Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
PTU1.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
13.05.2015
Размер:
463 Кб
Скачать
☆

7.КПД по отпуску электроэнергии:

ηΝ = (ΝΓ103 − ΝСН )

 

ΒQΗΡ

−

QΤ

 

= ηСНηΚηΤΡηΤΓ ,

 

 

 

 

 

 

 

ηΚηСУ

 

где КПД турбогенераторной установки по производству электроэнергии:

ηΤΓ = ΝΓ103 QЭ; ηΤΡ =1; ηСН = (ΝΓ −ΝСН10−3 )ΝΓ .

КПД по отпуску тепла:

ηQ = ηΚηΤΡηСУ.

8.Удельный расход условного топлива на отпускаемую электроэнергию, кг.у.т./(кВт ч):

bN=0,123/ηN;

на отпускаемое тепло, кг.у.т./(кВт ч тепла): bQ=0,123/ηQ,

или на отпуск 1ГДж тепла bQ=34,2/ηQ.

9.По результатам расчетов строим схему энергобаланса (рис. 3.1 б).

Методика определения эк-

Г1

 

сергетической эффектив- Т

0

ности энергоблока

Конденсационный режим

Основные потери эксергии показаны на рис. 4.1. 1. Химическая эксергия топлива, кВт:

Ε0 = ΒQΗΡ 103 .

инаходится по данным п. 3.1.

2. Эксергетическая потеря в котле, кВт:

∆ΕΚ = ∆ΕG + ∆ΕΓΤ .

Г2

ПВ

 

R

 

 

 

 

С1

 

 

С2

К′

 

 

К

SПВ

S0

SК

S

 

 

 

Неиспользованная в котле Рис.4.1 Определение эксергетических потерь

химическая эксергия топлива теплофикационного энергоблока, S - полная

(потеря эксергии): энтропия

∆ΕG = (1−ηΚ )Ε0 .

Потери эксергии от неравновесных процессов горения топлива и теплообмена в котле:

 

 

 

 

 

 

 

 

S0

−SΠΒ

 

 

 

 

∆Ε

 

= Ε

η

 

− Q

1

−Τ

 

 

 

= Τ S

−S

D

.

 

 

 

 

 

ΓΤ

0

 

Κ

 

Э

h 0

− h ΠΒ

( 0

 

ΠΒ ) 0

 

Эти потери на рис. 4.1 показаны в виде заштрихованных площадей под изотер-

мой Т =ТК с основанием (S0-SПВ).

3.Приращение эксергии пара в котле, кВт:

11

 

 

 

 

 

S0

−SΠΒ

 

Ε

 

= Q

1

−Τ

.

 

 

 

 

Э

 

Э

h 0

−h ΠΒ

4.Потеря эксергии от неравновесного расширения пара в турбине, кВт:

∆ΕΤΓ = Τ (S0 −SΚ )εR D 0 .

Эта потеря схематично изображена на рис. 4.1 площадкой под изотермой Т с разностью энтропий (SK-S0)εR, где εR =1−αR (SR −SΚ )(S0 −SΚ ).

5. Потеря эксергии от теплообмена в деаэраторе при конечной разности температур, МВт:

∆ΕД = D0Τ* {SД −[αR SR +(1 −αR )SΚ′ ]}.

6. Потеря эксергии от механического и электрического трения, МВт:

∆ΕЭМ = (1−ηЭМ )ΝΓ .

7.Потеря эксергии в конденсаторе равна нулю, т.к. принято Т =ТК..

8.Эксергетический КПД энергоблока по отпуску электроэнергии:

Ε

Ε Ε Ε

Ν

 

103 − Ν

СН ,

ηΝ = ηΚηΤΓηСН =

 

Γ

Ε0

 

 

 

 

 

где эксергетические КПД: - котла ηΕΚ = ΕЭ Ε0 ;

- турбогенератора ηΕΤΓ = ΝΓ ΕЭ ; - собственных нужд ηΕСН = ηСН .

9. Удельный расход условного топлива на отпускаемую электроэнергию, кг.у.т./(кВт ч):

bΕΝ = 0,123ηΕΝ .

