Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Режимы работы и эксплуатация ТЭС - файл Энергетические характеристики.doc


Лекции - Режимы работы и эксплуатация ТЭС
скачать (2015.1 kb.)

Доступные файлы (19):

Tema5_2008.doc484kb.07.01.2010 20:17скачать
ВОПРОСЫ2009о.doc34kb.04.01.2010 14:28скачать
дополнение к теме1_05 ПерсоналТЭС.doc232kb.04.01.2010 17:14скачать
Напряжения в элементах при работе под нагрузкой.doc90kb.07.01.2010 20:10скачать
ПВД_ПНДЭкспплуатация_требования.doc125kb.19.09.2004 01:41скачать
Работа вспомогательного обрудования на частичных нагрузках.doc351kb.04.01.2010 20:12скачать
Сопловое и Дроссельное.doc302kb.04.01.2010 19:38скачать
Тема1_05.doc448kb.17.01.2010 21:22скачать
Тема 10 ДР.doc324kb.07.01.2009 17:35скачать
Тема2_2008.doc53kb.05.01.2009 13:54скачать
Тема3_2008.doc480kb.07.01.2010 20:14скачать
Тема6_2009.doc144kb.05.01.2009 19:44скачать
Тема7_2009.DOC51kb.05.01.2009 19:53скачать
Тема8_2009.doc73kb.07.01.2009 13:43скачать
Тема9.DOC231kb.07.01.2009 16:33скачать
Тема_переменные_ режимы.doc195kb.07.01.2009 18:59скачать
Температурные напряжения.doc192kb.04.01.2010 16:57скачать
Типовые задачи.doc107kb.16.01.2010 19:06скачать
Энергетические характеристики.doc269kb.07.01.2009 18:47скачать

Энергетические характеристики.doc

13.9. Энергетические характеристики оборудования.
13.9.1. Понятие энергетической характеристики.
Экономичность работы оборудования определяется его энергетическими характеристиками. Энергетические характеристики - это графические или аналитические зависимости, устанавливающие взаимосвязь между уровнем нагрузки оборудования и затратами энергии на ее производство. Графические характеристики, диаграммы режимов, обладают наглядностью, достаточно высокой точностью с одной стороны, но вместе с тем их сложно использовать при расчетах на ЭВМ, кроме того, такие характеристики справедливы только для определенных условий и на отклонение этих условий требуется внесение поправок.

Поэтому в последнее время широкое распространение как для конденсационных, так и для теплофикационных машин получили аналитические характеристики.

Все характеристики делятся на:

- расчетные характеристики заводов изготовителей;

- типовые характеристики, устанавливаемые для группы однотипного оборудования на основании обработки большого количества экспериментальных данных, оборудования одного и того типа, установленного на различных станциях;

-нормативные характеристики, устанавливаемые специализированной организацией, имеющей лицензию на проведение таких работ, для конкретного агрегата или группы агрегатов данной станции. Нормативные характеристики получают при оптимальных параметрах эксплуатации данного оборудования.

Все характеристики получают при определенных условиях эксплуатации, поэтому на характеристике обязательно указываются условия, при которых данная характеристика получена.

Характеристики могут быть для блока в целом, так и для отдельных агрегатов.

В качестве энергетических характеристик турбоагрегата используются в основном тепловая и паровая характеристики.

Тепловая характеристика устанавливает зависимость часового расхода тепла Q на входе в турбоагрегат от его электрической нагрузки Nэ.

Паровая характеристика устанавливает зависимость часового расхода пара в голову турбоагрегата D0 от электрической нагрузки Nэ.

Все перечисленные выше характеристики по своему отношению к режиму работы установки делятся на статические и динамические.

Статические характеристики получают для установившихся режи­мов с постоянной во времени нагрузкой, имеющей достаточную продолжительность, для стабилизации величины потоков энергоносителей, их параметров и показателей установки.

Динамические характеристики получают для неустановившихся режимов, т.е. при изменениях нагрузки, потоков энергоносителей и их параметров, в частности, во время пуска, останова или разгружения и нагружения.

В дальнейшем мы будем рассматривать только статические характеристики, так как практически невозможно получить достаточно дос­товерные, обобщенные динамические характеристики. Фактически каж­дый переходный процесс будет иметь свою собственную характеристику из-за их многофункциональной зависимости не только от многих пара­метров, но и от направления (нагружения, разгружения и т.д.), а также от скорости.

