Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология централизованного производства электроэнергии и теплоты. Тепловая экономичность паротурбинных энергоблоков. Учебное пособие
.pdf
Т Т
а б
Определение эксергетических потерь теплофикационного энерго-блока
без промперегрева (а) и с промперегревом (б), S – полная энтропия
Потери эксергии в котле от неравновесных процессов горения топлива и неравновесного теплообмена между продуктами сгорания и водой, паром (в процессе парогенерирования):
для блоков без промперегрева
ЕЕ Q Т
η 1
0 КЭ *
; (6.24)
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
()D Т SS
0* 0
⎛⎞
()
SS
0
()
hh
0
для блоков с промперегревом
ЕЕ Q Т
η 1
0 КЭ *
⎡⎤
*00 ПП ПП 1
⎣⎦
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
()()Т DS S D S S
⎛⎞
()()
SS S S
0 ПП 1
()()
hh h h
0 ПП 1
. (6.25)
Эти потери на рисунке показаны в виде заштрихованных площадей
TT
под изотермой
с основанием
К
()SS
0
. Точки
Г и 2Г соот-
1
ветствуют температурам горения топлива и уходящих газов.
51
3. Приращение эксергии пара в котле, кВт:
Е
R
R
для блоков без промперегрева
для блоков с промперегревом
Е Q Т
ЭЭ
⎛⎞
Е Q Т
ЭЭ *
1
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
()()
()()
SS
0
1;
SS S S
0 ПП 1
hh h h
0 ПП 1
hh
0
(6.26)
. (6.27)
4. Потеря эксергии от неравновесного расширения пара в турбине, кВт:
для блоков без промперегрева
для блоков с промперегревом
ЕТSSD SSD
⎡⎤
()()ε
⎣⎦
()ε
Т SS D
КПППП 100
К 00
; (6.28)
R
. (6.29)
R
Эта потеря схематично изображена на рисунке площадкой под изотермой Т
с разностью энтропий
()ε
для блоков без промперегрева
ε 1
RR
для блоков с промперегревом
SS
К 0
()
SS
К
()
SS
К 0
:
, (6.30)
()
SS
К
ε 1
RR
()()
SS SS
КПП 10
R
. (6.31)
5. Потеря эксергии от теплообмена в деаэраторе при конечной раз-
ности температур, МВт:
Е DT S S S
Д 0* ДК
⎡⎤
α (1 )
⎣⎦
RR R
. (6.32)
6. Потеря эксергии от механического и электрического трения, МВт:
(1 η )ЕN
ЭМ ЭМ
52
. (6.33)
7. Потеря эксергии в конденсаторе равна нулю, так как принято
E
N
N
TT
.
К
8. Эксергетический КПД энергоблока по отпуску электроэнергии:
3
10
EEEE
ηηηη
N
КСН
NN
СН
E
0
, (6.34)
где эксергетические КПД:
котла
E
η
КЭ0
E
; (6.35)
турбогенератора
E
η
E
; (6.36)
Э
собственных нужд
Е
. (6.37)
СН СН
9. Удельный расход условного топлива на отпускаемую электро-
энергию, кг у. т/(кВт ч):
EE
0,123 η
b . (6.38)
N
53
R
7. ТЕПЛОФИКАЦИОННЫЙ РЕЖИМ
7.1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА
Для теплофикационного режима дополнительно учитывается отбор
пара
гревателе на рис. 5.2 показан линией
где коэффициент недовыработки
из турбины. Процесс конденсации этого пара в сетевом подо-
Т
.
Д
Расход пара на турбину, кг/с:
1.
N
D
0
(1 ) η
Hy y
RR
yy
R
;
, (7.1)
ЭМ
относительный расход пара
()()
hh hh
КДК
R
hh
()
К
R
. (7.2)
Тепло, отпускаемое потребителям тепла, кВт:
2.
где
η – КПД сетевой установки (см. раздел 3).
СУ
Теплота, расходуемая на выработку электроэнергии, кВт:
3.
