- •Нагнетатели – насосы, вентиляторы и компрессоры. Определение, классификация и области применения в схемах энергоснабжения промышленных предприятий
- •Центробежные насосы, вентиляторы, компрессоры. Принцип действия и устройство. Уравнение Эйлера для центробежных нагнетателей, треугольники скоростей, развиваемый напор
- •Подобие центробежных машин. Коэффициент быстроходности. Формулы пропорциональности
- •Характеристики центробежных насосов, работа на трубопровод. Способы регулирования подачи. Параллельное и последовательное включение центробежных нагнетателей
- •Характеристики центробежных вентиляторов: размерные при постоянной и переменной частоте вращения, безразмерные. Работа вентилятора на сеть и регулирование подачи.
- •Характеристики центробежных компрессоров. Работа на сеть. Особенности регулирования производительности.
- •Параллельная и последовательная работа центробежных насосов. Неустойчивость работы. Помпаж.
- •Явление кавитации в центробежных насосах, способы борьбы с ней. Допустимая высота всасывания.
- •Объемные насосы поршневого типа простого, двойного и многократного действия. Устройство и принцип действия, подача действительная q, теоретическая qt. Графики подачи.
- •Поршневые компрессоры простого, двойного и многократного действия. Устройство, производительность. Влияние мертвого пространства на производительность компрессора.
- •Индикаторная диаграмма поршневого насоса. Средние индикаторные давление, мощность и к.П.Д. Насоса
- •Индикаторная диаграмма поршневого компрессора. Средние индикаторные давление, мощность и кпд компрессора.
- •Способы регулирования подачи (производительности) поршневых насосов и компрессоров. Их сравнительная оценка.
- •Типы, назначение и области применения тепловых двигателей. Принцип работы и основные конструктивные элементы энергетических турбомашин. Классификация и маркировка стационарных паровых турбин.
- •2)По характеру теплового процесса:
- •3)По параметрам пара:
- •4)По числу часов использования:
- •5)По конструктивным особенностям:
- •Потери энергии в турбинной ступени, относительные лопаточный и внутренний к.П.Д.
- •Конструктивные схемы паровых турбин. Рабочий процесс в многоступенчатой турбине. Системы парораспределения и регулирования паровых турбин.
- •Классификация режимов работы турбин. Изменение энергетических характеристик ступеней и отсеков турбин и надежности их работы в нестационарных и переходных режимах.
- •Тепловая схема и рабочий процесс энергетической гту открытого цикла. Конструктивные особенности газовых турбин и газотурбинных установок
- •Основные виды, назначения, принципы действия тепломассообменного оборудования предприятий
- •Рекуперативные теплообменные (т/о) аппараты, конструкции, принципы действия, режимы эксплуатации, основные параметры, характеризующие их эффективность
- •Общее положение теплового расчёта рекуперативных теплообменных аппаратов. Особености теплового расчёта аппаратов с однофазными теплоносителями, с конденсацией и ребристых
- •Гидродинамический расчет т/о аппаратов. Основные геометрические характеристики, определение проходных сечений и скоростей теплоносителей
- •Регенеративные теплообменники, конструкции, принцип действия и основы теплового расчёта
- •Тепломассообменные установки контактного (смешивающего) типа. Конструкции, принцип действия, режимы эксплуатации, основы теплогидравлического расчёта
- •Основы процесса термической деаэрации. Термические деаэраторы, назначение, конструкции, принцип действия и принцип их включения в систему водоподготовки
- •Основы теплогидравлического расчёта и конструирования термических деаэраторов
- •Теплообменники систем теплоснабжения и их конструкции. Схемы взаимного течения и определение температур теплоносителей.
- •Классификация сушимых материалов, сушильных установок и сушильных агентов. Основы расчета статики и кинетики сушки.
- •Принципиальные схемы и конструкции сушильных установок. Построение процесса сушки в hd-диаграмме влажного газа
- •1.Сушильная установка непрерывного действия
- •2.Сушильная установка периодического действия
- •Технологические способы выпаривания растворов. Выпарные аппараты и испарители, их назначение и устройство
- •3. По технологии обработки раствора:
- •Эффективность испарения растворителя в таких
- •Определение нагрузок и производительности компрессорной станции (кс) предприятия. Принципы выбора компрессоров и вспомогательного оборудования (кс).