^ 13.9.2. Паровая энергетическая характеристика турбоагрегатов
Основой для построения расходных характеристик турбоагрегатов являются их тепловые испытания, реже — заводские расчеты. При испытаниях обычно определяются расходы свежего пара Do на входе в турбину при различных электрических нагрузках. В процессе испытаний определяются также давление, температура и энтальпия свежего пара и питательной воды, а также давление в конденсаторе, что позволит перейти от значений расходов пара к единицам расходов тепла. При обработке материалов испытаний характеристики приводятся к номинальным условиям, в качестве которых обычно принимаются постоянные номинальные параметры свежего пара, пара отборов и постоянное давление в конденсаторе, фиксированная схема системы регенерации и режим ее работы (иногда вместо заданного давления в конденсаторе рассматриваются характеристики при постоянных расходе и температуре охлаждающей воды).

Тепловые расчеты, испытания и эксплуата­ционные данные показывают, что зависимость расхода пара D, кг/ч, от мощности турбоагре­гата Nэ, кВт, с точностью, достаточной для ориентировочных тепловых и технико-эконо­мических расчетов, можно принимать прямо­линейной в широких пределах нагрузок тур­боагрегата, от нулевой Nэ=0 до расчетной, экономической нагрузки Nн (рис.13.13а). Мощность Nн условно называют экономической, а также нормальной мощностью, поскольку турбоагрегат должен в условиях эксплуатации работать с нагрузкой, близкой по возможности к экономической. Обычно эта мощность составляет 80-100% от номинальной мощности, расход пара в таком режиме составляет Dн.

При нулевой электриче­ской мощности и полном числе оборотов свежий пар в количестве Dх расходуется на преодоление постоянных потерь холостого хода, состоящих из внутренних и механических потерь в турбине, механических и электрических потерь в генераторе. Относительная величина расхода пара на холостой ход турбоагрегата характеризуется коэффициентом холостого хода

. (13.14)

Коэффициент холостого хода зависит от соотношения начальных и конечных параметров рабочего процесса и от мощности турбоагрегата. Для современных, мощных конденсационных турбоагрегатов этот расход составляет 3-7%.

Наклон основного прямолинейного участка характеристики определяется приростом расхода пара на единицу прироста нагрузки, величиной удельного прироста (относительного прироста) расхода пара:

. (13.15)
Удельный прирост расхода пара r является полезной составляющей удельного расхода пара на полезную выработку энергии.

Удельный прирост расхода пара r, коэффициент холостого хода х и удельный расход пара при нормальной нагрузке турбоагрегата dн связаны между собой соотношением:

. (13.16)
В случае криволинейной непрерывной характеристики, относительный прирост можно определить как первую производную по нагрузке турбины:
r = lim , ( 13.17 )

Расход пара на холостой ход турбоагрегата и относительный прирост имеют большее значение для оценки экономичности работы турбоагрегата и для рационального выбора режимов их эксплуатации.

Зная характеристические величины— расход на холостой ход и относительный прирост пара для любой заданной нагрузки, можно определить часовой расход пара в голову турбоагрегата.

Для нагрузок от нулевой до экономической расход пара на турбину определяют по формуле:
D = Dx + r . N =xDн+(1-x)dнN, ( 13.18 )

где N –текущая мощность в пределах от нулевой до Nн.

Удельный расход пара выражается в зависимости от нагрузки уравнением:

. (13.19)

Удельный расход пара конденсационного турбоагрегата при изменении мощности от нулевой до экономической состоит из постоянной величины относительного прироста r , и из переменной величины , зависящей от коэффициента загрузки и обусловленной постоянными потерями холостого хода. Эта зависимость гиперболическая. При снижении мощности удельный расход пара на турбоагрегат резко повышается, стремясь к бесконечности при нулевой электрической мощности (рис. 13.14б). Гиперболический характер зависимости удельного расхода пара от нагрузки и стремление его к бесконечности при снижении нагрузки до нулевой определяется наличием постоянной потери холостого хода. В идеальном турбоагрегате без потерь холостого хода, для которого х=0, удельный расход пара величина постоянная и равная r=dн, т.е. удельному приросту, который в этом случае превращается в удельный расход пара при нормальной мощности.

В реальных условиях эксплуатации при увеличении нагрузки, величина удельного расхода пара уменьшается и стремится к величине относительного прироста ( r ) для области нагрузок не превышающей экономической.

