5 Синтез

Пример: Определить изменение тепловой экономичности схемы ТЭЦ , если выключился подогреватель высокого давления (ПВД) турбины П-6-35, вследствие чего понизилась температура питательной воды перед котлом с t_п.в=150^оС до t^/_п.в=106^оС . Расход питательной воды через D_П.В=55 т/ч. Давление и энтальпия свежего пара перед турбиной р_o=4 МПа; h_o=3284 кДж/кг; р_к=4 кПа; р_к=4кПа; h_к=2360 кДж/кг . Отбор пара на ПВД р₁=0,6 МПа; h₁=2955 кДж/кг; отбор пара на деаэратор р₂=0,12МПа; h₂=693 кДж/кг; Мощность турбоустановки после выключения ПВД остается неизменной.

Решение. Количество теплоты, передаваемой питательной воде в ПВД при его работе:

кВт (8.25)

Коэффициент ценности теплоты для отбора пара, подаваемого на ПВД и на деаэратор по формуле (8.19):

где h₀ -начальная энтальпия пара, кДж/кг;

h_к – энтальпия пара в конденсаторе, кДж/кг;

h₁ –энтальпия пара в отборах на ПВД, кДж/кг;

h₂ – энтальпия пара в отборах на деаэратор, кДж/кг.

(8.26)

(8.27)

(8.28)

Принципиальная тепловая схема ТЭЦ представлена на рисунке 8.2, с.42, [19].

1-котел; 2-турбогенератор; 3- конденсатор; 4- подогреватель низкого давлении (ПНД); 5-деаэратор; 6- подогреватель высокого давления (ПВД); 7- питательный насос; 8- конденсатный насос.

Рисунок 8.2- Принципиальная тепловая схема ТЭЦ

Расход пара на ПВД:

кг/с (8.29)

где = 670,4 кДж/кг – энтальпия определено по таблице II [20], с.478 при Приложение П.2

Количество теплоты, которое приносит поток конденсата из ПВД в деаэратор:

кВт (8.30)

Определим изменение расхода теплоты в схеме из-за выключения ПВД. В этом случае подогрев питательной воды будет производиться в экономайзере котла за счет теплоты пара, имеющей коэффициент ценности а не паром отбора на ПВД с Перерасход теплоты возникает при использовании для подогрева воды пара с коэффициентом ценности стремится к единице. Поток конденсата из ПВД поступает в деаэратор, но если увеличится расход пара второго отбора, имеющего коэффициент ценности теплоты в отличие от теплоты конденсата первого отбора, который имеет коэффициент ценности теплоты . Это приведет к экономии теплоты.

Перерасход теплоты при выключении ПВД:

(8.31)

кВт

Перерасход топлива в результате выключения ПВД:

кг/с=113.4кг/ч (8.32)

6 Формирование аналогов опорного знания мысленными образами

Подогрев воздуха, поступающего в топку, интенсифицирует горение топлива, повышает эффективность работы радиационных поверхностей нагрева. Для подогрева воздуха применяют воздухоподогреватели, которые подразделяются на два типа: рекуперативные и регенеративные.

В рекуперативных подогревателях тепло постоянно передается через стены, так как с одной стороны проходят дымовые газы, а с другой - воздух в горелки. У регенеративного типа тепло дымовых газов сначала поглощается насадкой регенератора и затем передается воздуху.

Для котлов малой и средней производительности применяются стальные трубчатые и чугунные ребристые воздухоподогреватели.

Наиболее компактными являются подогреватели воздуха регенеративного типа: пакет металлических волнистых пластин, сложенных так, что газ может проходить между ними в вертикальном направлении, медленно вращается вокруг вертикальной оси, каждая половина пакета поочередно вводится то в струю отходящих газов, то в струю воздуха. Пластины нагреваются от газов и затем попадают в струю воздуха, нагревая воздух охлаждаются, чтобы снова вступить в область газового потока.

Лекция 9 «Сравнение тепловой экономичности комбинированной и раздельной выработок теплоты и электроэнергии»

1 Формирование исходных знаний

Комбинированное производство электрической и тепловой энергии - это способ одновременного производства электрической и тепловой энергии в пределах одного технологического процесса в результате сжигания топлива.

Для промышленности характерно то, что электрическая и тепловая энергия потребляются одновременно. Для этого потребители тепловой и электрической энергии пользуются следующими источниками: электроэнергия, производимая крупными электростанциями энерго-компаний; тепловая энергия, производимая собственными высоко-эффективными котлами.

Идеальный цикл тепловой машины, где используются два источника теплоты с постоянными температурами: источник с высокой температурой -горячий источник; источник с низкой температурой - холодный источник.

Теоретический термодинамический цикл паровой машины состоит из четырех основных процессов: испарение жидкости, расширения пара, конденсации пара, увеличение давления жидкости до начального значения.