- •Баланс воды в системах технического водоснабжения предприятия, состав и схемы этих систем.
- •Требования к качеству технической воды, оборудование для охлаждения и обработки воды систем технического водоснабжения. Оборотные системы
- •Газовый баланс и расчет потребления газа предприятием. Устройство системы промышленного газоснабжения. Основа гидравлического расчета и выбора их элементов.
- •Методика расчёта потребности предприятия в холоде. Типы холодильных установок систем холодоснабжения и выбор основного оборудования
- •Выбор хладагента
- •Выбор хладоносителя
- •Выбор расчётного режима
- •Выбор типа и количества компрессоров
- •Выбор и расчёт конденсаторов
- •2. Абсорбционные холодильные машины
- •3 . Пароэжекторная холодильная установка
- •Виды и расчёт тепловых нагрузок предприятия. Годовой график продолжительности тепловых нагрузок и его построение
- •1 Метод расчёта тепловых нагрузок
- •2 Метод расчёта тепловых нагрузок (Соколов).
- •Классификация и характеристики систем теплоснабжения Источники теплоты и теплоносители их особенности и выбор
- •1. По виду теплоносителя:
- •2. По виду потребления:
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к закрытой водяной тепловой сети.
- •Схемы присоединения абонентских установок отопления и горячего водоснабжения к открытой водяной тепловой сети.
- •Схемы совместного присоединения систем отопления и гвс.
- •Паровые системы теплоснабжения и схемы присоединения абонентских установок потребителей.
- •Методы регулирования отпуска теплоты из систем централизованного теплоснабжения. Температурный график и график расходов сетевой воды.
- •Задачи и методика гидравлического расчета транзитных трубопроводов и разветвленных водяных тепловых сетей
- •Расчёт паропроводов и конденсатопроводов. Подбор оборудования системы пароснабжения. Выбор конденсатоотводчиков
- •2.Пропускная способность паропроводов и конденсатопроводов, кг/с
- •3.Массовые доли пара в смеси конденсата и пара за конденсатными горшками x1и в конце конденсатопровода x2
- •3. Плотность смеси конденсата и пара, кг/м3
- •Пьезометрический график напоров водяной тепловой сети. Гидростатический и гидродинамический режимы её работы
- •Методики теплового расчета теплоизоляции и механического расчета теплопроводов
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема водогрейной котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема паровой котельной.
- •Работа, основные энергетические показатели и принципиальная тепловая схема пароводогрейной котельной.
- •Методика расчёта тепловой схемы котельной и характерные расчётные режимы её работы. Выбор типа и мощности котлов
- •Характерные режимы котельной, на которые необходимо проводить тепловой расчет схемы. При проведении расчётов тепловой схемы котельной рекомендуется проводить их на следующие режимы:
- •Выбор вспомогательного оборудования котельной: тягодутьевые машины, насосы, дымовые трубы, деаэраторы, подогреватели
- •Методика составления и расчета тепловых схем тэц. Выбор оборудования промышленных тэц
- •2. Определение расходов пара и тепла в расчётных точках схемы.
- •Технико-экономические и энергетические показатели источников теплоснабжения предприятий
- •1.Полные и удельные капиталовложения.
- •2. Себестоимость энергии.
- •Вторичные энергоресурсы промышленных предприятий. Котлы утилизаторы. Теплонасосные установки.
- •Энергосбережение в котельных и системах централизованного теплоснабжения( тепловых сетях)
- •Характеристика основных типов тепловых электростанций. Принципиальная технологическая схема тэс, состав основного и вспомогательного оборудования
- •1.Вид отпускаемой энергии.
- •2. Вид используемого топлива.
- •3. Тип основных турбин для привода электрогенераторов
- •4. Начальные параметры пара и вид термодинамического цикла.
- •5. Тип парогенераторов.
- •6. Технологическая структура.
- •7. Мощность тэс
- •8. Связь с электроэнергетической системой.
- •9. Степень загрузки и использования электрической мощности.
- •0Сновы выбора и расчета принципиальной тепловой схемы тэс
- •Энергетический баланс турбоагрегата и тэс. Определение к. П. Д. И удельных расходов теплоты и топлива на выработку и отпуск тепловой и электрической энергии тэс
- •Сущность и энергетическая эффективность теплофикации. Коэффициент теплофикации и его оптимальное значение. Удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении
- •Назначение и содержание диаграмм режимов работы теплофикационных паровых турбин различных типов.
