Студопедия — Энергетический баланс турбоагрегата и ТЭС. Определение к. п. д. и удельных расходов теплоты и топлива на выработку и отпуск тепловой и электрической энергии ТЭС
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

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 , т огда: Qт = βтQс; 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.

 

 

 

№57







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 2924. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ К лекарственным формам для инъекций относятся водные, спиртовые и масляные растворы, суспензии, эмульсии, ново­галеновые препараты, жидкие органопрепараты и жидкие экс­тракты, а также порошки и таблетки для имплантации...

Тема 5. Организационная структура управления гостиницей 1. Виды организационно – управленческих структур. 2. Организационно – управленческая структура современного ТГК...

Методы прогнозирования национальной экономики, их особенности, классификация В настоящее время по оценке специалистов насчитывается свыше 150 различных методов прогнозирования, но на практике, в качестве основных используется около 20 методов...

Демографияда "Демографиялық жарылыс" дегеніміз не? Демография (грекше демос — халық) — халықтың құрылымын...

Субъективные признаки контрабанды огнестрельного оружия или его основных частей   Переходя к рассмотрению субъективной стороны контрабанды, остановимся на теоретическом понятии субъективной стороны состава преступления...

ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НАСЕЛЕНИЮ В УСЛОВИЯХ ОМС 001. Основными путями развития поликлинической помощи взрослому населению в новых экономических условиях являются все...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия