Расход и экономия условного топлива при теплофикации
Нахождение кривых падения давления, регулируемых теплофикационных отборов, с учетом механических потерь в турбине и электрических в генераторе. Определение затрат топлива в энергосистеме. Расчет длительности стояния средних температур наружного воздуха.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.01.2017 |
| Размер файла | 55,3 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/
Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»
Расход и экономия условного топлива при теплофикации, рассчитанные методом КПД отборов
А.М. Кузнецов,
Т.Ю.Полуэктова,
В качестве иллюстрации эффективности применения метода КПД отборов при разделении расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ тепло- и электроэнергию рассмотрим пример расчета тепловой схемы турбоустановки Т-250-240.
Расчет выполнен для теплофикационного режима (тепловая нагрузка Q=399 МВт или 343,7 Гкал/ч [1]) при температуре наружного воздуха tM=-5 ОС. В конденсационном режиме турбоустановка обеспечивает электрическую мощность W=300 МВт, в теплофикационном - WSI=244,83 МВт. Из этих данных находим КПД двух совместно регулируемых теплофикационных отборов с учетом механических потерь в турбине и электрических в генераторе:
зтмг=(W-W:3)/Q=(300-244,84)/399=0,138.
Для сравнения, при раздельной схеме теплоснабжения для обеспечения такой же тепловой нагрузки Q расход топлива в отопительной котельной составит:
Вк=143*Q/зк=143.343,7/0,9=54610 кг у.т./ч, (1)
где зк - КПД отопительной котельной; 143 - теоретический удельный расход условного топлива на единицу получаемой тепловой энергии, кг у.т./Гкал.
Затраты топлива в энергосистеме (на ТЭЦ) на отбираемое тепло согласно [2] и [3] определяются формулой:
где зкс - КПД котельной, замещающей КЭС; зомг - КПД замещающей турбоустановки с учетом механических и электрических потерь; зэс - КПД электросети между ТЭЦ и замещающей КЭС.
В результате экономия топлива от теплофикации, т.е. с учетом теплоснабжения потребителей на базе комбинированного производства тепло- и электроэнергии на ТЭЦ, составит:
ДВ=Вк - Вт=54610-20640=33970 кг у.т./ч.
Удельный расход условного топлива на производство тепловой энергии на ТЭЦ при использовании отбора тепла от турбоустановки T- 250-240 равен:
bт=Вт/Q=20640/343,7=60 кг у.т./Гкал.
Для сравнения, расчетный расход условного топлива для данной турбоустановки, определенный по физическому методу [1, с. 186], составляет 162,5 кг у.т./Гкал. Это слишком большое значение, поэтому физический метод и был отменен в 1996 г
Ниже дополнительно представлен показательный расчет расхода и экономии топлива методом КПД отборов для всего отопительного периода г. Москвы, продолжительностью 4910 ч/год.
На основании данных о количестве часов за отопительный период со среднесуточной температурой наружного воздуха равной и ниже данной [4, приложение 3] в таблице представлены результаты расчета длительности (Т, ч/год) стояния температур наружного воздуха (tM, ОС) для семи температурных участков.
Первый участок в таблице соответствует температуре наружного воздуха от +8 до 0 ОС, следовательно средняя температура наружного воздуха составляет +4 ОС. Второй участок соответствует температуре наружного воздуха от 0 до -5. Средняя температура наружного воздуха соответствует -2,5 ОС. Аналогично средние температуры наружного воздуха определены и для других участков.
Для дальнейших расчетов воспользуемся графиком расхода сетевой воды турбины Т-250-240 [1, с. 177].
Выполним расчет летнего режима работы турбоустановки, при котором в эксплуатации находится только один нижний сетевой подогреватель. Расход сетевой воды в летнем режиме - Gс=2320 т/ч.
Формулу (2) перепишем в виде:
BT=К*зT.*Q т/ч,
(К=0,143/зкс*зомг*зэс)= =0,143/(0,92.0,38.0,94)=0,435 т у.т./Гкал).
Температуру насыщения пара в конденсаторе примем равной tк=36 ОС, а недогрев в сетевых подогревателях J=5 ОС.
