Удаление золы и шлака с территории станции.

Существует несколько способов удаления золы и шлака на золоотвалы:

• Раздельное. Шлак и вода из-под бункеров удаляется с помощью воды. Для удаления золы используют шламовые насосы, а для удаления шлака – багерные. Гидрошлакопроводы и гидрозолопроводы поступают на золо-шлакоотвалы.

• Совместное. При удалении золы и шлака используют только багерные насосы.

• Аппарат Москолькова. Данный аппарат используется для удаления шлака вместо багерного насоса. В нем нет вращающейся части. Шлак удаляется под воздействием мощной струи воды, а отсюда вытекает главный его недостаток: необходимо большое количество воды.

Золоотвалы представляют собой подготовленную выемку с высокими берегами, которая должна быть заполнена водой. Вода с золой поступает в низ бассейна, зола оседает на дно, а с поверхности золоотвала воду забирают обратно в систему золо-, шлакоудаления.

Лекция 22.

Технико-экономические показатели паротурбинных электростанций.

Конденсационные электростанции.

В качестве технико-экономических показателей могут рассматриваться: КПД электростанции, удельный расход топлива, удельный расход теплоты (тепла), удельный расход пара (частично).

КПД

η_КЭС ^бр = W_э/Q_с – полезная выработка подведенное тепло станции.

В дальнейшем речь пойдет о КПД брутто.

η_КЭС ^бр = W_э/Q_с= W_э/(В_год ∙ Q_н^р)

[кг/год] ∙ [ккал/кг] = [ккал/год]

W_э= [ккал/год]

η_КЭС = (860 ∙ N_э)/ (В_час ∙ Q_н^р) = [(кВт ∙ ккал/кВт ч) / кг/час ∙ ккал/кг] = [(ккал/ч) / (ккал/ч)]

η_КЭС = (3600 ∙ N_э)/ (В_час ∙ Q_н^р) = [(кДж/кВт ч ∙ кВт) / кг/час ∙ кДж/кг] = [(кДж/ч) / (кДж/ч)]

КПД станции можно выразить также произведениями КПД.

η_КЭС= η_ту ∙ η_тр ∙ η_п/г

η_КЭС= η_ту ∙ η_тр ∙ η_п/г = (860 ∙ N_э)/Q_ту ∙ Q_ту/Q_п/г ∙ Q_п/г/Q_ст,

η_ту – КПД турбинной установки;

η_тр– КПД транспорта тепла;

η_п/г– КПД парогенератора.

η_ту = η_мех ∙ η_t ∙ η_ген ∙ η_oi = (860 ∙ N_э)/Q_ту,

где Q_ту – тепло, подведенное к турбоустановке.

η_тр= Q_ту/Q_п/г

η_п/г = Q_п/г/Q_ст,

где Q_ст = В ∙ Q_н^р

η_КЭС= (860 ∙ N_э)/ Q_ст= (860 ∙ N_э)/ (В ∙ Q_н^р)

η_п/г = 0,88 ÷ 0,94

η_тр= 0,995

η_ту = 0,39 ÷ 0,42

η_КЭС ^бр = 0,34 ÷ 0,39 (0,35 ÷ 0,40)

η_КЭС ^бр диктуется η_п/г.

Существуют такие понятия как выработанная электроэнергия и отпущенная с шин станции на шины потребителей электроэнергия.

η_КЭС ^бр =(860 ∙ N_э^бр)/ (В ∙ Q_н^р)

брутто – выработка.

N_э^бр= N_э^нетто + N_сн

N_э^нетто= N_э^брутто - N_сн

N_э^нетто= N_э^брутто – (1 - N_сн)/ N_э^брутто)

k_сн = N_сн/ N_э^брутто

k_сн= 3÷ 5% = 0,03÷0,05

η_КЭС ^нетто =(860 ∙ N_э^нетто)/ (В ∙ Q_н^р)

η_КЭС ^нетто =[860 ∙ N_э^брутто)(1 - k_сн)]/ (В ∙ Q_н^р)

η_КЭС ^нетто = η_КЭС ^брутто ∙ (1 - k_сн)

η_КЭС ^нетто < η_КЭС ^брутто

Удельный расход тепла

q_ту = Q_ту / N_э = 860 / η_ту [ккал/кВт ч]

q_ту = Q_ту / N_э = 3600 / η_ту [кДж/кВт ч]

η_ту= (860 ∙ N_э)/ q_ту

η_ту= 860/ q_ту

q_КЭС= 860/ η_КЭС

q_КЭС= 3600/ η_КЭС

η_КЭС = 0,4

q_КЭС= 2150 ккал/кВт ч

q_КЭС= 9000 кДж/кВт ч

В отчетности не употребляется КПД, а употребляется удельный расход тепла.

