Теплотехника Учебн.для вузов. Под ред. А.П.Баскакова. М. (1013707), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Совершенство ТЭС определяе 'ся ее коэффициентом полезного действия. КПД станции без учета расходов энергии на собственные нужды, на< ример привод электродвигателей вспомогательных агре~атон, называешься КПД <!рутто н имеет вид „<Р„ч /<;< =э„...~0<3~, (22.!) где Э...„— количество выработаю ой генератором электроэнергии, кДж; Г),— расход теплоты на станции (в па)огенераторе) за то же время, кДж;  — расход топлива за то же время, кг, теплота сгорания топлива, кДжГкг.
В практике количество электри <еской энергии измеряют в кВт ч. Учигывая, 185 Т 5 Р е н к и н а. ):угцность регенерации изложена в гл 6 Тепловая схема ТЭС с одним регенеративным и о д о г р е в а- К т е л е м (РП) изображена на рис. 22.2; на рис. 22.3 приведен термодинамический цикл, а на рис. 22.5 — процесс раси!иренин пара в турбине (без учета потерь) на этой ТЭС. Рис 22.'2. Теплован схема ТЭС с одним ре- геисративным подогревом питательной воды ! — регенеративный подогреватель; у — паровой котел, 5 — пароперегреаатель.
4 — турбина, 5 эггекгрический генератор, 6 — конденсатор, 7— нонденсатный нагое; 5 . питательный насос что ! кВт ч=3600 кЦж, (22,!) в этом случае можно записать в виде т)ккгчг =36003„ежу'!',)г (22.2) Рнс. 22.3 )!икл ТЭС с регеиерапией Вынесен процесс повышения лавдения воды в питательном насосе (4-5 — процесс нагрева питательной воды в водяном зкономайзере котла) Все тепловые электрические станции с паровыми турбинами работают по р егенеративному циклу )56 Рис 22.! Схема дростеищей конденсадионнай тепловои электростанции г — паровой котел. 7 пароперегревагель, 5 — ~урбина, 4 — элснтрогенератор, 5 .
конденсатор, 6 - конленса|ный насос, 7 — бак питательной подм, 5 — питательный насос, 9 — лини» питаыльной воды котла, 75 — условная линия потерь пара н конденсата на ТЭС; у! — подвод добавочной воды лла восполнении потерю 72 — пиркулннионный насос; 75 — источник охлаждающей воды (водоем) лр грх (22.4) др = ь, — д„„. !87 Рис. 22.4 Процесс расширения нара в турбине с регенератнвиым отбором Если из каждого килограмма подведенного к турбине пара доля его и отбирается на регенерацию в РП, то каличе.
ство эеплоты 9»п полезна использованной в турбине (в расчете на ! кг пара), составит 9»=Пл. ! — 2 — 3 — 5 — 5 — !(!— о— — м)+ Пл. ! — 2» — 3,— 5 — 6 — ! (< м рис. 22.3). Питательной воде передается количество теплоты, равное д»=1'1л 2р — 7 — 9--Зр — 2,а, а потери составят всего до, = Пл. 3 — 2 — 7 — 8— 3 (! — а). Теплоту, использованную полезно в турбине, можно подсчитать также па формуле 9)(=(Д, — Дэ)=а (Д, — Д.
), (22.3) а теплоту, подведенную к одному килограмму рабочей среды в парогенераторе (см. рис. 2!.4), по формуле Индекс «р» означает, что рассматриваемые величины относятся к циклу Ренкина с регенерацией. Термический КПД цикла с регенерацией (при одном регенеративнам отборе) 9о ( ~ 2) ~ ( р о) Число ступеней регенеративного подогрева воды на современных крупных энергоблоках — от семи до девяти, а КПД таких ТЭС достигает 40 — 42 ою В целом КПД ТЭС Чтэс кром! величины»!ь включает в себя внутренний относительный П., и механический р), КПД турбины (см. гл. 20), а такж~ КПД электрического генератора и, „ грубо- проводов П,р (который учитывает штерн теплоты трубопроводами ТЭС) и пэроиога котла э)„: Чтэс = и 9 рп«П 1 Рр»П«(22 6) где т)„, > 0 7; т),-0 9; каждая из вр личин П„Ч„и»),р близка к 0,99. Самое низкое значение из всех составлающих Чтэс имеет теРми реский КПД цикла Чь Поэтому основные "силия теплотехников в направлении улучшения экономичности работы ТЭС напр'алены на повышение р)„и прежде верта па уменьшение потерь в цикле, которь е имеют место в основном в ионденсато! е турбины.
Как указывалось в $6.4, П, и КПД ТЭС можно поднять комбинирананной выработкой электроэнергии и те!лоты, отводя из турбины часть пара в ардогреватели воды для отопления или технщ!огических нужд завода. Этот пар «ажно использовать и непосредственно в технологических целях. Возможна такж. установка подогревателей воды, пол~!остью заменяющих конденсатор. Такие с"вицин (ТЭЦ) имеют более высокий общий КПД, чем КЭС, поскольку потери тепло. ты на «обогрев атмосферы» (черрз конденсатор) здесь много меньше.