Таблица. Расчет длительности стояния средних температур наружного воздуха (г. Москва).
|
Номер Температурного участка |
Средняя температура, °С |
Длительность, ч/год |
|
|
1 |
+4 |
1877 |
|
|
2 |
-2,5 |
1299 |
|
|
3 |
-7,5 |
829 |
|
|
4 |
-12,5 |
487 |
|
|
5 |
-17,5 |
246 |
|
|
6 |
-22,5 |
125 |
|
|
7 |
-26,5 |
47 |
В соответствии с графиком [1, с. 177] температура подающей сетевой воды tпс=70 ОС, обратной tос=35 ОС, следовательно температура насыщения пара в нижнем отборе равна:
tнн=tпс + J=70+5=75 ОС.
КПД отбора определяем по формуле в соответствии с [3]:
зт=0,002.(tнн-tк)=0,002.(75-36)=0,078.
Расход тепла, отпускаемого потребителю:
Q=Дt.Cр.Gс=45.1.2,32=104,4
Гкал/ч, (9) где Дt - повышение температуры сетевой воды, ОС; Ср - теплоемкость воды, Гкал/(тыс. т.ОС).
Затраты топлива в энергосистеме на отбираемое тепло:
Bт=KзтQ=0,435.0,078.104,4=3,542 т у.т./ч =3542 кг у.т./ч,
bт=Bт/Q=K.зт=0,435.0,078=34 кг у.т./Гкал
Для сравнения, при раздельной схеме теплоснабжения для обеспечения такой же тепловой нагрузки Q (в летнем режиме) расход топлива в отопительной котельной определим по формуле (1):
Вк=143*Q/зк=143.104,4/0,9=16588 кг у.т./ч.
В результате экономия топлива при работе турбоустановки в летнем режиме составит: теплофикационный турбина электрический генератор
ДВ=Вк-В7=16588-3542=13046 кг у.т./ч.
Аналогично выполняется расчет зимнего режима работы турбоустановки. Проведен расчет нижнего и верхнего подогревателей для каждого из семи температурных участков, определенных ранее (см. табл.).
В результате получены следующие значения:
¦ выработка тепла в нижнем и верхнем сетевых подогревателях - Q=951+563=1514 тыс. Гкал;
¦ расход топлива на выработку тепловой энергии - Вт=40394+33773=74167 т у.т.;
¦ средний расход условного топлива в зимнем отопительном периоде - bт=Вт/Q=74167/1514= =49 кг у.т./Гкал;
¦ расход топлива в котельной при раздельном энергоснабжении в отопительный период - Вк=143Q/зк=143.1514/0,9=240558 т у.т.;
¦ экономия топлива - ДB=Bк-Bт= =240558-74167=166391 т у.т.
Заключение
Проведенные расчеты по методу КПД отборов наглядно показывают эффективность комбинированной выработки тепло- и электроэнергии в сравнении с получением электроэнергии на КЭС и тепла в котельной. В то же время следует отметить, что физический метод, метод ОРГРЭС и эксергетический метод имеют термодинамические ошибки и завышают удельный расход топлива на отпускаемое тепло [3, 6].
С переходом в отчетности на метод КПД отборов перекрестное субсидирование в теплоэнергетике прекратится автоматически.
Литература
1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергия, 1967.
2. Кузнецов А.М. Экономия топлива на блоке с турбиной Т-250-240 и показатели его работы // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 1. С. 64-65.
3. Кузнецов А.М. Экономия топлива при переводе турбин в теплофикационный режим // Энергетик. 2007. № 1. С. 21-22.
4. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энерго- издат, 1982.
5. Кузнецов А.М. Расчет экономии топлива и показателей работы турбины Т-110/120-12,5-5М // Энергосбережение и водоподготовка. 2009. № 3. С. 42-43.
6. Кузнецов А.М. Сравнение результатов разделения расхода топлива на отпускаемые от ТЭЦ электроэнергию и тепло различными методами // Энергетик. 2006. № 7. С. 21
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расход топлива по нормативным и измененным значениям топлива. Определение типоразмера мельницы-вентилятора. Расход сушильного агента при нормативных и измененных значениях топлива. Удельный расход электроэнергии на размол топлива и пневмотранспорт.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.03.2011Описание 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 13.06.2015Расчет разности температур продуктов сгорания топлива в паровом котле и рабочего тела. Уменьшение потерь энергии в конденсаторе за счет уменьшения разности температур конденсирующегося пара и охлаждающей воды путем снижения давления в конденсаторе.
