10.25 Розрахунок електричної потужності турбіни

При розрахунку електричної потужності турбіни приймаємо, що вона рівна сумі робіт, які виконуються парою всіх відборів, у т.ч. на лінії протитиску з врахуванням ККД генератора

N_e = ΣD_і · ∆h_і · η_ел =

= [D_в1 · ∆h₁ + D_в2 · ∆h₂ + D_в3 · ∆h₃ + (D_д + D_сп) · Δh_i] · η_{ел ,} (25)

– перепад ентальпій пари у першому відборі

∆h₁ = h₀ - h_в1 = 3400 – 3036 = 364 кДж/кг;

– перепад ентальпій пари у другому відборі

∆h₂ = h₀ - h_в2 = 3400 – 2888 = 512 кДж/кг;

– перепад ентальпій пари у третьому відборі

∆h₃ = h₀ - h_в3 = 3400 – 2784 = 616 кДж/кг.

Розраховуємо за (25) електричну потужність турбіни

N_е =[44·364 + 42· 512 + 39·616 + (101 + 500)·752] · 0.97/3600 = 138.3 МВт

N_е ≈ 140 МВт.

10.26 Розрахунок питомих затрат палива на турбіну

Розрахуємо теплову потужність котельної установки N_ку на підставі теплового балансу котла

η_{в ку} ∙N_ку = G_{ж в}∙(h₀ – h_{ж в} ); N_ку = G_{ж в}∙(h₀ – h_{ж в} )/η_{в ку.} (26)

η_{в ку.} - внутрішній ККД котла і парового тракту до турбіни.

Приймемо, що η_вку рівний 0.85, за температурою живильної води на вході у котел 230 ^оС, див. (12), знаходимо ентальпію живильної води h_{ж в} = 964 кДж/кг. Відповідно,

N_ку = 759.3∙(3400 – 964)/0.85/3600 = 604.5 МВт.

Розрахуємо швидкість спалювання умовного палива в котлі В

В = N_ку /q_п = 604.5/29.3 = 20.6 кг у.п./с,

q_п – питома теплотворна здатність умовного палива, 29.3 МДж/кг.

Щоб розрахувати питому витрату палива, яка затрачається на виробіток електроенергії, необхідно знайти відповідну частку тепла. Ця величина рівна

β_е = (N_кт - h_к∙D_сп)/ N_кт = ( 604.5 -2648∙500/3600)/604.5 = 0.39.

Отже, питома витрата умовного палива на виробництво електроенергії, рівна

g_е = β_е ∙B/Ne = 3.6·0.39∙20600/138= 209.6 ≈ 210 г у.п./кВт·год.

Отримана величина майже у півтора рази менша від середньої по Україні для ТЕС (320 г у.п./кВт·год.).

Висновки до п. 10.26

Питома витрата палива для генерації електроенергії на ТЕЦ e у нашому випадку рівна

g_е = 210 г у.п./кВт·год.

Спільне виробництво тепла (технологічної пари ) та електроенергії (когенерація) є набагато вигіднішим від окремої генерації електроенергії на ТЕС, адже питома витрата умовного палива на виробництво лише електроенергії на ТЕС рівна 320 г у.п./кВт·год.

27. Розрахунок коефіцієнту використання тепла на пту

На ПТУ тепло використовується як для генерації електроенергії, так і для технологічних потреб, відповідно ККД використання теплоти палива дається виразом

, (27)

Q_К - корисне тепло; В - витрата палива, кг/с; - нижча теплота згоряння палива, МДж/кг.

N_ку = η_ку ∙B·Q_г^н ; (28)

Q_К = η_тр·(β_е· N_kу + D_сп·h_сп )= η_тр·N_kу , (29)

η_тр - ККД транспортних трубопроводів в середині ПТУ і поза її межами.

Враховуючи (27) - (29), отримуємо, що η_Q = η_ку·η_тр, тобто ККД викорис-тання теплоти палива визначається втратами тепла при в котлі та його транспортуванні до споживача. Якщо прийняти η_тр = 0.8, то

η_Q = η_ку·η_тр = 0.85·0.8 = 0.68.