22.2. НАГРУЗКИ ТЭС И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ Основной особенностью работы электростанции является совпадение в любой момент количеств производимой и потреблиемой электрической э !оргии. Работа «на склад» (аккумулирование) в крупных масштабах в обычных словиях невозможна. В связи с этим рациональная эксплуатация станции р ребует прогнозирования будущих на рузок. «Предвидеть» нагрузку помогают суточные графики (рис. 22.5). Каждэя отрасль промышленности, быт, ш льское хозяйство и т. д.
характеризуются четкой лгп р 8 гд г+ 8 гд 2Ф Часы года д 788 с,ч зависимостью потребляемой мощности от времени суток. Соответственно для данного района, включающего, например, промышленные предприятия и жилые кварталы города, может быть построен суммарный график потребления электроэнергии (левая часть рис. 22.5). На основе суточных графиков строятся приближенные графики годовой продолжительности электрического потребления (правая часть рис. 22.5) в предположении, что в году 2)0 зимник суток и 155 летних (для средней полосы СССР).
Добавив к й(„ электрического потребления расход энергии на собственные нужды ТЭС и потери в сетях, можно получить нагрузку Л', на станцию Таким образом, характер графиков нагрузки аналогичен характеру потребления. Плогцади под суточным и годовым графиками нагрузок определяют соответственно суточную Э'. р и годовую Э". р выработку электроэнергии, т. е 24 Э;„„р= ~ й)„П)дд р Аналогично строятся графики теплового потребления, по которым прогнозируется тепловая нагрузка на ТЭС. Качество работы ТЭС оценивается прежде всего ее коэффициентом полезного действия, затратами топлива на единицу отпускаемой потребителю электрической и тепловой энергии и себестоимостью продукции.
Длн теплоэлектроцентралей полный КПД брутто ВР Я,' где Э...р и с)„р — количество выработанной электрической и тепловой энергии, кДж; В" -- расход топлива, кг/с. Для расчетов технико-экономических показателей ТЭП определяют расходы топлива по отдельности ~а выработку тепловой В, и электрической В, энергии. При этом расход топлива на выработку отпускаемой потребителю тепловой энергии условно считают таким же, как и при ее выработке непосредственно в котле. Тогда (22.9) С);и.
ющ Э„чр=- ~ А„«)дб (227) (22. $ 0) В„=  —.В„ Здесь 8760 общее число часов в году (не високосном). где  — общий расход топлива на ТЭЦ. )88 Рис. 22.5. Суточные (летиий и зимний) и годовой графики продолжительности электрически~о потребления При таком методе расчета вся выгода от совместной выработки теплоты и электроэнергии приходится на далю электроэнергии. Коэффициенты полезного действия ТЭЦ брутто — по производству электрической Ч,',р и тепловой Ч,"р энергии— находятся по формулам бр р Р ~ъ!2; (22. ! 1) "«чр Ч Вг 1,'У (22.12) в которых индекс «г» означает годовые выработку энергии и расходы топлива.
Формулы (22.1!) и (22 12) пригодны и для любого другого отрезка времени. Расход топлива на КЭС определяется как В' = У/(Г2,'Ч«кгэс). (22.13) Соответственно расход топлива на выработку единицы электрической энергии (удельный расход топлива), кг/кДж, равен Ь = В /Аг= !/(Р') Чкгэс) (22.14) а удельный расход условного топлива (11~=29 300 кДж/кг) на выработку 1 кВт ч электрической энергии, кг/(кВт ° ч), выразится формулой Ь" = 3600/(29 300«)зкгэс) = =0,123/г!кэг.
(22.15) При «1;«=0,4Ь"=0,308 кг/(кВт ч). Обычно величина Ь" выражается в г/(кВт ч). Формула (22.15) пригодна также для определения удельного расхода условного топлива, пошедше~о на выработку электроэнергии на ТЭЦ, В этом случае она имеет нид Ь, '= 10" /(29 300»!РР). (22.17) Ь"„= О, ! 23/р!Р",. (22.16) Удельный расход условного топлива, затраченного на производство 1 кДж теплоты, выражается формулой Такое заведомо искусственное раздельное определение величин Ь'„ и,р! для ТЭЦ в условиях планового хозяйства СССР стимулирует производство электроэнергии на тепловом потреблен ри.
Для ТЭЦ Вр и Ь,"„ подсчитанн яе по (22.10) и (22.16) оказываются ниже, а ЧРР по (22.!1) — выше, чем для КЭС. Удельный расход условного та злива на единицу отпущенной энергии Ьр,р рассчитывается по этим же формулам, только вместо КПД брутто в знамег атель следует подставлять соответствукрший КПД нетто. В среднем по ТЭС в !986 г. уде зьный расход условного топлива па отпущенный кВт ° ч составил 327 г. Сниженг ю Ьр,„ способствует совершенствование оборудования ТЭС и развитие сети ТЭЦ. Удельный расход условного топлива на отпуск 1 гДж теплоты в 1986 г.
в ССР составил 41,32 кг. Обобрценным показателем работы электростанции является себестог масть энергии. Для электрической энерю и она составляет 0,6 — 1 коп/(кВт ч), тер лавой (на ТЭЦ) — около 0,5 рубля за 1 гДж. ййзЕ АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНИИИ На атомных электрических станки рх тепловая энергия, служащая Лля произр одстза пара, выделяется при делении ядер атомов вещества, называемого ядерным то1лизам (горючим) Ядерным горючим служит е основном обогащенный природный уран с з сме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