Экономичность турбоагрегатов при малой нагрузке резко снижается. Режим работы агрегатов с малой нагрузкой допустим лишь как вынужденный и непродолжительный. В периоды прохождения провалов графиков нагрузки следует проверять целесообразность останова части агрегатов, вместо глубокого разгружения.

В области нагрузок выше экономической (для турбоагрегатов, имеющих излом в точке экономической мощности), характеристики также можно считать прямолинейными, но с большим наклоном, чем в основной ее части. При одинаковом наклоне обеих частей (линия NB1, рис. 13.14а) удельный расход пара уменьшался бы, составляя при максимально длительной мощности dм<dн. Реальный наклон характеристики в этой области также больше (линия NB, рис. 13.14а)), чем наклон идеальной характеристик, проходящей через начало координат и точку соответствующую расходу пара при нормальной нагрузке (линия NBн, рис. 13.14а)), так как удельный расход пара при идеальной характеристике постоянный и равен удельному расходу пара при нормальной нагрузке турбины. Отсюда вытекает также, что условное продолжение перегрузочной части характеристики турбоагрегата в область малой нагрузки пересечет ось ординат в точке А1 ниже начала координат.

Для области перегрузок выражение характеристики турбоагрегата имеет вид:

D = DХ + r Nн + r` (N - Nн ), ( 13.20 )
где r` — относительный прирост для области выше точки экономической (нормальной мощности).

Уравнение (18.20) можно представить в виде:

D = Dx + r N + ( r`- r ) ( N - Nн ) ( 13.21 )

Это уравнение можно рассматривать как обобщающее, охватывающее всю область изменения нагрузки.

Для расчета удельного расхода пара в области перегрузки уравнение (13.21) преобразуется к виду:

d = . (13.22 )

При принятом виде характеристики кривая удельного расхода пара в области изменения нагрузки выше нормальной является отрезком гиперболы, обращенной выпуклостью вверх и удельным приростом r’ для области перегрузки.
^ 13.9.3. Тепловые энергетические характеристики турбоагрегатов
Расход пара и паровая характеристика служат лишь первым приближением для оценки экономичности турбоагрегата при различных нагрузках. Обычно, для расчета технико-экономических показателей, используют тепловые характеристики, которые можно получить из паровых, если известна зависимость температуры питательной воды от нагрузки.

Расход тепла на конденсационную установку определяется из выражения:
Qту = Do . H, ( 13.23)

где H = hо - hпв -расход тепла на 1 кг пара, для турбины без промперегрева;

H = hо - hпв + пп ( h"- h' )-для турбин с промперегревом;

Здесь пп -доля пара, идущего на промперегрев;

hо , hпв , h" , h' -энтальпии свежего пара, питательной воды, горячего и холодного промперегрева.

Исходя из формул для расхода пара, можно получить следующие соотношения для расхода тепла на турбоагрегат:

Qту = Dx . H + r . HN , (13.24)
тогда Qх = Dx . H; rQ =r . H,

откуда

Qту = Qx + rQ . N. (13.25)
Для нагрузок выше экономической можно представить обобщенную тепловую характеристику аналогично обобщенной паровой характеристике
Qту = Qx + rQ Nн + r'Q( N - Nн ), (13.26)
Здесь r'Q - удельный прирост расхода теплоты при нагрузках N > Nэ.

Мерой тепловой экономичности турбоагрегата наряду с КПД служит удельный расход тепла кДж/(кВтч) на выработку электроэнергии:

qту = . ( 13.27)

Удельный расход тепла для обобщенной характеристики с изломом может быть представлен следующим выражением:

qту = . ( 13.28)

Анализ этого выражения показывает, что точка излома не всегда указывает на экономическую нагрузку, так как доля первого слагаемого уменьшается с ростом нагрузки, второе остается неизменным, а третье увеличивается. При этом возникают три возможных варианта:

1) Первое слагаемое уменьшается с такой же скоростью, как и возрастает третий член выражения ( 13.28 ). Это возможно только в том случае, когда касательная, проведенная из начала координат через точку излома, сливается с участком характеристики выше излома. В этом случае величина qту =q и остается постоянной для всех N > Nэ . (рис. 13.15а). КПД на этом участке остается постоянным.

2) В другом случае, представленном на рис. 13.15б, первое слагаемое

Qх/N убывает с ростом нагрузки быстрее, чем растет третий член выражения (13.28). Продолжение участка характеристики после излома в начало координат до пересечения с осью ординат дает положительный участок С . В этом случае удельный расход тепла продолжает снижаться, а КПД расти. Следовательно, нагрузка Nн не является экономической в этом случае.

