ТЭЦ с турбиной типа КО. Турбины с отбором и конденсацией пара являются по существу турбинами смешанного теплофикационно–конденсационного типа. Комбинированное производство электрической энергии и теплоты в полном виде осуществляется в теплофикационных турбинах с противодавлением (рис. 3.2, б). Общий тепловой баланс теплофикационной турбины (без потерь в конденсаторе Qк = 0) имеет вид
Пошук
Энергетические показатели теплоэлектроцентралей
Предмет:
Тип роботи:
Контрольна робота
К-сть сторінок:
33
Мова:
Русский
.
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:
так как D0 Dт.
Это свойство турбоагрегатов с противодавлением ограничивает их применение на ТЭЦ Советского Союза. 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
,
где h0к — энтальпия обратного конденсата от потребителя; предполагается полный возврат его потребителем.
Подставляя в энергетическое уравнение турбины с противодавлением (3.12) вместо 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 соотношения определяется важный энергетический показатель — удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении, кВтч/ГДж:
Этот показатель характеризует отношение теплоперепада пара в турбине к теплоте, отдаваемой отработавшим паром внешнему потребителю.
Рис. 3.3. Зависимость удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении эт от параметров пара: pт — давление регулируемого отбора пара на отпуск теплоты внешнему потребителю; p0, t0 — начальные параметры пара; 1 — p0 = 23,53 МПа; t0 = 540/540°С; 2 — p0 = 12,75 МПа, t0 = 565°C; 3 — p0 = 9 МПа, t0 = 530°С; 4 — p0 = 3,8 МПа, t0 = 440°С
В зависимости от начальных и конечных параметров пара эт = 50100 кВтч/ГДж. Этот показатель применим и для потока пара отбора в турбине с отбором и конденсацией (рис. 3.3).
Сопоставление расходов теплоты и КПД по производству электроэнергии теплофикационным и конденсационным путем
Часовой расход теплоты на теплофикационную турбоустановку типа КО без промежуточного перегрева пара при конденсационном режиме равен:
.
Полный часовой расход теплоты на теплофикационную турбоустановку с конденсацией и отбором пара
Подставив , получим
где — коэффициент ценности теплоты пара отбора, близкий по значению коэффициенту недовыработки yт и изменяющийся также в пределах от 1 для свежего пара до 0 для пара на выходе из турбины (перед конденсатором), Коэффициент т характеризует потенциал работоспособности пара отбора, а также определяет относительное увеличение полного расхода теплоты на турбоустановку на единицу количества отпускаемой теплоты по сравнению с конденсационным расходом :
,
или
.
В соответствии с физическим методом распределения расхода теплоты между электрической и тепловой энергией расход теплоты на производство электроэнергии рамен
С увеличением отпуска теплоты Qт полный расход теплоты Qтy возрастает, а расход теплоты на производство электроэнергии уменьшается, что обусловливается уменьшением потери теплоты в конденсаторе турбины. Это вытекает непосредственно из сопоставления уравнений общего баланса теплоты турбин типов КО и К:
;
.
Разность , т.е. разность расходов теплоты на производство электроэнергии в конденсационной и теплофикационной турбоустановках равна уменьшению потери теплоты в конденсаторе турбины (в холодном источнике):
где qк = hк – h'к.
Значение Qту = Qк тем больше, чем больше отбор пара Dт и чем меньше коэффициенты yт и т, т.е. чем больше выработка электроэнергии паром отбора.
Для турбин с противодавлением Qк = 0 и КПД по производству электроэнергии
Для идеального турбоагрегата без потерь механических и электрических . Было бы неверно заключить из этого, что энергетическая эффективность такой турбоустановки не зависит от начальных и конечных параметров пара и внутреннего относительного КПД турбины. Повышение начальных и понижение конечных параметров пара, повышение внутреннего относительного КПД турбины с противодавлением (а также потоков пара в отборах в турбине КО) энергетически всегда выгодно, так как при этом возрастает внутренняя электрическая мощность теплофикационной турбины и соответственно должна быть уменьшена мощность, вырабатываемая конденсационным путем в турбоагрегатах энергетической системы. Иначе говоря, эффективность турбоагрегата с противодавлением следует рассматривать не изолированно, а совместно с конденсационными агрегатами энергосистемы.
Сравнение КПД по производству электроэнергии теплофикационной и конденсационной турбоустановками целесообразно выполнить, пользуясь методом энергетических коэффициентов.
КПД по производству электроэнергии турбоустановкой типа КО
.
Здесь принято , т. е. внутренняя мощность турбины Nг = Nг + Nт — расход теплоты на конденсационный поток пара Dк. Из последнего уравнения следует:
Здесь — КПД конденсационной турбоустановки при расходе на нее теплоты ; Dк — расход сквозного конденсационного потока пара в турбине; Aт = Nт/Nк —