Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Энергетические характеристики турбоагрегатов



Номинальная (максимальная длительная) мощность турбоагрегата Nном - мощность, которую развивает турбина при длительной работе (паспортная характеристика).

Nэк - мощность, при которой обеспечивается работа с максимальным КПД.

Для конденсационных турбин:

Nном= Nэк

Для остальных:

Nном>Nэк (на 10÷20%).

При Nэк : режим - стационарный, расход пара - нормальный, параметры - расчетные.

Максимальная перегрузочная мощность - наибольшая возможная мощность, при которой может работать турбина в течение определенного заводом-изготовителем времени.

D, Q, B, η= f(Nэ) - энергетические характеристики турбоагрегата.

D= f(Nэ) - паровая характеристика:

Dх - расход пара на холостой ход турбины

 

1

Теоретическая характеристика

- удельный (относительный) прирост расхода пара (тангенс угла наклона паровой характеристики).

- удельный номинальный расход пара

- коэффициент нагрузки

При отсутствии потерь в турбине (х=0) удельный расход пара во всех режимах равен номинальному.

Удельный расход пара при росте нагрузки растет.

2

при начале координат в точке 1:

при начале координат в точке 2:

- относительный (удельный) прирост расхода пара.

 

Тепловая характеристика

- топливная характеристика.

Для турбины К-300:

- годовое число часов использования мощности.

Графическая зависимость между мощностью турбины, расходом пара на турбину и расходами пара в отборы - диаграмма режимов.

- расход пара в конденсационном режиме при выключенном отборе.

- для одного отбора

- удельный прирост расхода пара при выключенном отборе

- расход пара на холостом ходу

Пусть

- мощность потерь в режиме холостого хода, которые необходимо преодолевать.

1:

2:


- чисто конденсационный режим турбины

max - с противодавлением

относительный прирост расхода пара с отбором

min

max

- сетка характеристик турбины с разными отборами

- расход пара в конденсатор

 

Турбины с двумя отборами

Верхний регулируемый отбор - производственный;

нижний- теплофикационный.

Диаграмма - зависимость между

- недовыработка электроэнергии отбором. Чтобы ее учесть, делают построение в нижней части диаграммы.

 

Тепловая схема ТЭС

Тепловая схема ТЭС - условное изображение взаимного расположения агрегатов и аппаратов станции, участвующих в технологическом процессе выработки тепловой и электрической энергии.



Различают принципиальную и полную тепловую схему.

Разработка полной тепловой схемы - суть проектирования ТЭС.

Этапы разработки:

1) определение типа (КЭС, ТЭЦ) и мощности станции как энергетической установки, предназначенной для покрытия потребности в тепловой и электрической энергии определенного района (населенного пункта, предприятия);

2) выбор цикла и начальных параметров;

3) выбор типа, количества, единичной мощности турбоагрегатов или блоков; выбор типа, количества, единичной мощности котельных агрегатов (если станция не блочная);

4) разработка и составление принципиальной тепловой схемы;

5) расчет принципиальной тепловой схемы;

6) выбор вспомогательного оборудования;

7) составление полной тепловой схемы станции со схемами всех трубопроводов пара, питательной воды и вспомогательными трубопроводами.

 

1. Определение типа (КЭС, ТЭЦ) и мощности станции как энергетической установки, предназначенной для покрытия потребности в тепловой и электрической энергии определенного района (населенного пункта, предприятия)

Необходимо учитывать следующие особенности: рабочая мощность станции должна покрывать максимальную нагрузку потребителей, собственные нужды и потери в сети.

Установленная мощность станции

Nав – мощность, обеспечивающая покрытие нагрузки при аварийном выходе из строя энергоблоков.

Nрем – мощность ремонтного резерва.

Холодный резерв - агрегаты на станции, которые не выдают полезной нагрузки в сеть, но находятся в прогретом состоянии (через турбину идет пар).

Горячий (вращающийся) резерв - недозагрузка агрегатов, т.е. есть возможность поднять мощность полной загрузкой.



 

2. Выбор цикла и начальных параметров

3. Выбор типа, количества, единичной мощности турбоагрегатов или блоков

Выбор основного оборудования определяется тепловой схемой станции – блочный вариант или с поперечными связями.

Для блочных КЭС выбор основного оборудования сводится к выбору стандартных энергоблоков.

Единичная мощность вводимых энергоблоков не должна превышать аварийную мощность системы.

=10%

ТЭС строятся очередями, причём мощность блока на каждой очереди одинакова.

Для не блочных ТЭС выбор котлов и турбин производится отдельно. При этом каждая турбина снабжается паром из одного или двух паровых котлов. установка одного парового котла в секции экономичнее, однако может потребовать для обеспечения надёжного теплоснабжения применения резервных паровых котлов низкого давления.

Целесообразна установка на данной ТЭЦ одинаковых паровых котлов. Отсюда следует, что на ТЭЦ с секционной или блочной схемой расход пара на разные теплофикационные турбины должен быть одинаковый. Таким образом, теплофикационные турбины данных параметров пара нужно унифицировать по расходу пара на них.

 

4. Разработка и составление принципиальной тепловой схемы

Принципиальная тепловая схема отражает:

1) все этапы преобразования энергии, выделившейся при сжигании топлива, в тепловую и электроэнергию.

2) показывает взаимную связь основных элементов станции;

3) отражает все основное и вспомогательное оборудование (от котла до турбины), а также оборудование для отпуска тепла внешним потребителям.