3) В третьем случае, представленном на рис. 13.15в, первое слагаемое Qх/N убывает медленнее, чем растет третье слагаемое. Продолжение участка характеристики после излома в начале координат до пересечения с осью ординат отсекает на оси ординат отрицательный участок С. В этом случае удельный расход начинает после Nн возрастать, а КПД снижается по кривым, представленным на рис.13.15в.




А) Б)




В)

Рис.13.15. Типовые энергетические характеристики конденсационных турбоагрегатов.

Так как современные турбины работают с регенеративным подогревом питательной воды и конденсата, следует учитывать влияние регенеративного подогрева при построении характеристик. При этом необходимо учитывать изменение температуры регенеративного подогрева питательной воды с изменением нагрузки.

Приведенные на рис. 13.14 паровые харак­теристики близки к характеристикам турбин с дроссельным регулированием в сочетании с байпасным (обводным) регулированием при больших нагрузках.

При наиболее часто применяемом сопло­вом парораспределении (регулировании) при мощностях, соответствующих полному откры­тию части клапанов, характеристики имеют излом, и вся характеристика принимает вол­нообразный вид (см. штриховую линию на рис. 13.14). Расходы пара и тепла после точек излома вначале быстро возрастают из-за по­терь дросселирования при открытии очередно­го клапана; затем, по мере его открытия, по­тери дросселирования снижаются и рост рас­ходов пара и тепла замедляется.

При сопловом парораспределении расход­ную характеристику изображают приближен­но ломаной прямой, с точками излома при нагрузках, отвечающих полному открытию первого, второго, третьего и т. д. регулирую­щих клапанов.

В качестве примера реальных характерис­тик конденсационной турбоустановки на рис. 13.17 показаны графики изменения расходов пара do и тепла QTy, а также удельного рас­хода тепла в зависимости от нагрузки турбоагрегата К-500-240 ХТГЗ и К-800-240 ЛМЗ в пределах от 50 до 100% нагрузки [13.8] Анализ этих характеристик показывает, что для турбоагрегата К-500-240 ХТГЗ при открытии перегрузочного клапана (N>452,6МВт) удельный расход тепла на производство электроэнергии начинает возрастать по сравнению с экономической мощностью (рис.13.17а). Для турбоагрегата К-800-240 ЛМЗ (рис.13.17б) удельный расход тепла на выработку электрической мощности продолжает понижаться до максимальной мощности N=860МВт.

Коэффициент полезного действия турбоустановки
Коэффициент полезного действия турбоустановки ηэ выражается произведением не­скольких к. п. д.:

, (13.29)

где ηt — термический к. п. д. цикла оценивает эффективность идеального цикла, когда используется весь располагаемый теплоперепад; ηoi - внутренний относительный КПД турбины учитывает потери энергии в проточной части турбины; ηМ механический КПД турбоагрегата учитывает потери энергии в подшипниках на системы регулирования и смазки; ηГ -КПД генератора учитывает механические и электрические потери в генераторе.

Изменение характеристик потерь по каждой из составляющих представлены на рис.(13.18)

Полученные выражения характеризуют за­кономерности изменения к. п. д. турбоустанов­ки в зависимости от электрической нагрузки и могут быть использованы в ориентировочных тепловых и технико-экономических расчетах.

Графики к. п. д. на рис. 13.18 построены для турбоустановки, нормальная мощность кото­рой совпадает с номинальной; NH=NM.
^

Коэффициент полезного действия парогенератора



Зависимость к. п. д. парогенератора от на­грузки определяется соответствующими изме­нениями потерь тепла. Основные потери тепла q2 с физическим теплом уходящих газов — возрастает с увеличением нагрузки (рис. 13.19). Потери от механического и химического недо­жога q3 и q4 имеют обычно наименьшее значе­ние при нагрузке, меньшей номинальной (максимальной). При нулевой нагрузке паро­генератора (Dпг=0; Qпг=0) его к. п. д. ηпг= Qпг/Qc равен нулю. Основная потеря при этом — от рассеяния тепла в окружающую среду q5.

