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
B
N N
N
B
N
N
N
8. СХЕМА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО
И ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА
По результатам расчетов разделов 6 и 7 строятся схемы энергобалансов для конденсационного (рис. 8.1, а) и теплофикационного режима (рис. 8.1, б), а также схемы эксергобалансов для конденсационного
(рис. 8.2, а) и теплофикационного режима (рис. 8.2, б) в соответству-
ющих пропорциях по ширине стрелок с указанием значений представленных величин.
СН
ТГ
К
СН
Г
Q
Э
Q
СН
Q
ТГ
К
Q
G
К
СУ
ТГ
СУ
Q
Т
К
Q
Т
η
СУ
а б
Рис. 8.1. Схемы энергобалансов
Г
Q
Э
Q
СН
СН
СН
Q
К
Q
G
К
61
а б
Рис. 8.2. Схемы эксергетических балансов
62
9. ПРИМЕР РАСЧЕТА
Таблица 9.1
Вариант исходных данных
Параметры
NГ, МВт P0, бар t0, ОС PК, кПа PД, бар
55 120 535 3,7 6 0,51 100
tСВ, С
Т
Параметры цикла
Параметры
h, кДж/кг 3443 2846 1982 2201 116 116 670 670
P, бар 120 6 0,037 0,037 0,037 6 6 120
t, С
S, кДж/кгК
0 R КS К
535 198 28 28 28 28 159 157
6,61 6,96 6,61 7,34 0,4 0,4 1,93 1,9
Характерные точки цикла
К
Топливо
Ирша-Бородин-
ский БУ
Таблица 9.2
КH Д ПВ
Таблица 9.3
Конденсационный режим
№
п/п
1 Расход пара на турбину D0 кг/с 50,45
2 Тепло, расходуемое на выработку
электроэнергии Q
Наименование Обозначение Размерность Величина
Энергетический метод
МВт 139,86
Э
63
Продолжение табл. 9.3
№
п/п
3
Тепло, отводимое к циркводе в конденсаторе
4
Тепло регенеративного подогрева
питательной воды в деаэраторе Q
Наименование Обозначение Размерность Величина
Q
МВт 84,18
К
МВт 21,95
R
5 Расход топлива на котел В кг/с 9,79
6
Теплота топлива, не используемая
Q
в котле
7
Расход электроэнергии собственных нужд:
на тягу и дутье
мтопливоподготовку
циркуляционные и конденсатные
насосы
питательные насосы
итого собственных нужд
8 КПД по отпуску электроэнергии
9
Удельный расход условного топлива на отпускаемую электроэнергию
МВт 13,83
G
N
ТД
N
ТП
NЦН
N
ПН
NСН
N
МВт
0,33
1,4
0,95
1,02
0,99
4,38
кг у. т/
b
N
кВт ч 0,372
Эксергетический метод
10 Химическая эксергия топлива Е0 153,7
11
Не использованная в котле хими-
Е
ческая эксергия топлива
12
Потери эксергии от неравновес-
13,83
G
ных процессов горения топлива и
теплообмена в котле Е
13 Эксергетическая потеря в котле
71,01
ГТ
Е
84,84
К
14 Приращение эксергии пара в котле ЕЭ 68,85
15
Потери эксергии в турбоагрегате
от неравновесного расширения
пара в турбине Е
ТГ
9,92
64
Окончание табл. 9.3
E
№
п/п
16 Потери эксергии в деаэраторе
Наименование Обозначение Размерность Величина
Е
3,31
Д
17 Потери эксергии от механического
и электрического трения Е
18 Потери эксергии в конденсаторе
1,1
ЭМ
Е
0
КОНД
19 Эксергетический КПД:
котла
турбоагрегата
собственных нужд
по отпуску электроэнергии
20 Удельный расход условного топли-
ва на отпускаемую электроэнергию
η
η
η
η
b
E
E
СН
E
N
E
N
0,448
0,799
0,92
0,33
кг у. т/
ч 0,372
кВт
Таблица 9.4
Теплофикационный режим
№
п/п
1 Расход пара на турбину D0 кг/с 66,1
2 Тепло, отпускаемое потребителям
тепла
3 Тепло, расходуемое на выработку
электроэнергии
4 Тепло, отводимое к циркводе
в конденсаторе
5 Теплота регенерации QR МВт 14,24
6 Расход топлива на котел В кг/с 12,83
7 Не используемое в котле тепло Q
Наименование Обозначение Размерность Величина
Энергетический метод
Q
МВт 71,88
Т
Q
МВт 109,9
Э
Q
МВт 53,91
К
МВт 18,13
G
65
Продолжение табл. 9.4
№
п/п
8 Расход электроэнергии собствен-
ных нужд:
на тягу и дутье
топливоподготовку
циркуляционные и конденсатные
насосы
питательные насосы
сетевые насосы
итого собственных нужд
9 КПД по отпуску электроэнергии
10 КПД по отпуску тепла
11 Удельный расход условного топли-
ва на отпускаемую электроэнергию
12 Удельный расход условного топ-
лива на отпускаемое тепло
Наименование Обозначение Размерность Величина
N
ТД
N
ТП
МВт
NЦН
N
ПН
N
СУ
N
СН
N
0,892
Q
0,402
1,86
1,25
0,65
1,31
1,33
6,39
кг у. т/
bN
кВт
ч 0,306
кг у. т/
bQ
кВт
ч 0,138
Эксергетический метод
13 Химическая эксергия топлива Е0 МВт 201,4
