Повна версія

Головна arrow Економіка arrow Економіка і управління в енергетиці

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Енергетичні характеристики конденсаційних турбоагрегатів типу "К"

Найпростішу конфігурацію серед енергетичних характеристик турбоагрегатів різних типів мають характеристики конденсаційних турбоагрегатів з дросельним регулюванням.

Принципова теплова схема такого турбоагрегату зображена на рис. 3.7, де П - парогенератор; Т - турбіна; Г - генератор; К - конденсатор; ПН - живильний насос; Д - дросель.

Принципова схема конденсаційного турбоагрегату з дросельним регулюванням

Мал. 3.7. Принципова схема конденсаційного турбоагрегату з дросельним регулюванням

Раніше було сказано, що основою побудови енергетичної характеристики є енергобаланс турбоагрегату.

Розглянемо схему енергобалансу конденсаційного турбоагрегату (рис. 3.8), де - корисне тепло на виробництво електроенергії; - Втрати в навколишнє середовище; - Механічні втрати тепла; - Електричні втрати, в тому числі: - постійні електричні втрати, - змінні електричні втрати; - Конденсаційні втрати, в тому числі: - постійні конденсаційні втрати; - Змінні конденсаційні втрати, - годинна витрата тепла на виробництво електроенергії, - підведене тепло; відсотки втрат на схемі прийняті як середні значення.

Схема енергобалансу конденсаційного агрегату

Мал. 3.8. Схема енергобалансу конденсаційного агрегату

Корисне тепло на виробництво електроенергії визначається за такою формулою, Гкал:

де 0,86 - тепловий еквівалент, Гкал / МВт; Р - навантаження турбоагрегату, МВт.

Зі схеми енергобалансу слід, що в загальній величині втрат тепла втрати в конденсаторі турбоагрегату складають до 80%.

Графік корисної енергії в залежності від навантаження турбоагрегату зображений на рис. 3.9.

Графік залежності корисної енергії Q е / пол від навантаження Р

Мал. 3.9. Графік залежності корисної енергії від навантаження Р

Втрати тепла в навколишнє середовище і механічні втрати є постійними втратами (рис. 3.10).

Графіки залежності втрат в навколишнє середовище і механічних втрат від навантаження Р

Мал. 3.10. Графіки залежності втрат в навколишнє середовище і механічних втрат від навантаження Р

Втрати тепла в навколишнє середовище (розсіювання тепла) і механічні (тертя) досить малі і тому умовно приймаються (з огляду на труднощі практичного визначення і розрахунку) перші рівними близько 2%, а другі - 1% від номінального навантаження.

Електричні втрати складаються з постійних і змінних втрат (рис. 3.11).

Постійні втрати - втрати намагнічування в статорі і роторі генератора, їх також називають втратами в "стали".

Змінні втрати - втрати тепла в обмотках статора і ротора, їх називають втратами в "міді".

Змінна частина втрат в генераторі дорівнює різниці між потужністю на валу генератора (підведена потужність

Графік залежності постійних електричних втрат, змінних електричних втрат і загальних електричних втрат від навантаження Р

Мал. 3.11. Графік залежності постійних електричних втрат , змінних електричних втрат і загальних електричних втрат від навантаження Р

ність) і потужністю на клемах генератора (корисна потужність), Гкал / год:

де - ККД генератора.

Аналітичне вираження загальних електричних втрат в генераторі, Гкал / МВт • год:

де - відносний приріст змінних електричних втрат тепла в генераторі.

Загальні конденсаційні втрати складаються з постійних конденсаційних втрат і змінних втрат (рис. 3.12).

Графік залежності постійних конденсаційних втрат

Мал. 3.12. Графік залежності постійних конденсаційних втрат

, Змінних конденсаційних втрат і загальних конденсаційних втрат від навантаження Р

Аналітичне вираження загальних втрат тепла в конденсаторі, Гкал / МВт • год:

де - відносний приріст змінних втрат тепла в конденсаторі.

Поєднавши на одному графіку все постійні втрати, отримуємо в сумі так звані втрати холостого ходу , які виникають при нульовому навантаженні турбоагрегату і залишаються незмінними на всьому діапазоні навантажень, Гкал / год:

На рис. 3.13 показана залежність втрат холостого ходу Qxx від навантаження Р.