а б в г
а- на АШ, б- на буром угле, в- на мазуте, г- на газе
Рис. 2.2 Изменение удельных тепловых потерь от нагрузки котла


А) Б) В) Г)

а- на АШ, б- на буром угле, в- на мазуте, г- на газе
Рис. 13.19 Изменение удельных тепловых потерь от нагрузки котла



Рис. 13.20 Энергетическая характеристика котла.
Коэффициент полезного действия парогене­ратора характеризуется кривой, выходящей из нулевой точки координат; к. п. д. возрастает до мак­симума при экономической нагрузке, которая как правило ниже максимальной и затем несколько снижается (рис. 13.19).

Расход тепла на парогенератор

, (13.30)

общая потеря тепла в нем

. (13.31)

На диаграмме Qc=f (Qnr) наносят также пря­мую Qпг, ординаты которой равны абсциссам (если масштабы по горизонтали и вертикали одинаковы); затем строят энергетическую (тепловую) характеристику парогенератора, имеющую вид кривой, обращенной выпук­лостью вниз (рис. 13.20).

На примере энергетической характеристи­ки парогенератора можно ввести общее опре­деление относительного прироста расхода тепла на установку (агрегат), как производ­ной расхода тепла по нагрузке:

. (13.32)

При максимуме к. п. д. парогенератора имеет место экономическая нагрузка парогенератора.

Характеристику парогенератора можно вы­разить зависимостью расхода топлива (услов­ного) Ву от тепловой (или паровой) нагрузки парогенератора Опг или Dпг, т. е. в виде

Ву=f(Qпг) или Ву=f(Dпг).
^ Коэффициент полезного действия транспорта тепла (трубопроводов)
Потерю тепла в трубопроводах . электро­станции Qтр можно приближенно считать, при неизменных значениях начальных параметров пара, величиной постоянной независимо от на­грузки N и, следовательно, равной потере при полной (номинальной) нагрузке NM. Коэффициент полезного действия транспорта тепла
, (13.33)
отсюда

, (13.34)

и при максимальной нагрузке

. (13.35)

При холостом ходе турбоагрегата

, (13.36)

и

(13.37)

Зависимость к. п. д. транспорта тепла от нагрузки турбо­агрегата показана на рис. 13.21.




Рис.3.21. КПД транспорта тепла от нагрузки.

Коэффициент полезного действия энергоблока
Зная изменения к. п. д. ηту, ηтр и ηпг с на­грузкой, можно определить зависимость к, п. д. энергоблока

ηс= ηту ηтр ηпг. (13.38)

Экономическая нагрузка парогенератора, а часто и турбоустановки, меньше максималь­ной; тогда и экономическая мощность (нагруз­ка) энергоблока меньше максимальной (рис. 13.21).


^ 13.10. Энергетические характеристики теплофикационных

турбоустановок.
Количество параметров, определяющих тепловую экономичность теплофикационного агрегата, довольно велико. Кроме расхода пара и тепловой нагрузки и электрической мощности, ими являются: давление в регулируемых отборах, расход сетевой воды, температура прямой и обратной воды, недогрев воды в сетевых подогревателях (СП), давление в конденсаторе, начальные температура и давление пара и т.д. В общем виде расходная характеристика теплоты в голову турбины зависит от следующих основных факторов:
Qту= f ( tо , Pо , Dо ,Dпп, tпп, Pк , Pт ,N, Qт , tпр , tос ).
Учитывая, что влияние ряда отдельных параметров не очень велико, при построении графических характеристик (диаграмм режимов) к ним дополнительно прикладывают несколько отдельных графиков в виде поправок. В результате количество взаимосвязанных величин, рассматриваемых в диаграмме режимов, существенно сокращается и тогда Qту = f ( Nэ , Qт ,Pт ,Dк ) При этом начальные параметры tо , Pо фиксируются.

Графические характеристики теплофикационных турбин строится для конкретного температурного графика теплосети, расхода сетевой воды и Dк . В этом случае Qт и Pт т.е. тепловая нагрузка и давление в регулируемом отборе связаны между собой через G, tпр и tос и Qт .

Без искажений можно на плоскости диаграммы представить только функционал имеющий не более трех членов. Поэтому при представлении диаграммы часть действительных зависимостей между параметрами может быть заменена на приближенные зависимости.

Для построения характеристик всю турбину условно делят на предотборную часть и послеотборную. В этом случае часть низкого давления рассматривается как конденсационная турбина с фиксированным расходом пара в конденсатор и заданным Рк . (Иногда расход пара в конденсатор рассчитывают для каждого уровня давления в регулируемом отборе перед диафрагмой, в соответствии с расходной характеристикой диафрагмы, но такие расчеты более сложны и, как правило, менее точны, так как погрешность определения расхода пара в конденсатор достаточно велика).

