2. Выбор мощности основного оборудования

Выбор турбоагрегатов проводят на основе рассчитанных максимумов тепловой и электрической нагрузки, при этом необходимо соблюдать следующие требования:

1) Технологическая нагрузка должна быть полностью покрыта из отборов турбин.

2) Для обоснования целесообразной величины отбора пара для покрытия отопительно-вентиляционных нагрузок должна быть выбрана оптимальная величина часового коэффициента теплофикации .

3) Наличие связи ТЭЦ с энергосистемой определяет свободу выбора в целесообразных пределах электрической мощности ТЭЦ.

Величина экономически обоснованных значений , при которых имеет место наибольшая экономия топлива при теплофикации лежит в пределах 0,4 – 0,7.

Верхний предел , равный 0,6 – 0,7, принимается при благоприятных условиях топливоснабжения (низкие показатели затрат по добыче и транспортировке топлива) при размещении ТЭЦ в районах с наибольшей продолжительностью отопительного сезона.

Нижний предел ,равный 0,4 – 0,5, принимается для неблагоприятных условий топливоснабжения при размещении ТЭЦ в южных районах страны.

Количество тепла (пара), отпускаемого от отборов турбин при соответствующем расходе тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, , ГДж/ч, рассчитываем по формуле:

(2.1)

где максимальная отопительная нагрузка района теплоснабжения, ГДж/ч;

прочая коммунально-бытовая нагрузка (горячее водоснабжение и др.), ГДж/ч.

На основании рассчитанной часовой потребности в паре на технологические и коммунально-бытовые нужды выбирается турбинное оборудование по таблице 11.

Отборы и расходы пара задаются в тоннах в час, поэтому необходимо перейти от величин, выраженных в тепловых единицах, к величинам выраженных в весовых единицах. При этом могут быть приняты следующие соотношения:

для отборного пара отопительных параметров, т пара/ГДж:

(2.2)

для отборного пара производственных параметров, т пара/ГДж:

(2.3)

Таблица 11 - Параметры турбоагрегатов

Тип турбины	Начальные параметры пара		Номинальная мощность, МВт	Номинальные величины отборов пара, т/ч		Расход пара, т/ч
	, МПа	, °C		отопит. парам.	произв. парам.	номин.	максим.
Т-25-90	9	535	25	92	-	130	150
Т-50-90	9	535	50	185	-	255	290
Т-100-130	13	565	100	310	-	445	460
Т-180-130	13	565	180	460	-	710	730
ПТ-12-90	9	535	12	*	*	110	-
ПТ-25-90	9	535	25	То же	То же	160	190
ПТ-50-90	9	535	50	То же	То же	337,5	385
ПТ-60-130	13	565	60	То же	То же	340	360
ПТ-80-130	13	565	80	То же	То же	466	-
ПТ-135-130	13	565	135	То же	То же	735	-

*Величины отборов пара для турбин типа ПТ показаны на рисунке 1.

Если оказывается близким к его оптимальным значениям, то выбранная совокупность турбин может быть принята к дальнейшим расчетам, в противном случае требуется уточнение состава турбин ТЭЦ для покрытия тепловой нагрузки.

Перевод расходов энергии из тепловых единиц в массовые:

а) Пар отопительных параметров

б) Пар производственных параметров

Расчетное значение коэффициента теплофикации по мощности для выбранного оборудования рассчитываем по формуле:

(2.4)

где суммарная мощность отборов отопительных параметров, определяемая по характеристикам принятых к установке турбин, т/ч.

Таблица 12 – Состав турбин ТЭЦ*

Тип турбины	Кол. шт.	Мощность, МВт	Отопительный отбор, т/ч	Производственный отбор, т/ч	Электр. нагрузка, МВт		Отопительная нагрузка, т/ч		Производственная. нагрузка, т/ч		Р, %	Q, %
					до	после	до	после	до	после	-	-
ПТ-12-90	1	12	47	12,5	268,6	256,6	1114,7	1067,7	12,5	0,0	95,5	95,8
Т-50-90	6	50	185	0,0	256,6	-43,4	1067,7	-42,3	0,0	0,0	-16,9	-4,0
Всего	7	312	1157	12,5	268,6	-43,4	1114,7	-42,3	12,5	0,0	-16,2	-3,8

*Значения «до» и «после» относятся к величине покрываемой нагрузки до установки турбины и после.

