27. Розрахунок техніко-економічних характеристик пту

Часто при аналізі роботи ПТУ на ТЕЦ використовують ККД ПТУ щодо відпуску теплоти споживачам. Ця величина рівна відношенню тепла, відпущеного споживачам, до загального, отриманого ПТУ від КУ. Її розрахо-вують за формулою:

, (30)

, - тепло відпущене споживачу та тепло отримане ПТУ від КУ.

Використовуючи дані попередніх розрахунків, отримуємо

= η_ку·D_сп·h_сп / [G_жв∙(h₀ – h_жв )] = 0.85·500·2648/[759·(3400 - 964) = 0.61.

Важливою характеристикою режиму роботи ТЕЦ є питомий виробіток електроенергії е_т щодо споживання тепла, який розраховують так:

, (31)

h₀, h_жв – ентальпії пари на вході у турбіну та живильної води.

Використовуючи дані (26) та (25), отримуємо

e_T = 138/(604 –138) = 0.296.

Отже на кожну кВт·год виробленої електроенергії на ТЕЦ виробляють 3.4 кВт·год тепла. Можна сказати, що ТЕЦ працює у режимі виробітку теплоти, а виробіток електроенергії має допоміжний характер. Проте з т.з. структури ТЕЦ виробіток тепла регламентується парою, затраченою на електроенергію.

Режим роботи ТЕЦ часто характеризують електричним ККД ПТУ, який рівний відношенню електричної потужності ПТУ до потужності тепла, затраченого на її генерацію,

. (32)

Використовуючи дані (26) та (25), отримуємо

.

Для оцінки ступеня перетворення теплоти КУ в електроенергію застосовують абсолютний електричний ККД ПТУ, який рівний відношенню електричної потужності ПТУ до загальної теплової потужності, що подається на ПТУ,

. (33)

У нашому випадку рівний 138/604 = 0.23.

Між параметрами , та існує співвідношення

. (34)

Перевіримо справедливість (34) за нашими даними

(1 – 0.61)·0.58 = 0.226 ≈ 0.23,

що співпадає з розрахунком за (33).

Між питомою витратою палива на генерацію електроенергії та електричним ККД ПТУ існує безпосередній зв'язок.

Знаючи теплотворну здатність умовного палива Q_г^{н уп} та його питому витрату g_e , можна розрахувати електричний ККД ТЕЦ.

. (35)

Ця величина з прийнятною точністю співпадає з розрахованою за (32), що підтверджує узгодженість розрахунків.

10.29 Розрахована принципова теплова схема турбоустановки

За даними розрахунків показуємо на принциповій тепловій схемі турбоустановки, див. рис. 1, значення розрахованих параметрів потоків маси та енергії, див. рис. 5.

З а отриманими даними можна формулювати завдання на проектування і комплектацію ПТУ, адже встановлено основні режимні та техніко-економічні параметри ПТУ Р-140-120-/4, а також параметри основного (КУ, ПТ, ЖН) та допоміжного (РП, деаератор, сепаратор пари) обладнання.

І0.30 Висновки

1. Відповідно до мети розрахункової роботи визначено параметри основних потоків пари турбоустановки з відносною похибкою ≈3 %, див рис. 5.

2. Відносна похибка розрахунку витрати пари на турбіну перевищує допустимі межі (2 %). Щоб отримати прийнятну точність, необхідно виконати ще одну ітерацію, починаючи з п.10, ст. 11. Проте, враховуючи демонстраційний характер розрахунку, цього тут не будемо робити.

3. Загальні втрати води і пари у тракті ТУ повинні компенсуватися водою підживлення. Визначимо дисбаланс доданої води (G_хов) та втрат, який характеризує точність розрахунку

G_хов - G_втр - (1- φ)∙D_сп – G_зл = 94 – 7.5 – 75 – 4.5 = 7 тн/год.,

а це становить біля 7 % від G_хов, відповідає відносній похибці, перевищує допустиме значення і неприйнятний у випадку технологічних чи проектних розрахунків, див. п.2.

4. Питома витрата палива для генерації електроенергії на ТЕЦ рівна

g_е = 210 г у.п./кВт·год.

Ця величина на 50 % менша від таких же затрат на ТЕС без теплофікаційного блоку і підтверджує відомий факт стосовно переваг когенерації перед окремим виробітком електроенергії.

5. Знаючи теплотворну здатність умовного палива B_уп та його питому витрату g_e , можна розрахувати електричний ККД ТЕЦ.

.

Отже електричний ККД ТЕЦ рівний 58%, тоді як для ТЕС він не перевищує 35%.

Література

1. Л.С. Стерман, В.М. Лавыгин, С.Г. Гришин Тепловые и атомные электрические станции. Москва: Изд. МЭИ. 2000. – 408 с.

2. Т.Х. Маргулова. Атомные электрические станции. Москва: Высшая школа, 1984. – 344 с.

3. Тепловые электрические станции. Учебник для вузов. Ред. В.М. Лавыгин, А.С. Седлова, С.В. Цанева. Москва: Издат. Дом МЭИ, 2009. - 465 с.

4. Д.П.Елизаров. Теплоэнергетические установки электростанций. – Москва: Энергоатомиздат, 1982. – 264с.

5. Энергетика и охрана окружающей среды./ Под ред. Н.Г. Залогина и др. Москва: Энергия, 1979. – 342 с.

6. М.В. Топольницький. Атомні електричні станції. Львів: Бескид Біт, 2005. - 523 с.

22