- •Топливное хозяйство тэс на твердом топливе. Мазутное и газовое хозяйство тэс. Системы золошлакоудаления
- •Солнечная энергия, ее характеристики. Солнечные энергетические установки. Солнечные электростанции. Системы солнечного теплоснабжения зданий. Солнечные коллекторы, их типы, принципы действия и расчет.
- •Типы ветроэнергетических установок. Ветроэлектростанции. Расчёт идеального ирреального ветряка. Схема ветроэнергетической установки Нет схемы!!!!
- •Геотермальная энергия. Схемы и особенности ГеоТэс. Развитие и геотермальной энергетики в России и мире
- •Способы и устройства использования отходов производства или с/хозяйства для энергоснабжения. Биоэнергетика
- •Виды топлив, их энергетические и технологические характеристики. Способы сжигания топлив и их сравнительный анализ.
- •I. Твердое топливо (тт)
- •5)Влажность:
- •7)Плотность.
- •II. Жидкое топливо.
- •III. Газообразные топлива.
- •Способы сжигания топлив.
- •Тепловой баланс котельных агрегатов, структура тепловых потерь.
- •Теплота сгорания топлива.
- •4 Горение газообразного топлива
- •4.1 Горение предварительно приготовленной однородной горючей смеси
- •4.5 Интенсификация сжигания газообразных теплив
- •5. Горение жидкого топлива
- •5.1 Основные свойства и стадии горения жидких углеводородных топлив
- •5.2 Горение капли жидкого топлива
- •5.3 Продолжительность горения капли топлива
- •5.4 Сжигание жидкого топлива в факеле. Интенсификация горения. Снижение образования токсичных соединений
- •6. Горение твердого топлива
- •6.1 Химическое реагирование углерода
- •6.2 Влияние температуры на процесс горения углерода
- •6.3 Кинетическое уравнение гетерогенного горения
- •6.4 Горение твердого топлива в слое
- •6.5 Горение пылевидного топлива в факеле
Энергетический баланс турбоагрегата и тэс. Определение к. П. Д. И удельных расходов теплоты и топлива на выработку и отпуск тепловой и электрической энергии тэс
ТЭЦ отпускают потребителям электрическую энергию и теплоту с паром, отработавшим в турбине. Принято распределять расходы теплоты и топлива между двумя видами этой энергии: Qс=Qэс+Qст ; Qту=Qтуэ+ Qтут . Индексы «с» и «ту» относятся к станции и турбоустановке, «э» - к электрической энергии, «т» - к теплоте.
Различают два вида КПД ТЭЦ:
1. по производству и отпуску электрической энергии: ;
2. По производству и отпуску теплоты : ; , где
- затрата теплоты на внешнего потребителя; - отпуск теплоты потребителю; ηт- КПД отпуска теплоты турбинной установкой, учитывающий потери теплоты при отпуске её ( в сетевых подогревателях, паропроводах и т.д.) = 0,98-0,99.
Общий расход теплоты на турбоустановку Qту составляется из теплового эквивалента внутренней мощности турбины 3600∙Ni, расхода теплоты на внешнего потребителя Qт и потери теплоты в конденсаторе турбины Qк.
Общее уравнение теплового баланса теплофикационной турбоустановки имеет вид: Qту =3600∙Ni + Qт + Qк .
Принят физический метод распределения расхода теплоты между электрической и тепловой энергией.
На теплового потребителя относят действительное количество теплоты, затрачиваемой на него, а на электрическую энергию - остальное количество теплоты : Qту = Qт ; Qэту = Qту - Qт = 3600∙Ni + Qк .
Для ТЭЦ в целом с учетом КПД парового котла ηпк и КПД транспорта теплоты ηтр получим:
;
Значение в основном определяется значением , значение значением .
Выработка электроэнергии с использованием отработавшей теплоты существенно повышает КПД по производству электроэнергии на ТЭЦ по сравнению с КЭС и обуславливает значительную экономию топлива. Расход пара на теплофикационную турбину целесообразно определять путем сравнения с расходом пара на конденсационную турбину с такими же параметрами пара:
.