Аналитические энергетическая характеристика турбоагрегата с регулируемыми отборами пара представляет виде зависимости расхода тепла ( Qту ) от электрической мощности ( Nт ) и отпуска тепла из отборов турбин Qотб , а также давления в регулируемых отборах Ротб .

Ниже приводится паровая характеристика для турбины с одним регулируемым отбором.

Расход пара на турбину с одним отбором, кг/ч, выражается следующей формулой:

Dо=Dкх+yТDT=Dкх+rкNЭ+yTDT, (13.39)

Где

Dкх-расход пара при холостом ходе турбины без отбора, в конденсационном режиме, кг/ч;

rк — удельный при­рост расхода пара при конденсационном ре­жиме, г/(кВт.ч);

DT — отбор пара, кг/ч;

уТ — коэффициент недовыработки мощности паром отбора;

NЭ — электрическая мощность турбо­агрегата, кВт.

Для упрощения принимаем, что экономическая мощность совпадает с максимальной (номинальной), т. е. в области нагрузок, вплоть до макси­мальной (номинальной) характеристика пря­молинейная и не имеет изломов.

Основой энергетической характеристики (диаграммы режимов) турбоагрегата являют­ся две граничные прямые, характеризующие режимы работы турбины: чисто конденсацион­ный, когда Dт=0 и Do=Dкх +rкNЭ, аналогично конденсационной турбине (нижняя граничная прямая, рис.13.22) и режим работы с противодавлением.

Расход пара на холостой ход при конденсационном режиме:

Dкх=xкDкн .
Относительный прирост в конденсационном режиме (тангенс угла наклона сетки прямых Dп=const):

rк=(Dкн-Dкх)/Nн .
Относительный прирост в режимах с постоянным расходом пара в конденсатор (тангенс угла наклона прямых):

rп=rк/(1-yТ).
Расход пара на холостой ход в режиме противодавления определяется из выражения:

Dпх=Dкх/(1-yТ).

Отсюда видно, что при работе в режиме противодавления, расход пара на холостой ход значительно больше, чем в конденсационном режиме.

Тогда верхняя граничная кривая для режима работы с противодавлением с учетом уравнения (13.39) и приведенных выше промежуточных выкладок описывается следующим уравнением:

, (13.40)

При работе теплофикационных турбин в режиме противодавления, для обеспечения допустимого температурного режима ЦНД необходим вентиляционный пропуск пара в конденсатор. Минимально-допустимый (вентиляционный) расход пара в ЧНД и в конденсатор турбины в первую очередь зависит от геометрических характеристик проточной части ЦНД и от вакуума в конденсаторе и может в первом приближении оценен величиной:

Dкмин0,05Dкн

Во-вторых, существенное значение имеет линия Dк=Dкмакс, отвечающая максимальному пропуску пара в конденсатор турбины.
Вместе с тем характеристика режима с противодавлением пересекает ось абсцисс в той же точке Nx, что и конденсационная характеристика (рис. 13.22).

Действительно, при Dп=0 имеем:



откуда

.

При построении характеристики турбины с отбором пара предполагаем постоянство ве­личины уТ.

В этом случае характеристики турбины при работе с заданной величиной отбора рт = const располагаются на диаграмме парал­лельно конденсационной характеристике, так как D0=DKЭ+yТDT, .

Левой границей характеристики DT = const служит линия работы с противодавлением. Справа характеристики ограни­чиваются вертикалью номинальной электриче­ской мощности NЭ=NK. Конфигурация верх­ней части диаграммы режимов зависит от того, достигается ли номинальная электриче­ская мощность при работе с противодавлени­ем или предельная электрическая мощность при работе с противодавлением меньше номи­нальной и ограничивается наибольшим про­пуском пара через турбину.

Кроме основной сетки линий DT=const, большое значение для анализа режимов рабо­ты турбоустановок с отбором пара имеет сет­ка линий DK = const.

Линии DK=const представля­ют собой прямые, параллельные характерис­тике противодавления Dт=Dо и располо­женные ниже характеристики противодав­ления на величину вертикального отрезка:

.

Сетка прямых, заключенная между ограничивающими прямыми, позволяет определить режим работы в котором находится в данный момент турбоагрегат.

