Показатели турбоустановки

Удельный расход пара на турбину:

d_э = D / N_э = (367,628·10³) / (80·10³) = 4,6 кг/кВт.

Удельный расход тепла на производство электроэнергии:

где: h_пв = h_пв5 – энтальпия питательной воды за подогревателем №5; Q_э = 795436,7 кДж/ч – расход тепла на производство электроэнергии.

Абсолютный электрический КПД турбоустановки:

.

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:

Q_wэ = Q_э – D_дв·(h_пв – h_прир) = 795436,7·10³ – 7,35×(1078,6 –

– 63,15)·10³ = 795436,7·10³ – 7464,807·10³ = 787971,893 кДж/ч,

где h_прир – энтальпия охлаждающей воды, поступающей в конденсатор из внешнего источника водоснабжения, температура воды в котором принимается 15°С и давление 2 бар (для всех вариантов), и тогда h_прир =63,15 кДж/кг; D_дв – количество химически очищенной воды, подаваемой в цикл паротурбинной установки для восполнения потерь:

D_дв = 0,02·D = 0,02·367,628 = 7,35 т/ч.

Удельный расход тепла на выработку электроэнергии (без учета расхода на собственные нужды):

q_wэ = Q_wэ / N_э = 787971,893·10³ / (80·10³) = 9849,65 кДж/(кВт·ч).

Коэффициент полезного действия турбоустановки по выработке электроэнергии:

7.2. 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 = 0,3655 – 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 = 795436,7·10³ – количество тепла, подведенного к турбоустановке (см. выше), кДж/ч. Q_ка – тепловая мощность котла, кДж/ч.

Q_ка = D_ка·(h_пе – h_пв),

где: h_пе – энтальпия перегретого пара на выходе котла, кДж/кг.

При параметрах пара перед турбиной р₀ = 75 бар, t₀ = 435°C принимаются параметры его на выходе из котла:

р_пе = 1,13·p₀ » 85 бар;

t_пе = t₀ + 5°C = 440°C.

Тогда по табл. III [2] (или в прилож. 3) h_пе = 3239,2 кДж/кг, и при D_ка = 1,02·D = 1,02·367,628 = 375 т/ч;

Q_ка = 375·(3239,2 – 1078,6)·10³ = 810225·10³ 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 = 0,3655·0,98·0,90 = 0,3224 (32,24%).

КПД «нетто» при заданном расходе на собственные нужды р_сн = 7% (по заданию):

h^нт_бл = (1 – р_сн / 100)·h^тр_бл = (1 – 7 / 100)·0,3224 = 0,3 (30,0%).

Известно, что в общем случае КПД ТЭС по выработке электроэнергии определяется из выражения:

h^нт = W_э / (В·Q_н),

где:

W_э – 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:

W_э = Q_н·h^нт

Удельный расход условного топлива на выработку 1 кВт·ч электроэнергии определяется из соотношения:

б_у^нт = В / W_э = 3600 / (Q_н·h^нт)

Тепловую экономичность ТЭС оценивают путем определения расхода условного топлива необходимого для производства 1 кВт·ч электрической энергии. Теплота сгорания 1 кг условного топлива – 29,3 МДж/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. энергетич. ин-т. - Иваново, 1979.

2. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006.

3. Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций и тепловых сетей. – М.: Энергия, 1974.