7. Энергетические показатели турбоустановки и блока котел-турбина

7.1. Показатели турбоустановки

Удельный расход пара на турбину, кг / кВт ,

d_э = D / Nэ = ( 367,706  10³ ) / ( 80 10³ ) = 4,60.

Удельный расход тепла на производство электроэнергии, кДж / кВт ,

где: сt_пв = сt₅ - энтальпия питательной воды за подогревателем № 5; Q_э = 795568,7 кДж/ч - расход тепла на производство электроэнергии.

Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

Расход тепла в турбинной установке на выработку электроэнергии, без учета затрат тепла на подогрев химически очищенной воды подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь, кДж / ч:

Q_wэ = Q_э - D_дв (сt_пв - сt_прир) = 795568,710³ - 7,35(1078,8 - 62,94)  10³ =

= 795568,710³ - 7466,5710³ = 788102,13,

где сt_прир – энтальпия охлаждающей воды, поступающей в конденсатор из внешнего источника водоснабжения, температура воды в котором принимается 15 С (для всех вариантов), и тогда сt_прир = 62,94 кДж / кг; D_дв – количество химически очищенной воды подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь:

D_дв = 0,02D = 0,02367,706 = 7,35 т/ч

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии (без учета расхода на собственные нужды), кДж /(кВт  ч),

q_wэ = Q_wэ / N_э = 788102,13  10³ / 80  10³ = 9851,28.

Коэффициент полезного действия турбоустановки по выработке электроэнергии:

7.2. Показатели работы блока котел - турбина

Коэффициэнт полезного действия блока по выработке электроэнергии без учета расхода на собственные нужды (брутто):

 ^бр_бл = _wэ  _тр  _ка .

_wэ = 0,3654 - см. выше;_ка = 0,90 – КПД котлоагрегата (приведен в задании).

КПД транспорта тепла (от котла до турбины):

_тр = Q_э / Q_ка.,

Q_э = 795568,7  10³ -количество тепла, подведенного к турбоустановке (см. выше), кДж/ч. Q_ка - тепловая мощность котла, кДж / ч.

Q_ка = D_ка ( h_пе - сt_пв ),

где: h_пе - энтальпия перегретого пара на выходе котла, кДж / кг.

При параметрах пара перед турбиной р₀ = 75 бар, t₀ = 435C принимаются параметры его на выходе из котла: р_пе = 1,13 p₀  85 бар;

t_пе = t₀ + 5C = 440C.

В этом случае по табл. III [2] h_пе = 3240,9 кДж / кг, и при D_ка= 1,02 D = 1,02  367,706 = 375 т/ч ;

Q_ка = 375 (3240,9 - 1078,8) 10³ = 810787,5  10³ кДж/кг.

Тогда КПД транспорта тепла (от котла до турбины):

_тр = = 0,98.

КПД блока по выработке электроэнергии без учета расхода на собственные нужды (брутто):

 ^бр_бл = 0,3654  0,98  0,90 = 0,3223. ( 32,23% )

КПД “нетто” при заданном расходе на собственные нужды P_сн = 7%.(по заданию):

 ^нт_бл = (1 - р_сн / 100 )  ^тр_бл = (1 - 7 / 100 ) 0,3223 = 0,30. ( 30,0% )

Известно, что в общем случае КПД ТЭС по выработке электроэнергии определяется из выражения:

 ^нт₌ W_э / ВQ_{н ,}

где:

W_э - количество электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС;

В – расход топлива;

Q_н - теплота сгорания топлива.

При этом произведение Qн ^нт определяет количество химической энергии топлива превратившуюся в электрическую энергию и следовательно:

Wэ = Q_н ^нт

Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВтч электроэнергии определяется из соотношения:

б_у^нт= В / Wэ = 3600 / Qн ^нт

Тепловую экономичность ТЭС оценивают путем определения расхода условного топлива необходимого для производства 1 кВтч электрической энергии. Теплота сгорания 1кг условного топлива –29,3 МДж/кг.

Таким образом:

б_у^нт= 3600 / Qн ^нт = 3600 / 29,3 ^нт г / (кВт  ч).

б_у^нт= 122,87 /  ^нт =123 / ^нт г / (кВт  ч).

Определяем удельный расход условного топлива “нетто” на выработку 1 кВтч электроэнергии :

б_у^нт = 123 /  ^нт_бл = 123 / 0,3 = 410,0 г / (кВт ч).