ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИС
реклама
ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Магистрант Петрова Е.Н. ФГБОУ ВО СПбГАУ Санкт-Петербург, Россия INCREASE OF ENERGY EFFICIENCY OF THE EQUIPMENT OF HEAT POWER SYSTEMS Undergraduate Petrova E.N. FGBOU VO SPbGAU St. Petersburg, Russia Энергетическая характеристика тепловой электростанции отражает зависимость между расходом топлива и количеством получаемой электроэнергии и теплоты. Характеристика относительных приростов расхода топлива тепловой электростанции представляет зависимость прироста расхода топлива при электрической нагрузке на единицу (1 МВт) и данной тепловой нагрузке. Исходными материалами для разработки указанных характеристик теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) являются характеристики котельного и машинного зала, а для отдельных блоков – характеристики котлов и турбоагрегатов. На практике энергетические характеристики не являются дифференцируемыми. Поэтому их представляют в виде последовательности линейных функций на определенных интервалах. Точка излома называется критической (Ркр). (рис. 1). Рисунок 1 – Пример энергетической характеристики Энергетическая характеристика двухотборного теплофикационного турбоагрегата может быть представлена в виде: Qт = q0 + δт ∆Ат + δп∆Ат + (βт + δ′т ∆Ат) Dт + (βп + δ′п ∆Ап) Dп + rт1р + +∑(rт (i+1) - rт i)(p – pкр i), (1) где Qт – часовой расход теплоты турбоагрегатом, ГДж/ч; q0 – условный расход теплоты на холостой ход при конденсационном режиме, полученный экстраполяцией энергетической характеристики до пересечения с осью ординат, проходящей через нулевую энергетическую нагрузку, ГДж/ч; ∆Ат, ∆Ап – разности текущих и номинальных давлений в отборах отопительных и производственных параметров пара, МПа; Dт, Dп – величины расходов пара из регулируемых отборов отопительных и производственных параметров, т/ч; βт, βп – коэффициенты отборов, характеризующие приросты расхода теплоты турбоагрегатом при неизменной электрической нагрузке, номинальных давлениях в отборах и увеличении отбора пара соответственно отопительных и производственных параметров на 1т/ч, ГДж/т; δт, δп - коэффициенты, характеризующие изменение расхода теплоты на холостой ход турбоагрегата при отклонении давлений пара в отборах отопительных и производственных параметров от номинальных, (ГДж/ч)/МПа; δ′т, δ′п – поправки к коэффициентам отборов при отклонении давлений пара в них от номинальных, (ГДж/ч)/МПа; p – любая электрическая нагрузка турбоагрегата в пределах от минимальной до максимальной, МВт; pкр i – электрическая нагрузка турбоагрегата, при которой имеет место i-й излом энергетической характеристики, МВт; rт1 – относительный прирост расхода теплоты на единицу электрической нагрузки в пределах от минимальной нагрузки pкр i (ГДж/ч)/Мвт; rт i – то же при i › 1 в пределах от нагрузки ркр (i+1) до pкр i, (ГДж/ч)/МВт. Выражение (1) в частных случаях упрощается. Если, например, расчет ведется для номинальных давлений пара в отборах, то, приравнивая нулю значения ∆Ат и ∆Ап, получаем энергетическую характеристику двухотборного теплофикационного агрегата в виде: Qт = q0 + βтDт + βпDп + rт1р +∑(rт (i+1) - rт i)(p – pкр i). (2) Если теплофикационный агрегат имеет отбор только отопительных параметров, то величина Dп приравнивается нулю, и формула (2) принимает вид: Qт = q0 + βтDт + rт1р +∑ (rт (i+1) - rт i)(p – pкр i). (3) Для конденсационного турбоагрегата величины Dт и Dп приравниваются нулю. Тогда формула (3) преображается к виду: Qт = q0 + rт1р +∑ (rт (i+1) - rт i)(p – pкр i). Показатели βт, βп, rт, pкр, рmin, pпр, pmax для данного типа агрегата существенно зависят от величин отборов пара. Характеристика относительных приростов расхода теплоты турбоагрегатом для данной тепловой нагрузки определенных параметров представляет ступенчатый график. Число ступеней и их размеры определяются значениями минимальной, максимальной и критическими нагрузками и относительными приростами расхода теплоты для отдельных диапазонов нагрузки (рис. 2). Для ТЭС с поперечными связями по характеристикам турбоагрегатов составляются режимные карты, характеристики относительных приростов расходов теплоты и энергетические характеристики машинного зала электростанции. Режимная карта машинного зала тепловой электростанции – зависимость электрической нагрузки станции, pi=f(p). Режимная карта разрабатывается для определенного состава работающих турбоагрегатов, применительно к данным тепловым нагрузкам и условиям эксплуатации. Рисунок 2 - Характеристика относительных приростов расхода топлива турбоагрегатом Загрузка турбоагрегатов производится в последовательности, определяемой возрастанием относительных приростов расхода теплоты по зонам их нагрузок. Это позволяет установить рациональную очередность загрузки (разгрузки) совместно работающих турбоагрегатов, обеспечивающую минимальный расход теплоты машинным залом при определенной электрической нагрузке и неизменной тепловой. Характеристики относительных приростов и энергетическая для электростанции в целом могут быть получены на основе одноименных характеристик котельной и машинного зала. Характеристики блоков формируются, исходя из характеристик котла (котлов) и турбоагрегатов (рис. 3). Рисунок 3 - Энергетическая характеристика и характеристика относительных приростов расхода топлива тепловой электростанцией. Расходы на собственные нужды электростанции учитываются внесением поправочных коэффициентов. Полученные характеристики тепловых электростанций необходимы для определения расходов топлива тепловыми элекростанциями в рассматриваемый период и оптимального режима использования их основных агрегатов. Литература 1. Стерман Л.С., Лавыгин В.М., Тишин С.Г. «Тепловые и атомные электростанции» 2. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электрических станций.