QDhh
()η
0 ДСУ
R
, (7.3)
для блоков без промперегрева
Э 0 СУ0
η() ;QD Qhh
(7.4)
для блоков с промперегревом
Э 00 ПП ПП 1 СУ
()()ηQDhh Dh hQ
54
. (7.5)
4. К циркводе в конденсаторе отводится, кВт:
R
R
N
QD hh
(1 )( )
0 КК
5. Теплота регенерации, кВт:
QDhh
6. Расход топлива на котел, кг/с (м
В
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
()
0
RR
3
/с):
Q
Т
Q
Э
η
СУ
η
Q
К
. (7.7)
3
10
. (7.8)
7. Неиспользованное в котле тепло, кВт:
Q ВQ
G
(1 η )1 0
3
. (7.9)
К
8. Расход электроэнергии на собственные нужды, кВт:
NDm
3, 6(1 α )( )
ЦН Т 0 ЦН ОХЛ КД
ПН 00 ПН
3, 6ψND
ТД ТД 0
3, 6ψNВ
ТП ТП р
R
0,14 ηN р D
, (7.10)
, (7.11)
. (7.13)
. (7.6)
, (7.12)
9. Расход электроэнергии на насосы сетевой установки:
3, 6ψND
СУ СУ 0
. (7.14)
10. Суммарный расход электроэнергии, кВт:
NNNNNN
CНТДТПЦНПНСУ
. (7.15)
11. КПД собственных нужд
3
η =10
СН Γ СН Γ
NN
55
. (7.16)
12. КПД турбогенераторной установки по производству электро-
Е
Е
энергии:
η 10NQ
3
Э
13. КПД по отпуску электроэнергии:
η 10 ηη η η
N
3
NNBQ
⎛⎞
⎜⎟
СН К ΤΡ СН ΤΓ
⎝⎠
Q
ηη
КСУ
14. КПД по отпуску тепла:
ηηηη
КΤΡСУ
Q
. (7.19)
15. Удельный расход условного топлива:
на отпускаемую электроэнергию, кг у. т/(кВт ч):
0,123 η
на отпускаемое тепло, кг у. т/(кВт ч тепла):
b
NN
0,123 η
b
QQ
; (7.20)
, (7.21)
или на отпуск 1 ГДж тепла
34,2 η
b
QQ
. (7.22)
7.2. ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА
. (7.17)
. (7.18)
Данные для расчета берутся из разд. 7.1.
1. Химическая эксергия топлива, кВт:
3
. (7.23)
0
10ЕВQ
2. Эксергетическая потеря в котле, кВт:
ЕЕ
К G
, (7.24)
где
(1 η ):
G
56
К 0
(7.25)
Е
для блоков без промперегрева
Е
Е
R
⎛⎞⎛ ⎞
ЕЕ Q Т
для блоков с промперегревом
η 1
⎜⎟⎜ ⎟
0 КЭ *
⎜⎟⎜ ⎟
⎝⎠⎝ ⎠
; (7.26)
⎛⎞⎛ ⎞
ЕЕ Q Т
η 1
⎜⎟⎜ ⎟
0 КЭ *
⎜⎟⎜ ⎟
⎝⎠⎝ ⎠
*00 ПП ПП 1
η ()()
⎡⎤
()()Т DS S D S S
⎣⎦
Q
T
η ()
СУ 0
()D Т SS
0* 0
Q
Т
СУ 0 ПП 1
()
SS
0
hh
()()
SS S S
0 ПП 1
hh h h
. (7.27)
3. Приращение эксергии пара в котле, кВт:
для блоков без промперегрева
⎛⎞⎛ ⎞
для блоков с промперегревом
Е Q Т
Е Q Т
⎜⎟⎜ ⎟
ЭЭ
⎜⎟⎜ ⎟
⎝⎠⎝ ⎠
⎛⎞⎛ ⎞
⎜⎟⎜ ⎟
ЭЭ *
⎜⎟⎜ ⎟
⎝⎠⎝ ⎠
Q
Т
η ()()
СУ 0 ПП 1
Q
Т
η
СУ 0
()()
1
SS
0
1
SS S S
0 ПП 1
hh h h
hh
; (7.28)
. (7.29)
4. Потеря эксергии от неравновесного расширения пара в турбине, кВт:
для блоков без промперегрева
для блоков с промперегревом
для блоков без промперегрева
⎡⎤
Т SS SS D
⎣⎦
ε 1( α )
RR
()ε
Т SS D
К 00
()()ε
КПП 10 0
()
SS
К
Т
()
SS
57
; (7.30)
R
; (7.31)
R
; (7.32)
К 0
для блоков с промперегревом
E
Е
()
SS
К
ε 1( α )
RR
Т
()()
SS SS
КПП 10
R
. (7.33)
5. Потеря эксергии от теплообмена в деаэраторе при конечной раз-
ности температур, МВт:
Е DS S S S
Д 0* ДТДТК
⎡⎤
RR R
⎣⎦
(1 )
. (7.34)
6. Потеря эксергии от механического и электрического трения, МВт:
(1 η )ЕN
ЭМ ЭМ
. (7.35)
7. Потеря эксергии в конденсаторе равна нулю.
