Дифференциальная энергетическая характеристика конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием

Дифференциальная характеристика теплового турбоагрегата – это характеристика относительных приростов расхода теплоты(первичной энергии), показывающая насколько прирастает расход тепловой энергии при увеличении нагрузки на единицу.

Относительные приросты расхода теплотыхарактеризуютэкономичность процесса превращениятепловой энергии в электрическую в турбоагрегате:

.

Численно .

Расчет идля аппроксимированной характеристики:

1. В точке излома :

.

2. В точке номинальной мощности :

.

Следовательно, характеристика относительных приростов расхода теплотытурбоагрегатом представляет собой ступенчатый график (рис.2.5).

Рис.2.5. Характеристика относительных приростов расхода теплоты конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием

Относительные энергетические характеристики конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием

Показателями, характеризующими экономичность турбоагрегата, являются удельный расход тепла и коэффициент полезного действия. Следовательно, относительные характеристики теплового турбоагрегата – это зависимости удельного расхода тепла и коэффициента полезного действия от электрической нагрузки турбоагрегата.

Удельный расход тепла, ГДж/(МВт·ч):

.

Например, до точки излома:

- гипербола.

При увеличении электрической нагрузки удельный расход тепла численно приближается к значению относительного расхода теплоты турбоагрегатом. Если бы не было , то удельный и относительный расходы были бы равны.

Коэффициент полезного действия:

.

Но КПД – безразмерная величина. Поэтому для приведения Р (МВт)иQ (ГДж/ч)к одинаковой размерности воспользуемся следующим соотношением:

.

Учитывая, что 1 Вт=МВт;1 Дж=ГДж;1 с=час, получим:

1 МВт==3,6.

Следовательно, если электрическая нагрузка измеряется в МВт, а расход тепла вГДж/ч, то выражение для расчета КПД будет иметь вид:

.

Например, до точки излома (рис.2.6):

- перевернутая гипербола.

Рис.2.6. График изменения КПД конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием доточки излома

Таким образом, энергетические характеристики теплового турбоагрегата отражают изменение расхода тепловой энергии через турбину, а также изменение показателей экономичности работы турбоагрегата и относительных приростов расхода теплоты турбоагрегатом при изменении электрической нагрузки генератора. Один из вариантов энергетических характеристик конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием представлен на рис.2.7.

Рис.2.7. Энергетические характеристика конденсационноготурбоагрегата собводнымрегулированием

Исследование изменения кпд конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием после точки излома

Цель исследования – определение экономической нагрузки турбоагрегата.

Экономическая нагрузка– это нагрузка, при которой КПД максимальный, а удельный расход соответственно минимальный.

В зависимости от величины относительного прироста теплоты после точки излома характеристики по сравнению с величиной удельного расхода тепла в точке излома характеристикивозможны три случая (рис.2.8):

• если , то экономическая нагрузка находится в диапазоне;

• если , то экономическая нагрузка имеет место при;

• если , то экономическая нагрузка имеет место при.

Рис.2.8. Исследование изменения КПД конденсационного турбоагрегата с обводным регулированием послеточки излома