На схеме отмечаются параметры, расходы и направления потоков теплоносителей в основных узлах и элементах схемы.

При разработке принципиальной тепловой схемы решаются следующие задачи:

· регенеративный подогрев питательной воды до оптимальной температуры на основании технико-экономических расчетов;

· удаление газов из потоков питательной, сетевой, добавочной воды;

· восполнение потерь теплоносителей в основном цикле паротурбинной установки и вспомогательных устройствах;

· выбор вида параметров и оптимальной схемы отпуска тепла внешним потребителям;

· рациональное использование внешних потоков пара и дренажей в тепловой станции;

· рациональное использование вторичных энергоресурсов промышленного предприятия в тепловой схеме станции.

 

5. Расчет принципиальной тепловой схемы

Задача расчета - в определении расходов, параметров и направлений рабочего тела во всех аппаратах тепловой схемы; в определении показателей тепловой экономичности и расхода пара на турбину.

Методы расчета:

1) составление системы балансных уравнений для всех элементов схемы;

2) метод последовательных приближений: по аналитическим выражениям или диаграммам оценивается расход пара на турбину и определяется точно по расхождению → задаются снова.

Последовательность расчета:

1) построение процесса расширения пара в турбине для определения энтальпий пара в точках отбора пара;

2) оценка расхода пара на турбину по Nэ, Qот, Qпр. Оценку предпочтительнее делать по диаграмме режимов. Можно по формуле:

- коэффициент регенерации; учитывает увеличение расхода пара на турбину для обеспечения той же самой электрической мощности (1,15÷1,25).

Оценка делается для максимального (минимального) зимнего и летнего периодов.

3) Составление уравнений тепловых балансов для отдельных элементов схемы (начиная с последнего ПВД, затем ПВД по ходу слива дренажей, ПНД, деаэратор). Искомые величины - расходы греющего пара.

При расчетах элементов учитывают потери в окружающую среду (1-2%) и потери давления в трубопроводах пара (7-12%).

4) Проверка принятого расхода пара

, если расхождение больше 1%, то определяют величину расчетной электрической нагрузки:

- срабатываемый в турбине теплоперепад потоком пара, идущим в отопительный отбор.

5) Показатели тепловой экономичности станции.

 

Методы расчета (упрощенные для инженерных расчетов)

1. С использованием коэффициента ценности теплоты. Метод основан на использовании понятия относительной ценности теплоты в данном цикле при неизменной мощности паротурбинной установки.

Дает возможность определить изменение расхода теплоты, отпускаемой на турбоустановку, а значит изменение расхода топлива в ПГ, в результате отклонений расходов и параметров теплоносителей в любой точке тепловой схемы.

Считается, что каждый поток теплоты в любой точке тепловой схемы имеет определенную ценность, под которой подразумевается возможная относительная выработка мощности единицей теплоты этого потока по отношению к выработке мощности острым паром.

- ценность теплоты на входе острого пара

- на выходе из турбины

0<ξ<1 - в любой точке

Любое тепловое возмущение Qвозм вызывает изменение расхода теплоты на паротурбинную установку:

у - коэффициент недовыработки электрической энергии потоком пара в точке, в которой рассматриваем возмущение;

k - коэффициент, который зависит от параметров паротурбинной установки.

- энтальпия воды в состоянии насыщения при давлении в ПГ;

- энтальпия конденсата;

- энтальпия пара.

 

2. Метод с использованием коэффициента изменения мощности (е)

 

6, 7. Выбор основного и вспомогательного оборудования

8. Составление полной (развернутой) тепловой схемы

Она включает все тепловое оборудование (как основное, так и резервное),трубопроводы всех видов, соединяющие все элементы станции, всю запорную и регулирующую арматуру.

Задачи:

1. выбор схемы главных трубопроводов, их диаметра и количества параллельных линий, расстановка на них запорной и регулирующей арматур (паропроводы от ПК до турбины, паропроводы регенеративных отборов от турбины до регенеративных подогревателей и до внешних потребителей, трубопровод питательной воды от деаэратора до питательного насоса и ПК);

2. выбор схемы вспомогательных трубопроводов (все дренажные, продувочные, трубопроводы добавочной воды, обратной сетевой воды, циркуляционной воды)

3. выбор пусковых схем и трубопроводов, позволяющих обеспечить пуск паротурбинной установки из холодного состояния.

 

Требования к главным трубопроводам:

1. Должны обеспечить бесперебойную и безопасную для персонала передачу рабочего тела (пар, питательная вода, конденсат) между отдельными элементами станции. Должны отвечать ГОСТам и соответствовать правилам устройства и безопасной эксплуатации тепловых станций (Ростехнадзор).

2. Трубопроводы должны обеспечивать быстрое переключение оборудования при изменениях режимов и внештатных ситуациях.

3. Системы трубопроводов станции должны быть простыми и требовать минимальных затрат на сооружение.

4. Потери давления и теплоты в трубопроводах при передаче рабочего тела должны быть экономически оправданы.

5. Трубопроводы должны иметь возможность расширяться при нагреве, иметь соответствующую маркировку и окраску.

6. Трубопроводы должны оборудоваться дренажными устройствами для удаления конденсата при пуске для предотвращения гидроударов и должны оборудоваться устройствами для спуска воздуха при снижении оборотов.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2017 год. Все права принадлежат их авторам!