Необходимую дополнительную мощность пиковой котельной , ГДж/ч, рассчитываем по формуле:

(2.5)

Число часов использования максимальных отборов турбин на отопление , ч, рассчитываем по формуле:

(2.6)

где годовой коэффициент теплофикации, полученный интерполяцией из таблицы 13.

Таблица 13 – Зависимость между годовыми и часовыми значениями коэффициентов теплофикации

	1,00	0,80	0,70	0,60	0,40	0,20	0
	1,00	0,985	0,95	0,91	0,72	0,40	0

Число часов использования мощности пиковой котельной , ч, рассчитываем по формуле:

(2.7)

Рисунок 1 – Характеристика связей предельных значений отбора

отопительных и производственных параметров для турбин типа ПТ

Годовой отпуск тепла на отопление , тыс. ГДж, рассчитываем по формуле:

а) из отборов отопительных параметров

(2.8)

б) из специальных пиковых котлов

(2.9)

Суммарный годовой отпуск тепла на отопление из отборов отопительных параметров и из специальных пиковых котлов , тыс. ГДж, рассчитываем по формуле:

(2.10)

Далее следует произвести выбор паровых котлов для пароснабжения турбин по таблице 14 и выбор водогрейных котлов для пиковой котельной по таблице 15.

Выбираемые котлы должны быть однотипными (возможно большей единичной мощности). Паровые котлы, должны соответствовать начальным параметрам пара турбогенераторов.

Количество котлов должно проверяться по условию обеспечения тепловой нагрузки при отключении одного из котлов:

а) для паровых котлов

(2.11)

где суммарный максимальный расход пара турбогенераторами, т/ч;

часовая производительность выбираемого котла, т/ч.

Выбираем паровые котлы ТГМ-100 ГМ с паропроизводительностью 640 т/ч и начальными параметрами пара 14 МПа, 570°C (топливо – мазут) в количестве:

б) для водогрейных котлов

(2.12)

где единичная мощность пиковой котельной, ГДж/ч.

Выбираем водогрейные котлы ПТВМ-180 с теплопроизводительностью 765 ГДж/ч в количестве:

Таблица 14 – Параметры паровых котлов для ТЭЦ

№ п/п	Тип котла	Топливо	Паропроизво-дительность, т/ч	Начальные параметры пара
				P, МПа (прибл.)	t, °C
1	БКЗ-160-160 ГМ	газ, мазут	160	10	540
2	БКЗ-320-140 ГМ	газ, мазут	320	14	570
3	ТГМ-84А	газ, мазут	420	14	570
4	ТГМ-96	газ, мазут	480	14	570
5	ТГМ-94	газ, мазут	500	14	570
6	ТГМ-100	газ, мазут	640	14	570
7	БКЗ-160-100Ф	уголь	160	10	540
8	ТП-41	уголь	220	10	540
9	ПК-24	уголь	270	14	570
10	БКЗ-320-140	уголь	320	14	570
11	БКЗ-420-140	уголь	420	14	570
12	ТП-92	уголь	500	14	570
13	ПК-40	уголь	640	14	570
14	П-56	уголь	660	14	540

Таблица 15 – Водогрейные котлы для пиковой котельной

№ п/п	Тип котла	Номинальная теплопроизводительность, ГДж/ч
1	ПТВМ-50	209
2	ПТВМ-100	419
3	ПТВМ-180	765
4	ПТВМ-270	1132

Фактическую мощность пиковой котельной , ГДж/ч, рассчитываем по формуле:

(2.13)

На этом заканчивается выбор основного оборудования. Рассчитанные типы, количество турбин и котлов, позволят определить на следующем этапе годовую выработку электроэнергии турбоагрегатами, расходы условного топлива на выработку тепловой и электрической энергии, а также величины условных расходов топлива на выработку электроэнергии и отпуск тепла.