2.8. Расчет мощности турбоагрегата
Мощность турбины определяется как сумма её мощностей по отсекам:
кВт,
где
–
мощность турбины в i-м
отсеке, кВт;
-
теплоперепад, использованный в i-м
отсеке и равный разности энтальпий
свежего и отработавшего пара, кДж/кг;
≈
0,995 - механический КПД турбины;
≈
0,987 - КПД электрического генератора.
Мощность турбины в отсеке 0-1 (перед отбором №1)
кВт;
мощность турбины в отсеке 1-2 (между отборами №1 и №2)
кВт;
мощность турбины в отсеке 2-3 (между отборами №2 и №3)
кВт;
мощность турбины в отсеке 3-4 (между отборами №3 и №4)
кВт;
мощность турбины в отсеке 4-5 (между отборами №4 и №5)
кВт;
мощность турбины в отсеке 5-К (между отбором №5 и конденсатором):
кВт.
В этих формулах:
– отбор №1 пара из цилиндра высокого давления на ПВД, кг/с;
– отбор №2 пара из цилиндра среднего давления на деаэратор, кг/с;
– отбор №3 пара из цилиндра среднего давления на ПНД, кг/с;
– отбор №4 пара из цилиндра среднего давления на СП2, кг/с;
– отбор №5 пара из цилиндра среднего давления на СП1, кг/с;
– расход пара, поступающего в конденсатор турбины, кг/с;
-
разность энтальпий свежего и отработавшего
пара в отсеке 0-1 турбины, кДж/кг;
-
разность энтальпий свежего и отработавшего
пара в отсеке 1-2, кДж/кг;
-
разность энтальпий свежего и отработавшего
пара в отсеке 2-3, кДж/кг;
-
разность энтальпий свежего и отработавшего
пара в отсеке 3-4, кДж/кг;
-
разность энтальпий свежего и отработавшего
пара в отсеке 4-5, кДж/кг;
-
разность энтальпий свежего (из
hs-диаграммы)
и отработавшего пара в отсеке 5-К, кДж/кг.
2.9. Расчет мощности привода питательного насоса
Мощность, потребляемая насосом,
=
,
кВт,
где
- расход питательной воды, кг/с; pв
и pн
- давления питательной воды в сечениях
перед насосом и за ним, Па;
- средняя плотность питательной воды,
кг/м3;
≈0,84…0,85
- коэффициент, учитывающий гидравлические
потери в насосе;
- коэффициент, учитывающий механические
потери в насосе и протечки воды.
Мощность электродвигателя
=(1,1…1,2)
,
кВт.
Давление питательной воды перед насосом, Па
,
Па.
Давление
питательной воды за насосом
определено при расчёте ПВД.
Средняя плотность питательной воды
,
кг/м3,
где
- средний удельный объём, м3/кг.
2.10. Энергетические показатели теплофикационной пту
1.Абсолютный электрический КПД теплофикационной ПТУ:
,
где Nэ – мощность установки, кВт; Qэ - полный секундный расход тепла на турбоустановку, кВт.
Величина Qэ определяется по формуле (где в нашем случае Dт=Dпп):
,
кВт.
Из
определения показателя
следует, что для повышения экономичности
паротурбинной установки следует
увеличивать термический КПД цикла (за
счет роста разности средних температур,
определяющих процессы подвода теплоты
в котле и отвода теплоты в конденсаторе),
совершенствовать проточную часть
турбины, а также сокращать потери
механические и в электрическом генераторе.
2. Полный КПД теплофикационной турбоустановки (коэффициент использования тепла)
,
где
- теплота,
отдаваемая тепловому потребителю, кВт.
3.Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении
,
кВт/кВт.
В
этой формуле
- мощность,
вырабатываемая за счет пара теплофикационных
отборов:
,
кВт.
Величина
в формуле для показателя Э
- расход тепла
на отопление – рассчитывается по
формуле:
,
кВт.
Из расчета теплофикационной ПТУ следует, что без применения методов оптимизации работы ПТУ их экономичность невысока, и КПД не превышает 45 %. Это обусловлено тем, что теплота конденсации отработавшего в турбине пара, отдаваемая охлаждающей воде в конденсаторе, составляет лишь половину теплоты, поступившей в котле от топлива к рабочему пару.
Основные потенциальные методы повышения экономичности ПТУ:
- аэродинамическое совершенствование паровой турбины;
- совершенствование ТД цикла, главным образом, путем повышения параметров пара, поступающего из парогенератора, и снижения давления пара, отработавшего в турбине;
- совершенствование и оптимизация тепловой схемы и оборудования.