14 Не использованная в котле хими-
Е
ческая эксергия топлива
G
МВт 18,13
15 Потери эксергии от неравновес-
ных процессов горения топлива
Е
и теплообмена в котле
16 Эксергетическая потеря в котле
ГТ
Е
МВт 111,17
К
МВт 93,04
17 Приращение эксергии пара в котле ЕЭ МВт 90,21
18 Потери эксергии в турбоагрегате
от неравновесного расширения пара
в турбине
19 Потери эксергии в деаэраторе
ТГ
Е
МВт 1,99
Д
МВт 9,91
Е
20 Потери эксергии от механического
и электрического трения
21 Потери эксергии в конденсаторе
Е
МВт 1,1
ЭМ
Е
МВт 0
КОНД
66
Окончание табл. 9.4
№
п/п
Наименование Обозначение Размерность Величина
22 Потери эксергии в сетевой уста-
новке
Е
СУ
МВт 8,43
23 Эксергия тепла сетевой воды ЕСВ МВт 13,92
24 Эксергетический КПД:
η
E
η
E
η
E
η
СН
E
η
СУ
E
,
NE
СВ
0,448
0,857
0,809
0,622
0,311
котла
турбоагрегата
собственных нужд
сетевой установки
по отпуску электроэнергии и эк-
сергии тепла при комбинированном их производстве
25 Удельный расход условного топ-
лива на отпускаемую электроэнер-
гию и эксергию тепла при комби-
нированном их производстве
b
,ENE
СВ
кг у. т/
кВт
ч 0,395
26 Экономия топлива при комбини-
рованном производстве электро-
энергии и теплоты Δ
B кг/с 2,22
67
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
Раздел 1 и 2
1. Какие типы станций выделяют по назначению?
2.
Какие типы установок преобладают в структуре генерации России?
3.
Какие виды топлив применяют на тепловых электрических
станциях?
4.
Опишите преимущества и недостатки блочной схемы ТЭС.
5.
Назначение деаэратора.
6.
Какие применяют системы очистки уходящих (дымовых) газов?
7.
Принцип действия конденсатора паровых турбин.
8.
Что такое теплофикация?
9.
Что включает в себя понятие «система регенерации»?
10.
Принцип действия паровой турбины.
11.
Принцип действия парового котла.
12.
Что показывает коэффициент недовыработки мощности паром?
13.
Что такое сетевая установка?
14.
Что такое условное топливо?
15.
Перечислите вспомогательное оборудование энергоблоков ТЭС.
Раздел 3 и 4
16. Что относится к техническому водоснабжению станции?
17.
Что такое собственные нужды энергоблока?
18.
Какие системы технического водоснабжения применяют на
станциях?
19.
Показатели эффективности работы энергоблока.
20.
Что такое эксергия?
21.
Чем внешние эксергетические потери отличаются от внутренних?
22.
Для чего применяют эксергетический метод анализа работы
агрегатов?
68
Раздел 5, 6, 7 и 8
1. Опишите схему энергоблока (см. рис. 5.1)
2.
Опишите цикл паротурбинной установки (см. рис. 5.2)
3.
Как осуществляется отпуск тепла потребителям?
4.
Какие потери энергии возникают в агрегатах при работе энерго-
блока?
5.
Какие потери эксергии возникают в агрегатах при работе энер-
гоблока?
6.
Опишите энергетическую диаграмму энергоблока, суть ее по-
строения (см. рис. 8.1).
7.
Опишите эксергетическую диаграмму энергоблока, суть ее по-
строения (см. рис. 8.2).
8.
Сравните конденсационный и теплофикационный режим работы
паротурбинных установок.
9.
Как оценивается эффективность комбинированной выработки
электроэнергии и теплоты?
69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей работе приведена классификация электрических станций, структура генерирующих мощностей России, схемы и циклы паротурбинных энергетических установок. Кратко описаны системы
топливоподачи, технического водоснабжения, очистки дымовых газов
на ТЭС. Представлены в алгоритмическом изложении методики расчета тепловой экономичности паротурбинного энергоблока на основе
энергетического и эксергетического баланса, методика расчета энергетических
материал. Приведены примеры расчетов, которые позволят студентам
провести сравнительный анализ энергетических и эксергетических показателей эффективности работы энергоблоков на конденсационном
и теплофикационном режиме, а также сравнить комбинированную и
раздельную выработку производства электроэнергии и теплоты.
и эксергетических потерь энергоблока. Имеется справочный
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]