых к установке горелок. Обоснование температуры уходящих газов. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива. Тепловой баланс и расход топлива.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 13.06.2015Методы расчета сжигания и расхода топлива, КПД, теплового и эксергетического балансов котельного агрегата. Анализ схем установки экономайзера, воздухоподогревателя, котла-утилизатора с точки зрения экономии топлива и рационального использования теплоты.
курсовая работа [893,0 K], добавлен 21.06.2010Определение характеристики относительного прироста расхода топлива конденсационной тепловой электростанции. Расчет оптимального распределения нагрузки между агрегатами тепловой электростанции. Определение графика электрической нагрузки потребителей ЭЭС.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 08.01.2017Расчет воздухообмена, мощности системы отопления. Определение годового расхода топлива на теплоснабжение свинарника-откормочника. Расчет параметров биогазовой установки: выбор технологической схемы, расчет конструктивно-технологических параметров.
курсовая работа [52,0 K], добавлен 27.10.2011Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла. Определение расчётного расхода топлива. Выбор схемы его сжигания. Конструкторский расчет пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [316,3 K], добавлен 12.01.2011Краткое описание теории горения топлива. Подготовка твердого топлива для камерного сжигания. Создание технологической схемы. Материальный и тепловой баланс котлоагрегата. Продукты сгорания твердого топлива. Очистка дымовых газов от оксидов серы.
курсовая работа [8,9 M], добавлен 16.04.2014Составление принципиальной схемы производственно-отопительной котельной промышленного предприятия. Расчет тепловых нагрузок внешних потребителей и собственных нужд котельной. Расчет расхода топлива и мощности электродвигателей оборудования котельной.
курсовая работа [169,5 K], добавлен 26.03.2011Выбор тепловой схемы станции, теплоэнергетического и электрического оборудования, трансформаторов. Определение расхода топлива котлоагрегата. Разработка схем выдачи энергии, питания собственных нужд. Расчет тепловой схемы блока, токов короткого замыкания.
дипломная работа [995,3 K], добавлен 12.03.2013Визначення параметрів пари і води турбоустановки. Побудова процесу розширення пари. Дослідження основних енергетичних показників енергоблоку. Вибір обладнання паросилової електростанції. Розрахунок потужності турбіни, енергетичного балансу турбоустановки.
курсовая работа [202,9 K], добавлен 02.04.2015