При отборе пара из турбины в количестве dт внутренняя мощность ее снижается на величину dт ∙(hт- hк ), где hт и hк - энтальпии пара в отборе и на входе в конденсатор турбины. Для восстановления мощности турбины до первоначальной заданной Nэ необходимо увеличить расход свежего пара на турбину в количестве, определяемом из соотношения:
ΔD0 ∙(h0- hк ) = Δ Ni = dт ∙(hт- hк ), откуда дополнительный расход пара :
ΔD0 = и, следовательно, расход пара на турбину с отбором dт и конденсацией пара равен:
, это соотношение является энергетическим уравнением турбоагрегата, выражающим его энергетический баланс, связь между расходом пара и электрической мощностью турбоагрегата.
Уравнение материального (парового) баланса такой турбины имеет вид: D0= dт + dr , где dк - пропуск пара в конденсатор турбины.
Комбинированное производство электрической энергии и теплоты в полном виде осуществляется в теплофикационных турбинах с противодавлением. Общий тепловой баланс теплофикационной турбины ( без потерь в конденсаторе Qк =0): Qту =3600∙Ni + Qт .
Основное энергетическое свойство такого турбоагрегата заключается в непосредственной зависимости выработки электрической мощности Nэ от пропуска пара через турбину, т.е. от расхода теплоты Qт и пара dт на теплового потребителя:
, т.к. D0≤ Dт.
Это свойство турбоагрегатов ограничивает их применение на ТЭЦ. Возможное уменьшение потребления пара dт не позволяет обеспечивать выработку необходимой электрической мощности. Требуемая при этом дополнительная электрическая мощность значительно усложняет и удорожает всю установку. Расходы теплоты и пара на теплового потребителя связаны уравнением:
Qт= dт∙( hт- hок ), где hок - энтальпия обратного конденсата от потребителя; предполагается полный возврат его потребителем. Подставляя в энергетическое уравнение турбины с противодавлением вместо величины dт величину Qт , получаем связь между электрической мощностью турбины Nэ и расходом теплоты на внешнего потребителя Qт: , где Qт измеряется в ГДж/ч. Из этого выражения определяется энергетический показатель - удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении:
, кВт
Этот показатель характеризует отношение теплоперепада пара в турбине к теплоте, отдаваемой отработавшим паром внешнему потребителю. Энергетическая эффективность и тепловая экономичность процессов производства (и отпуска) электроэнергии и теплоты в отдельности характеризуется КПД ТЭЦ:
, ;
Общую тепловую экономичность процесса совместного производства обоих видов энергии можно характеризовать полным КПД ТЭЦ:
.
Для теплофикационной турбоустановки соответственно получим: .
Считая полезно произведенной на ТЭЦ только электроэнергию, получаем абсолютный электрический КПД для турбоустановки .
Общее соотношение между КПД: . Если известны Qт и один из КПД, то остальные два определяются из этой формулы. Абсолютный КПД турбоустановки не характеризует эффективность комбинированного производства электроэнергии и теплоты и не должен использоваться для этой цели. Общий расход теплоты и топлива на ТЭЦ распределяется между электрической и тепловой энергией аналогично распределению расхода теплоты на турбоустановку , т.е. посредством коэффициента , тогда: Qт = βт ∙ Qс ; Qэ =( 1 - βт ) Qс .
Расходы топлива связаны с КПД следующими соотношениями: ; .
Общий расход топлива на ТЭЦ можно определить из уравнения теплового баланса парового котла:
при отсутствии промежуточного перегрева.
Из уравнения часового энергетического баланса можно определить удельный расход условного топлива с теплотой сгорания 29,308 кДж/г на единицу производимой электроэнергии, г/(кВт ч)
.
Наименьшее значение КПД ТЭЦ по производству электроэнергии соответствует ее конденсационному режиму, для которого например, , и тогда г/(кВт ч).
Наиболее высокое значение КПД имеет ТЭЦ при работе турбин с противодавлением без потерь теплоты в конденсаторе: .
КПД и удельный расход теплоты на производство электроэнергии на ТЭЦ связаны:
Удельный расход условного топлива на единицу теплоты, отпущенной для внешнего потребителя, кг/ГДж:
При дополнительном отпуске теплоты пиковыми водогрейными котлами учитывают также расход топлива на них.
№ 63