Графік залежності втрат холостого ходу Qxx від навантаження Р

Мал. 3.13. Графік залежності втрат холостого ходу Qxx від навантаження Р

Поєднуючи окремі залежності: графік корисної енергії , а також графіки втрат холостого ходу , змінних електричних втрат , змінних конденсаційних втрат отримуємо залежність загальної витрати тепла від навантаження Р:

З рис. 3.14 очевидно, що в точці а витрата тепла турбоагрегатом дорівнює і відповідає величині витрат тепла

Графік загальної витрати тепла турбоагрегатом

Мал. 3.14. Графік загальної витрати тепла турбоагрегатом

на покриття втрат без навантаження, тобто при холостому ході турбоагрегату.

Значення пропорційні навантаженні, наприклад, в точці b визначається, крім , тангенсом кута нахилу прямої ab до осі Р, або відносним приростом витрати тепла на одиницю приросту навантаження , а також величиною навантаження Р, що відповідає точці с.

Відносний приріст витрати тепла - перша похідна від витрати тепла по навантаженню, характеризує швидкість зростання витрат тепла при зміні навантаження на одиницю, Гкал / МВт • год:

Таким чином, енергетична характеристика конденсаційного турбоагрегату з дросельним регулюванням виглядає наступним чином, Гкал / год:

У характеристиці відносний приріст витрат тепла являє собою суму відносних приростів, Гкал / МВт • год:

де - відносний приріст втрат тепла з конденсацією; - Відносний приріст електричних втрат.

Якщо припустити, що втрати дорівнюють нулю, то Гкал / МВт-год.

В основному значення визначається двома параметрами: сталою величиною - 0,86 і значенням , так як досить мало.

Значення відносного приросту витрати тепла лежать в досить вузькому діапазоні і залежать від конструктивних особливостей і типорозмірів турбоагрегатів.

У середньому вони становлять Гкал / МВт • год, при цьому в структурі відносного приросту витрати тепла на суму доводиться Гкал / МВт • год, а на Гкал / МВт • год.

Таким чином, в будь-якій точці енергетичної характеристики турбоагрегату витрата тепла при заданому навантаженні складається з двох величин - постійної витрати холостого ходу і навантажувального (змінного) витрати, зростаючого з ростом навантаження і доповнює витрата холостого ходу до повної величини годинної витрати тепла турбіни, Гкал / год :

Навантажувальний витрата прямо пропорційний навантаженні і є твором навантаження і постійного відносного приросту, Гкал / год:

Енергетичну характеристику можна представити у вигляді функції , для цього вихідну характеристику необхідно помножити на питому витрату палива на одиницю відпускається тепла - :

де у.п. / Гкал; 7000 - теплота згоряння умовного палива, ккал / кг у.п.

В результаті витрата палива буде визначатися в наступному вигляді, т у.п. / год:

де - відносний приріст витрат палива, т у.п. / МВт • год. Множення цієї характеристики на час Т в свою чергу дозволяє отримати витрата палива за певний період часу, т у.п .:

де Е - електроенергія, МВт • год.

Знаючи питому витрату палива на одиницю відпускається тепла b ч (т у.п. / Гкал) і питома витрата тепла на одиницю енергії q (Гкал / МВт • год), можна визначити питому витрату палива на вироблений МВт • год, т у.п ./МВт•ч:

Для довідки: при η = 100%, b = 0,123 т у.п. / МВт • год.

Для конденсаційного турбоагрегату найважливішим параметром роботи є економічність режимів, яка характеризується кількома показниками.

Розглянемо показники економічності режимів конденсаційного турбоагрегату типу "К" з дросельним регулюванням.

Найважливішими показниками економічності режимів, що застосовуються в планово-аналітичної діяльності на електростанції, є: питома витрата тепла на одиницю енергії і ККД турбоагрегату.

Питома витрата тепла на одиницю енергії q, Гкал / МВт • год:

З ростом навантаження Р вплив на величину питомої витрати знижується. Питома витрата тепла прагне до зниження до величини відносного приросту , але ніколи його не досягає, одночасно навантаження не може перевищити максимально допустиму з міркувань безаварійності роботи турбоагрегату.

Графік залежності питомої витрати тепла від навантаження q = f (Р) є гіперболу, a q ' -асімптоту цієї гіперболи (рис. 3.15).

Графік залежності питомої витрати тепла від навантаження Р

Мал. 3.15. Графік залежності питомої витрати тепла від навантаження Р

Найбільш економічним режимом роботи турбоагрегату є режим номінального навантаження, так як при цьому питома витрата тепла q має мінімальне значення.

Іншим найважливішим показником економічності режиму є коефіцієнт корисної дії турбоагрегату η,%:

Графік залежності η = f (Р) наведено на рис. 3.16.

Графік залежності в від навантаження Р

Мал. 3.16. Графік залежності в від навантаження Р

Крива ККД є дзеркальним відображенням залежності питомої витрати тепла від навантаження

 
<<   ЗМІСТ   >>