контрольная работа [169,6 K], добавлен 03.03.2011Методика расчета горения топлива на воздухе: определение количества кислорода воздуха, продуктов сгорания, теплотворной способности топлива, калориметрической и действительной температуры горения. Горение топлива на воздухе обогащённым кислородом.
курсовая работа [121,7 K], добавлен 08.12.2011Компрессор наружного контура (вентилятор), низкого и высокого давления. Камера сгорания, турбина высокого и низкого давления. Удельные параметры двигателя и часовой расход топлива. Проектный расчет основных параметров компрессора высокого давления.
курсовая работа [593,1 K], добавлен 24.12.2010Расчет горения топлива. Тепловой баланс котла. Расчет теплообмена в топке. Расчет теплообмена в воздухоподогревателе. Определение температур уходящих газов. Расход пара, воздуха и дымовых газов. Оценка показателей экономичности и надежности котла.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 10.01.2013Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.
методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011Расчет горения топлива. Определение параметров нагрева металла и теплообмена в печи: в методической, сварочной зоне, время томления металла. Тепловой баланс: расход топлива и тепла, неучтенные потери тепла. Расчет рекуператора для подогрева воздуха.
курсовая работа [338,1 K], добавлен 14.05.2012Расчет горения топлива (смесь коксового и доменного газов). Определение теоретически необходимого и действительного количества воздуха, количества продуктов сгорания, их процентного состава и калориметрической температуры. Характеристика видов топлива.
контрольная работа [38,9 K], добавлен 28.04.2013Расчетно-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 13.12.2011Понятие и виды топлива на тепловых электрических станциях. Использование газообразных видов топлива, обусловливаемое их химическим составом и физическими свойствами углеводородной части. Элементный состав жидкого, твердого и газообразного топлива.
реферат [20,8 K], добавлен 28.10.2014Основные способы определения потерь коэффициента полезного действия и часового расхода топлива. Характеристика конструкции топки. Анализ горелочных устройств, предназначенных для различных типов горелок. Знакомство с классификацией топочных устройств.
практическая работа [1,2 M], добавлен 31.10.2014Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014Краткое описание котлового агрегата марки КВ-ГМ-6,5-150. Тепловой расчет котельного агрегата: расчет объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты и КПД-брутто. Схема гидравлическая принципиальная водогрейного котла, расход топлива.
курсовая работа [584,3 K], добавлен 27.10.2011Назначение туннельных сушилок. Состав топлива и расчет воздуха на горение. Определение общего объема продуктов горения при сжигании топлива и теоретической температуры. Технологический расчет сушильного туннеля. Теплотехнический расчет процесса сушки.
контрольная работа [30,0 K], добавлен 14.05.2012Сравнение видов топлива по их тепловому эффекту. Понятие условного топлива. Теплота сгорания твердого и жидкого топлива. Гомогенное и гетерогенное горение. Процесс смешивания горючего газа с воздухом. Воспламенение горючей смеси от постороннего источника.
реферат [14,7 K], добавлен 27.01.2012Ректификация как физический способ разделения смеси компонентов, основанный на различии температур кипения: способы проведения. Устройство ректификационных колонн. Производство дизельного топлива, керосина, бензина, битума, мазута и котельного топлива.
презентация [826,7 K], добавлен 21.10.2016Выбор основных характеристик топлива, способа шлакоудаления и типа углеразмольных мельниц, расчетных температур по дымовым газам и воздуху. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания, энтальпии. Тепловой расчет топочной камеры и размещения горелок.
курсовая работа [146,7 K], добавлен 29.05.2014Виды топлива, его состав и теплотехнические характеристики. Расчет объема воздуха при горении твердого, жидкого и газообразного топлива. Определение коэффициента избытка воздуха по составу дымовых газов. Материальный и тепловой баланс котельного агрегата.
учебное пособие [775,6 K], добавлен 11.11.2012Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчетный тепловой баланс и расход топлива котельного агрегата. Проверочный расчет топочной камеры. Конвективные поверхности нагрева. Расчет водяного экономайзера. Расход продуктов сгорания.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.04.2012