8. Эксергетический КПД энергоблока по отпуску электроэнергии
и эксергии тепла при комбинированном энергопроизводстве:
EEEE
ηηηη
. (7.36)
NE
, КСН
СВ
NNЕ
3
10
СН СВ
E
0
Здесь эксергетические КПД:
котла
E
η
КЭ0
E ; (7.37)
турбогенератора
E
η ()
N
E
ТЭ
, (7.38)
где эксергетическая производительность энергоблока по производству
тепла, кВт:
⎛⎞
Q
ЕТ
⎜⎟
1
⎜⎟
η
СУ Д
⎝⎠
SS
Д
R
hh
R
. (7.39)
9. Эксергетическая производительность турбоагрегата по отпуску
тепла (эксергия тепла сетевой воды), кВт:
⎛⎞
3
Е Q
СВ Т
10 1
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
58
t
СВ
T
*
. (7.40)
273
10. Потери эксергии в сетевой установке:
E
E
R
EE
СУ СВ
. (7.41)
11. Эксергетический КПД сетевой установки определяется отно-
шением эксергий тепла сетевой воды и теплофикационного пара:
E
Е
η
СУ
СВ
. (7.42)
Т
На рисунке (см. раздел 6.2) процесс подогрева сетевой воды изображается линией
изотермой
T с основанием
*
ре сетевой воды
как
t –40 °С.
СВ
С , 2С и условно показана как площадка под
1
,.
SS 2С соответствует температу-
C
2
,t температуру в точке 1C можно определить
СВ
12. Эксергетический КПД собственных нужд:
3
10
NNE
E
η
СН
СН СВ
3
NE
10
ГТ
. (7.43)
13. Удельный расход условного топлива на отпускаемую электро-
энергию и эксергию тепла при комбинированном их производстве,
кг у. т/(кВт ч отпускаемой эксергии):
EE
b
,,
NE NE
0,123 η
СВ СВ
. (7.44)
7.3. ОЦЕНКА ЭКОНОМИИ ТОПЛИВА
ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Эффективность комбинированного производства тепло- и электроэнергии на одной установке в сравнении с раздельным производством
электроэнергии на конденсационной ТЭС и тепла на водогрейной котельной оценивается по разности расходов топлива на ТЭЦ и на раздельной установке при производстве электрической энергии и теплоты
одного и того же количества и качества.
1.
Расход натурального топлива, расходуемого на котельной, для
производства тепловой энергии, кг/с:
59
3
р
B
B
10
В
кот
Т
н
, (7.45)
ηQQ
кот
где Q
– тепло, отпускаемое потребителям (см. разд. 7.1);
Т
η
кот
– КПД
водогрейного котла на котельной, принимается в расчетах
η 0,83...0,87
кот
η 0,88...0,92
ва
кот
Экономия топлива при комбинированном производстве, кг/с (м
2.
где
– расход топлива при комбинированном производстве тепло-
Т
при работе на угле, для газового и мазутного топли-
[11].
3
/с):
В BBВ
ТКкот
, (7.46)
и электроэнергии на теплофикационном режиме энергоблока (п. 7.1);
– расход топлива при производстве электроэнергии энергоблоком
К
на конденсационном режиме (см. разд. 6.1).
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]