10. По результатам расчетов строим схему эксергетического баланса

(рис.4.2, а).

Теплофикационный режим

1.Химическая эксергия топлива, кВт:

Ε0 = ΒQΗΡ 103 .

2.Эксергетическая потеря в котле, кВт:

∆ΕΚ = ∆ΕG + ∆ΕΓΤ ,

где

 

 

 

 

 

 

 

 

QΤ

 

S0

−SΠΒ

 

 

 

 

 

∆Ε

 

= Ε

η

 

− Q

 

+

 

1

− Τ

 

 

 

= Τ S

−S

D

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

ΓΤ

0

 

Κ

 

Э

 

ηСУ

h 0

−h ΠΒ

( 0

 

ΠΒ )

0

 

∆ΕG = (1−ηΚ )Ε0 .

3.Приращение эксергии пара в котле, кВт:

 

 

 

 

 

QΤ

 

 

S0 −SΠΒ

 

Ε

 

= Q

 

+

1

−Τ

.

 

 

 

 

 

Э

 

Э

 

ηСУ

h 0 − h ΠΒ

4.Потеря эксергии от неравновесного расширения пара в турбине, кВт:

∆ΕΤΓ = Τ (S0 −SΚ )εR D 0 ,

12

где εR =1−(αR +αΤ )(SR −SΚ )(S0 −SΚ ).

5.Потеря эксергии в конденсаторе равна нулю.

6.Эксергетический КПД энергоблока по отпуску электроэнергии и эксергии тепла при комбинированном энергопроизводстве:

 

 

Ε Ε Ε

=

(ΝΓ103 −ΝСН)+ΕΤ

.

 

 

ηΕ = ηΚηΤΓηСН

Ε0

 

 

 

 

 

Здесь ηΚΕ ,

ηΤΓΕ ,

ηΕСН - эксергетические КПД:

 

- котла ηΚΕ

= ΕЭ

Ε0 ;

)

 

 

- турбогенератора ηΤΓΕ = (ΝΓ +ΕΤ ηСУΕ

ΕЭ ,

 

где эксергетическая производительность энергоблока по отпуску тепла, кВт:

 

 

SR −SД

 

ηСУΕ

 

ΕΤ = QΤ 1

+Τ

 

;

 

 

 

h R −h Д

 

 

эксергетический КПД сетевой установки определяется отношением эксергий тепла сетевой воды и теплофикационного пара и принимается в расчетах на

уровне ηΕСУ =0,60...0,65. На рис. 4.1 процесс подогрева сетевой воды изобража-

ется линией С1, С2.

7.Потеря эксергии в сетевой установке, кВт:

 

 

 

 

1

 

∆Ε

 

= Ε

 

 

−1 ,

 

ηСУΕ

 

СУ

 

Τ

 

и условно показана как площадка под изотермой Т с основанием (SC2, SR).

8.Эксергетический КПД собственных нужд (с учетом данных п. 3.2):

ηΕСН = ηСНψ СНΕ ,

13

где

ψ

Ε

 

+

ΕΤ10

−3

ΕΤ10

−3

.

СН

= 1

 

1+

ΝΓηСУΕ

 

 

 

ΝΓηСН

 

9. Удельный расход условного топлива на отпускаемую электроэнергию и эксергию тепла при комбинированном их производстве, кг у.т./(кВт ч отпускаемой эксергии):

bΕΝ = bΕQ = 0,123ηΕ .

10. По результатам расчетов строим схему эксергетического баланса (рис. 4.2, б).

 

 

 

Пример расчета.