Удельный расход топлива

η_КЭС =(860 ∙ N_э)/ (В ∙ Q_н^р)

в_э = В / N_э=[кг/кВт ч]

η_КЭС =(860 ∙ N_э) / (в_э ∙ Q_н^р) = [ккал/кВт ч]/[ккал/кг]

η_КЭС =(3600 ∙ N_э) / (в_э ∙ Q_н^р) = [кДж/кВт ч]/[кДж/кг]

в_э = 860 / (Q_н^р ∙ η_КЭС)

в_э = 3600 / (Q_н^р ∙ η_КЭС)

в_эут = 860 / (7000 ∙ η_КЭС) = 0,123/ η_КЭС

в_эут = 3600 / (29330 ∙ η_КЭС) = 0,123/ η_КЭС

0,123 – удельный расход условного топлива, который требуется для выработки 1 кВт ч в идеальных условиях, при КПД = 100%. Меньше 123 грамм удельный расход условного топлива быть не может.

Удельный расход пара

Чем меньше удельный расход пара, тем больше эффективность.

в_э^нетто > в_э^брутто

q^нетто > q^брутто

d = Д / N_э = [кг/ч] / [кВт ч] = [кг/кВт]

Теплоэлектроцентрали.

КПД

Используется физический метод, в котором:

Q_ст ^ТЭЦ = Q_э ^ТЭЦ + Q_т ^ТЭЦ

Q_ту = Q_э ^ту + Q_т ^ту

η_КЭС^э= η_ту^э ∙ η_тр ∙ η_п/г

η_КЭС^т= η_ту ^т ∙ η_тр ∙ η_п/г

Лекция 23.

η_ту^э = (860 ∙ N_э) / Q_ту ^э, η_ту^э = 0,39 ÷ 0,97

Q_ту = Q_э ^ту + Q_т ^ту

η_ту^т = Q_отпущ / Q_ту ^т, η_ту^т = 0,98 ÷ 0,99

Q_ту = W_i + Q_к + Q_т

W_i (N_i) – внутренняя мощность турбины, Q_к – потери тепла в конденсаторе.

W_i + Q_к = Q_э ^ту

η_ту^э = (860 ∙ N_i ∙ η_мех ∙ η_ген) / Q_ту ^э

N_э = N_i ∙ η_мех ∙ η_ген

η_ту^КЭС = 0,39 ÷ 0,42

Для конденсационной турбины Q_т нет, и тогда η_ту^э = 0,39 ÷ 0,97

Если все турбины на станции противодавленческие (типа Р), то Q_ту^э = W_i

860 ∙ N_i = W_i

η_ту^э _{(для титпа Р)} = η_мех ∙ η_ген ≈ 0,96 ÷ 0,97

η_ту^т = η_т ≈ 1

η_ТЭЦ ^т = η_ту ^т ∙ η_тр ∙ η_п/г

η_ту ^т = 0,98 ÷ 0,99

η_тр = 0,995

η_п/г = 0,8 8 ÷ 0,94

КПД ТЭЦ по выработке электроэнергии в основном определяется КПД турбоустановки по выработке электроэнергии. КПД ТЭЦ по выработке тепла в основном определяется КПД парогенератора.

η_ТЭЦ ^э = η_ту ^э ∙ η_тр ∙ η_п/г

η_ту ^э = 0,39 ÷ 0,97

η_тр = 0,99 ÷ 0,995

η_п/г = 0,8 8 ÷ 0,94

Удельный расход топлива

В_ТЭЦ ^э =(860 ∙ N_э)/ (В_э ∙ Q_н^р), где Q_ТЭЦ ^э = В_э ∙ Q_н^р

В_ТЭЦ = В_э + В_т

В_ТЭЦ = [т/час]

в_э = В_э / N_э=[кг/кВт ч]

η_ТЭЦ ^э =860 / [(В_э ∙ N_э) ∙ Q_н^р] = 860 / (в_э ∙ Q_н^р)

[(ккал/кВт ч) / кг/кВт ч ∙ ккал/кг] = [ккал/кВт ч]

в_э = 860 / Q_н^р ∙ η_ТЭЦ ^э

η_ТЭЦ ^т = Q^отпущ ∙ 10⁶ / В_т ∙ Q_н^р

Q^отпущ = [Гкал/ч] ∙ 10⁶ [ккал/Гкал]

В_т = [кг/ч]

Q_н^р = [ккал/кг]

[кг/ч ∙ ккал/кг] = [ккал/ч]

Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии

в_т = В_т / Q^отпущ = [кг/Гкал]

η_ТЭЦ ^т = 10⁶ / [(В_т / Q_н^р) ∙ Q^отпущ] = 10⁶ / в_т ∙ Q_н^р

в_т = 10⁶ / Q_н^р ∙ η_ТЭЦ ^т

в_э^ут = 860 / 7000 ∙ η_ТЭЦ ^э = 0,123 / η_ТЭЦ ^э

в_э^ут = 3600 / 29330 ∙ η_ТЭЦ ^э = 0,123 / η_ТЭЦ ^э

в_э^ут = [кгут/кВт ч]

в_т^ут = 10⁶ / (Q_н^р ∙ η_ТЭЦ ^т) = 10⁶ / 7000 ∙ η_ТЭЦ ^т = 143 / η_ТЭЦ ^т

143 = [кгут/Гкал]

в_т^ут = 10⁶ / (29330 ∙ η_ТЭЦ ^т) = 34,1 / η_ТЭЦ ^т

в_т^ут = [кгут/ГДж]

Лекция 24.