В общем виде тепловые характеристики турбоагрегатов с двумя регулируемыми отборами пара могут быть представлены в виде формулы:
Qту = Qх + qк Nт - ( qк - qт ) Nт + Qотб, ( 13.41 )
Формула для выражения мощности Nт для таких турбин имеет вид:

Nт = (13.42 )
Qx - условный расход тепла на холостой ход;

Qотб - суммарная тепловая нагрузка отборов турбины (Qотб = Qп +Qт )

qк , qт - соответственно удельный расход теплоты при работе по конденсационному и теплофикационному режимам;

Qп и Qт - соответственно тепловые нагрузки производственного и отопительного отборов;

Хпт - коэффициенты тепловых составляющих условного расхода холостого хода для режимов с отбором пара соответствующих производственному и отопительному отборам;

yп , yт - удельная расчетная электрическая мощность на тепловом потреблении отопительного и производственного отборов;

N = Nтурб - общая мощность турбоагрегатов

Nт - мощность развиваемая на тепловом потреблении

Nx - условная мощность холостого хода.

Поскольку теплофикационные турбоагрегаты могут работать в трех режимах, по тепловому графику, электрическому с частично приоткрытой диафрагмой и в конденсационном режиме, то для каждого режима необходима своя характеристика.

Наиболее простыми и удобными для использования в последнее время, являются энергетические характеристики, разработанные ВНИПИЭнергопромом для ряда современных теплофикационных турбин и преобразованнные для расчетов в системе СИ [13.9].

Они содержат выражения для Qту при работе как по тепловому графику нагрузки (только при вентиляционном расходе пара в конденсатор), так и при работе по электрическому графику, когда имеется известный и переменный расход пара в ЦНД.

Энергетические характеристики отдельных агрегатов представлены в табл. 13.2.

Таблица 13.2.

Энергетические характеристики современных теплофикационных паровых турбин


Тип турбины

Уравнение энергетической характеристики:

расход тепла на турбину, МДж/с,

мощность на тепловом потреблении, МВт

Т-105/120-130

Qтурб=122,11Рт+2,326N-1.314Nт+Qт

Nт=0,546(Qт-15,12)/(10Рт)0,14

При работе со встроенным пучком

Nт=0,602(Qт’-34.9)/( 10Рт)0,14,

Qт’= Qт+Qпучка

Т-175/210-1301

Qтурб=226,8 Рт+2,31N-1,302Nт+Qт

Nт=0,602(Qт’-24,42)/ (10Рт)0,14

Т-250/300-240

При работе по электрическому графику

Qтурб=290,75Рт+1,977N+1,05Qт-0,65(Qт-40,7)/(10Рт)0,07-

-9,304+[0.65/(10Рт)0,07+0.48]Qсн

При работе по тепловому графику

Qтурб=290,75Рт+Qт+0,72(Qт-40,7)/(10Рт)0,07+[1.63-0.72/(10Рт)0,07] Qсн

Nт=0,709(Qт-40,7)/(10Рт)0,07-Nтп+0,619-0,709)/(10Рт)0,07

Nтп=0,0232 Qтурб-4,7

ПТ-60/75-130/131

Qтурб=16,3+2,33N-1,314Nт+Qт+Qп

Nт=0,529Qт(0,12/Рт)0,14+0,305(1,3/Рп)0,34Qп-(9,9-0,048Qт)

ПТ-80/100-130/131,2

Qтурб=16,3+1,98N-0,965Nт+Qт+Qп

Nт=0,542Qт/(10Рт)0,14+0,301(1,3/Рп)0,34Qп-(11,6-0,217Qт)

ПТ-135/165-130/152

Qтурб=20,9+1,95N-0,942Nт+Qт+Qп

Nт=0,542Qт(0,12/Рт)0,14+0,284(1,5/Рп)0,34Qп-(21-0,0553Qт)

Р-50-130/13

Qтурб=1,16+1,01Nт+Qп

Nт=0,301(Qп-48,3)(1,3/Рп)0,55

Р-100-130/15

Qтурб=6,4+1,01Nт+Qп

Nт=0,31(Qп-98,9)(1,5/Рп)0,55

1 Характеристики приведены при работе без встроенного пучка.

2 При чисто конденсационном режиме условная составляющего холостого хода турбины ПТ-80/100-130/13 равна 53,5 МДж/с, ПТ-135/165-130/15-57 МДж/с.


Скачать файл (2015.1 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации