Тепловой расчет блока электростанции (стр. 5 из 6)

y_т– коэффициент недовыработки мощности турбины.

Определяем коэффициенты недовыработки мощности турбины:

Таким образом, коэффициент недовыработки, например, пятого отбора у₅ =0,8999 (у₅@0,9) показывает, что поток пара направленный в этот отбор выработал только 1 - у₅ = 1 - 0,9 = 0,1 или 10% энергии, от энергии, которую он мог выработать, если бы он прошел через всю проточную часть турбины до конденсатора. Соответственно, коэффициент недовыработки потока пара, направленного в первый отбор у₁ @ 0,26, и следовательно, этот поток выработал при прохождении проточной части турбины от ее начала до места отбора 1 – у₁ = 1 – 0,26 = 0,74 или 74% потенциально имевшейся в нем энергии. Аналогичные выводы можно сделать по остальным потокам пара, направляемым в соответствующие отборы.

Определяем произведение y_тD_эт :

у₅D_V = 0,8999 * 0,0988066 D = 0,088916 D;

у₄D_IV = 0,7676 * 0,0922986 D = 0,070848 D;

у₃D_III = 0,6372 * 0,03766 D = 0,023997 D;

у₂D_II = 0,46275 * 0,065835 D = 0,030465 D;

у₁D_I = 0,2605 * 0,059328 D = 0,015455 D

Sy_тD_эт = 0,229681 D

Тогда расчет расхода пара на турбину из уравнения мощности:

D = d_эN_э + Sy_тD_эт;

D= 3,53561 * 80 + 0,229681 D;

0,770319 D= 282,8849 ;

D=

= 367,231 т / ч.

Невязка, равная DD=367,253 -367,231 =0,022 т / ч, ничтожно мала (бD = 0,006% ).

Расход пара на регенеративные подогреватели:

ПВД – 5: D₅ = 0,0988066D = 0,0988066 * 367,253 @ 36,287 т / ч ;

ПВД – 4: D₄ = 0,0922986 D = 0,0922986 * 367,253 @ 33,897 т / ч ;

Д – 6: D_д = 0,03766 D = 0,03766 * 367,253 @ 13,831 т / ч ;

ПНД – 2: D_к = 0,0658349 D = 0,0658349 * 367,253 @ 24,178 т / ч ;

ПНД – 1: D₁ = 0,059328 D = 0,059328 * 367,253 @ 21,788 т / ч ;

7. Энергетические показатели турбоустановки и блока котел-турбина.

7.1. Показатели турбоустановки.

Удельный расход пара на турбину, кг / кВт ,

d_э = D / Nэ = ( 367,253 * 10³ ) / ( 80 * 10³ ) = 4,59.

Удельный расход тепла на производство электроэнергии, кДж / кВт ,

где: сt_пв = сt₅ - энтальпия питательной воды за подогревателем № 5;

Q_э = 794588,59 кДж/ч - расход тепла на производство электроэнергии.

Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

Расход тепла в турбинной установке на выработку электроэнергии, без учета затрат тепла на подогрев химически очищенной воды подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь, кДж / ч:

Q_wэ = Q_э - D_дв (сt_пв - сt_прир ) = 794588,6 * 10³ - 7,35 ( 1078,8 - 62,94 ) * 10³ =

= 794588,6 * 10³ - 7466,57* 10³ = 787122,03,

где сt_прир –энтальпия охлаждающей воды, поступающей в конденсатор из внешнего источника водоснабжения, температура воды в котором принимается 15 °С (для всехвариантов), и тогда сt_прир =62,94 кДж / кг;

D_дв - количество химически очищенной воды подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь:

D_дв = 0,02D = 0,02*367,253 = 7,35 т/ч

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии ( без учета расхода на собственные нужды ), кДж / (кВт * ч),

q_wэ = Q_wэ / N_э = 787122,03 * 10³ / 80 * 10³ = 9839,02.

Коэффициент полезного действия турбоустановки по выработке электроэнергии:

Удельный расход тепла на Дж, Дж / Дж,

.

7.2. Показатели работы блока котел - турбина.

Коэффициэнт полезного действия блока по выработке электроэнергии без учета расхода на собственные нужды (брутто):

h^бр_бл = h_wэ * h_тр * h_ка .

h_wэ = 0,3659 - см. выше;

h_ка = 0,90 – КПД котлоагрегата (приведен в задании).

КПД транспорта тепла (от котла до турбины): h_тр = Q_э / Q_ка.

Q_э = 794588,59 * 10³ - количество тепла, подведенного к турбоустановке (см. выше), кДж / ч.

Q_ка - тепловая мощность котла, кДж / ч.

Q_ка = D_ка ( h_пе - сt_пв ) ,

где: h_пе - энтальпия перегретого пара на выходе котла, кДж / кг.

При параметрах пара перед турбиной р₀ = 75 бар, t₀ = 435°C принимаются параметры его на выходе из котла: р_пе = 1,13 *P₀» 85 бар;

t_пе = t₀ + 5°C = 440°C.

В этом случае по таблице III [Л.2] h_пе = 3240,9 кДж / кг и при :

D_ка . = 1.02D = 1,02 * 367,253 = 375 т/ч ;

Q_ка = 375 (3240,9 - 1078,8) 10³ = 810787,5 * 10³ кДж/кг.

Тогда КПД транспорта тепла (от котла до турбины):

h_тр =

= 0,98.

КПД блока по выработке электроэнергии без учета расхода на собственные нужды (брутто):

h^бр_бл = 0,3659 * 0,98 * 0,90 = 0,3227. ( 32,27% )

КПД “нетто” при заданном расходе на собственные нужды P_сн = 7%.(по заданию):

h^нт_бл = (1 - р_сн / 100 ) * h^тр_бл = (1 - 7 / 100 ) 0,3227 = 0,3. ( 30,0% )

Известно, что в общем случае КПД ТЭС по выработке электроэнергии определяется из выражения:

h^нт₌W_э / В*Q_{н ,}

где: W_э -количество электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС;

В – расход топлива;

Q_н - теплота сгорания топлива.

При этом произведение Qн*h^нт определяет количество химической энергии топлива превратившуюся в электрическую энергию и следовательно:

Wэ = Q_н*h^нт

Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт*ч электроэнергии определяется из соотношения:

б_у^нт= В / Wэ = 3600 / Qн*h^нт

Тепловую экономичность ТЭС оценивают путем определения расхода условного топлива необходимого для производства 1 кВт*ч электрической энергии. Теплота сгорания 1кг условного топлива –29,3МДж/кг.

Таким образом:

б_у^нт= 3600 / Qн*h^нт = 3600 / 29,3*h^нт г / (кВт * ч).

б_у^нт= 122,87 / h^нт =123 /h^нт г / (кВт * ч).

Определяем удельный расход условного топлива “нетто” на выработку

1 кВт*ч электроэнергии :

б_у^нт = 123 / h^нт_бл = 123 / 0,3 = 410,0 г / (кВт * ч).

Список литературы.

1. Ушаков Г.А. Расчет тепловой схемы энергетического блока конденсационной электростанции: Учеб. Пособие / Иван. Энергетический. ин-т. - Иваново, 1979.

2. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров А.А.. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. - М.: Изд-во стандартов, 1969.

3. Вукалович М.П.. Теплофизические свойства воды и водяного пара.

М.: Машиностроение, 1967.

4. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей. - М.: Энергия, 1974.

П Р И Л О Ж Е Н И Я

Приложение 1

Таблица П 1.1

Последняя цифра шифра	Мощ -ностьтур-биныNэ,МВт	Начальные параметры		Основные характеристики условного процесса расширения пара в турбине		Подогрев конденсата в подогревателях
		Давление рo,бар	Температураtо ,°C	Потеря давления в органах регулирированияDр1, %	Внутр.относ.К.П.Д.hоi ,%	В эжекторном Dtэп°С	В сальни-ковом Dtэп°С
0	70	60	450	4	85,0	4	4
1	75	65	455	5	86,0	5	4
2	80	70	450	6	86,5	6	3
3	65	80	480	6	87,0	5	3
4	75	90	460	5	89,0	6	4
5	70	80	450	4	90,0	5	4
6	70	70	425	4	86,0	6	4
7	80	80	430	5	87,0	5	3

Таблица П 1.2

последняя цифра шифра	Конечное давление рк, бар	Утечка в схеме в % от расх. пара на турбинуDут	Число регенеративных подогревателей	Недогрев в поверхностных. реген. подог. (до tн) dtнед, °С	Потеря давл. в паропроводах к поверхностным подогревателям DР,% DP5, DP4, DP2, DP1.	КПД котла hк, %	Расход электроенергии на собственные нужды Рсн, %
								0	0,06	1,5	5	6	4,5,7,8	88	6
1	0,05	2,0	6	5	4,5,7,8,9	89	7
2	0,04	2,5	6	4	4,5,6,7,8	90	8
3	0,03	2,0	5	4	4,5,6,7	88	8
4	0,03	2,5	6	5	4,5,7,8,9	89	7
5	0,04	2,0	5	6	4,5,6,7	90	6
6	0,05	1,5	5	4	4,5,7,8,	91	8
7	0,06	2,0	5	5	4,5,7,8,	89	7

Приложение 2