Основные понятия и определения

Рис.3 Упрощенная схема блока с турбиной ПТ-60-90/12

Порядок выполнения работы

Для того, чтобы определить удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт∙ч электрической энергии (2) или (3), необходимо знать три величины: (W_э), (W_сн), (B_у).

Если первые две величины можно определить по счётчикам электрической энергии, установленным на блочном щите, то B_у определяется на основании расчётов по формуле

,

где B_нат – расход натурального топлива, кг/с.

Расход натурального топлива на каждый из прямоточных котлов ПК-24 блока можно определить по формуле

,

где D_о – расход острого пара, кг/с; D^г_пп – расход вторично перегретого пара (горячей нитки), кДж/кг; i'_пп – энтальпия пара на выходе в промежуточный перегреватель, кДж/кг; i'' – энтальпия вторично перегретого пара (горячей нитки), кДж/кг; D^х_пп – расход вторично перегретого пара (холодной нитки), кг/с; G_пв – расход питательной воды на котёл, кг/с; i_пв – энтальпия питательной воды, Дж/кг; Q^р_р – располагаемое тепло угля, кДж/кг.

Для барабанных котлов ТП-10 расход топлива на каждый из котлов определяется по формуле

,

где D_о – расход перегретого пара, кг/с; i_о – энтальпия перегретого пара, Дж/кг;i_пв – энтальпия питательной воды, кДж/кг; p – доля продувочной воды, в расчётах принимается равной 0,02; i_пр.в – энтальпия продувочной воды, кДж/кг, - располагаемое тепло на 1 кг твердого или жидкого топлива, кДж/кг; - КПД котельного агрегата брутто.

Определение кпд котельного агрегата брутто (ηбрка) по данным испытаний

Коэффициент полезного действия котельного агрегата брутто определяется по обратному балансу, %.

,

где q₂ – потери тепла с уходящими газами, %; q₃ – потери тепла от химической неполноты сгорания топлива, %; q₄ – потери тепла от механического недожога, %; q₅ – потери тепла в окружающую среду, %; q₆ – потери тепла с физическим теплом шлака, %.

Потери тепла от механического недожога определяются по формуле, %

,

где А^r – зольность топлива на рабочую массу, %.

Для котлов ТП-10 и ПК-24 при твёрдом шлакоудалении а_шл+пр=0,05 – доля золы топлива в шлаке и в провале, а_ун=0,95 – доля золы топлива в уносе.

Г_шл+пр – содержание горючих в шлаке, %, Г_ун – содержание горючих в уносе, %.

Г_шл+пр, Г_ун – определяются по результатам лабораторных испытаний. – располагаемое тепло на 1 кг твёрдого или жидкого топлива, кДж/кг;

= Q^r_i+i_тл, Q^r_i – низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг, i_тл – физическое тепло топлива, кДж/кг;

i_тл=С_тлt_тл, где С_тл и t_тл – соответственно теплоёмкость (кДж/(кг∙К) и температура топлива.

Для твёрдых топлив принимаем t_тл=20 ^оС (293 К).

, где W^r – влажность топлива на рабочую массу, %, С^s_тл – теплоёмкость сухой массы топлива, кДж/(кг∙К).

Для бурых углей С^s_тл=1,13 кДж/(кг∙К), для каменных С^s_тл=1,09 кДж/(кг∙К).

Потери тепла с уходящими газами определяются по формуле, %

,

где I_УХ.Г = - энтальпия уходящих газов при соответствующем коэффициенте избытка воздуха α_УХ.Г и температуре t_УХ.Г, кДж/кг,

Значения и приведены в приложении А.

; = (0,15 ÷ 0,2);

- коэффициент избытка воздуха на выходе из топки;

- содержание кислорода на выходе из топки, определяется по данным газового анализа (см. табл. 1).

Потери тепла от химического недожога принимаем равными 0 (q₃=0).

Потери тепла от наружного охлаждения q₅ определяем по рис. 4.

Рис. 4. Потери тепла от наружного охлаждения: 1 - котельный агрегат (с хвостовыми поверхностями); 2 - собственно котёл (без хвостовых поверхностей нагрева)

Потери с физическим теплом шлаков для твердого топлива, %

,

где а_шл. - доля золы топлива в шлаке, - удельная энтальпия золовых частиц, кДж/(кг·К).

При твердом шлакоудалении энтальпия золовых частиц определяется при температуре 600 ^оС, и её значение составляет 560 кДж/кг.

Определение расхода топлива, подаваемого в топку котельного агрегата, кг/ч

В = ,

где Q₁- тепло полезно-использованное в котельном агрегате для котла ТП-10, кДж/час

,

где Д₀ – паропроизводительность котельного агрегата, кг/час; i₀ – энтальпия перегретого пара, кДж/кг; i_n.в – энтальпия питательной воды, кДж/кг; р – величина непрерывной продувки, принимаем р = 0,02; i_пр.в – энтальпия продувочной воды, кДж/кг.

Энтальпия перегретого пара i₀ определяется по давлению Р₀ и температуре t₀ по таблицам XXIII – XXV [2].

Энтальпия питательной воды i_n.в определяется по температуре питательной воды t_п.в и давлению Р_п.в.

Энтальпия продувочной воды определяется по давлению в барабане.

Для котла ПК-24 Q₁ – тепло полезно использованное в котельном агрегате ПК-24, кДж/час определяется по формуле

,

где D_о – паропроизводительность котельного агрегата, кг/ч; i_o – энтальпия перегретого пара, кДж/кг; G_пв – расход питательной воды, кг/ч; i_пв – энтальпия питательной воды, кДж/кг; D_пп – расход пара промежуточного перегрева, кг/ч; i_гн, i_хн – энтальпия пара на выходе и на входе в промежуточный пароперегреватель.

Эти значения определяются по давлению и температуре из таблицы.