Энергетические показатели турбоустановки и блока котел-турбина

8.1 Показатели турбоустановки.

Удельный расход пара на турбину, кг / кВт,

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

Удельный расход тепла на производство электроэнергии, кДж / кВт,

Q _э D (h₀ - сt_пв) 367,253(3242,4 - 1078,8) 10³

q_э = = = =

N _э N _э 80 * 10³

= = 9932,357,

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:

3600 * N _э 3600 * 80 * 10³

h_аэ = = = 0,3625 (36,25%).

Q _э 794588,59 * 10³

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 всех вариантов), и тогда сt_прир =62,94 кДж / кг

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

D _дв = 0,02 D = 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

3600 3600

h_wэ = = = 0,3659 (36,59%)

q_wэ 9839,02

Удельный расход тепла на Дж, Дж / Дж,

1 1

q^*_wэ = = = 2,733.

h_wэ 0,3659

8.2. 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 P ₀ = 75 бар, t₀ = 435°C принимаются параметры его на выходе из котла:

P _пе = 1,13 * P ₀» 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. = 1.02 D = 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 - P _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₌ Wэ / В*Q н

Где Wэ -количество электроэнергии, вырабатываемой на ТЭС,

В – расход топлива

Q н - теплота сгорания топлива

При этом произведение Q н* 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 / Q н* 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 / Q н* 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.