 

 

 

 

 

 

Параметры цикла

 

 

 

Таблица 5.1

 

Параметры

 

 

Характерные точки цикла

 

 

 

 

O

R

KS

K

K′

KH

Д

ПВ

 

h, кДж/кг

3443

2792

2004

2220

137

137

670

670

 

P, бар

130

6

0,05

0,05

0,05

6

6

130

 

t, ОС

540

174

33

33

33

33

159

159

 

S, кДж/кг К

6,57

6,82

6,57

7,28

0,47

0,47

1,93

1,93

 

 

Пример расчета

 

 

 

 

Таблица 5.2

 

 

 

NСН

 

ЕТ

N

СН

 

 

СН

N

 

∆ЕСУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηΕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СН

 

 

 

 

NСН

 

 

 

 

 

ηΕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NГ

 

 

СУ

 

 

 

ηΕСН

 

ТГ

 

∆ЕТГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηΤΓΕ

 

 

 

ТГ

 

 

 

 

 

 

 

ΕΤ

NГ

 

 

 

 

 

 

 

ηΕСУ

 

 

∆ЕТГ

 

К

ЕЭ

 

∆ЕК

 

 

 

 

ηΤΓΕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

ЕЭ

 

 

∆ЕК

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηΚΕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ηΚΕ

 

Е0

 

 

 

 

 

Е0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

б)

 

 

 

 

Рис.4.2 Схемы эксергетических балансов

14

п/п

Наименование

 

Обозн.

Раз-

Вел-на

 

 

 

 

 

мер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конденсационный режим

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Расход пара на турбину

 

D0

кг/с

46,02

2

Тепло, расходуемое на выработку электро-

 

QЭ

МВт

127,61

 

энергии

 

 

 

 

3

Тепло, отводимое к циркводе в конденсаторе

 

QК

МВт

76,59

4

Тепло регенеративного подогрева питатель-

 

QR

МВт

19,6

 

ной воды в деаэраторе

 

 

 

 

5

Расход топлива на котел

 

В

кг/с

5,96

6

Теплота топлива не используемая в котле

 

QG

МВт

14,18

7

Расход электроэнергии собственных нужд на:

 

 

 

1,292

 

•

тягу и дутье

 

NТД

 

 

•

топливоподготовку

 

NТП

МВт

0,644

 

• циркуляционные и конденсатные насосы

 

NЦН

 

0,927

 

•

питательные насосы

 

NПН

 

0,985

 

•

итого собственных нужд

 

NСН

 

3,848

8

КПД по отпуску электроэнергии

 

ηN

 

0,325

9

Удельный расход условного топлива на от-

 

bN

кг.у.т/

0,378

 

пускаемую электроэнергию

 

 

кВт ч

 

 

 

Теплофикационный режим

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Расход пара на турбину

 

D0

кг/с

55,11

11

Тепло, отпускаемое потребителям тепла

 

QТ

МВт

45,83

12

Тепло, расходуемое на выработку электро-

 

QЭ

МВт

106,99

 

энергии

 

 

 

 

13

Тепло, отводимое к циркводе в конденсаторе

 

QК

МВт

55,03

14

Теплота регенерации

 

QR

МВт

14,08

15

Расход топлива на котел

 

В

кг/с

7,18

16

Неиспользуемое в котле тепло

 

QG

МВт

17,09

17

Расход электроэнергии собственных нужд на:

 

 

 

1,547

 

•

тягу и дутье

 

NТД

 

 

•

топливоподготовку

 

NТП

МВт

0,775

 

• циркуляционные и конденсатные насосы

 

NЦН

 

0,666

 

•

питательные насосы

 

NПН

 

1,180

 

•

сетевые насосы

 

NСУ

 

0,794

 

•

итого собственных нужд

 

NСН

 

4,962

18

КПД по отпуску электроэнергии

 

ηN

 

0,379

19

КПД по отпуску тепла

 

ηQ

 

0,822

20

Удельный расход условного топлива на от-

 

bN

кг.у.т./

0,325

 

пускаемую электроэнергию

 

 

кВт ч

 

21

Удельный расход условного топлива на от-

 

bQ

кг.у.т./

0,139

 

пускаемое тепло

 

 

кВт ч

 

Эксергетическая эффективность энергоблока на конденсационном режиме

22

Химическая эксергия топлива

Е0

МВт

141,85

23

Неиспользованная в котле химическая эксер-

∆ЕG

МВт

14,18

 

гия топлива

 

 

 

15

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]