Выбор оборудования и расчет показателей тепловой эффективности ТЭЦ

подогрева подпиточной воды перед химводоочисткой в открытых системах теплоснабжения и сетевой воды перед сетевыми подогревателями в закрытых системах.

Пиковые нагрузки производственно-технологических потребителей покрываются с помощью редукционно-охладительных установок (РОУ), а потребителей сетевой (горячей) воды с помощью пиковых водогрейных котлов (ПВК).

Выбираем ПВК типа КВ-ТК-100 в количестве 1 шт.        = 116 МВт.

Выбор типа и количества энергетических паровых котлов осуществляется по суммарному расходу свежего пара на все выбранные турбины и РОУ () с коэффициентом 1,02. Двухпроцентная добавка даётся на неучтённые потери теплоты в цикле ТЭЦ. Таким образом, требуемая паропроизводительность ТЭЦ, кг/с:

, где:

= 205 + 218 = 423 кг/с - номинальный расход свежего пара на выбранные турбины;

(кг/с)                                         - расход свежего пара на РОУ, определяется как:

, где: 

2880 кДж/кг     - энтальпия технологического пара,  определяется  по заданным значениям 0,95 МПа = 9,5 Бар и 220^оС по h-s-диаграмме водяного пара;

3500 кДж/кг      - энтальпия свежего пара за котлами;

                 - КПД РОУ;

992 кДж/кг       - энтальпия питательной воды.

55,8 кг/с.

тогда:

 = 1,02·(423 + 55,8) = 488,3 кг/с.

Выбираем следующие типы котлов:

Е-420-140 с номинальной паропроизводительностью 116,7 кг/с в количестве 5 шт. Тогда

 116,7·5 = 583,5 кг/с.

Состав и характеристики выбранного оборудования ТЭЦ сводим в таблицу 3:

Таблица 3

Показатели тепловой экономичности ТЭЦ.

Расход натурального топлива на котельную установку (5 котлов без промежуточных пароперегревателей):

, где:

423 кг/с        - номинальный расход свежего пара на выбранные турбины;

3500 кДж/кг      - энтальпия свежего пара за котлами;

992 кДж/кг       - энтальпия питательной воды.

18,92 MДж/кг  - удельная теплота (низшая) сгорания заданного топлива;

%             - расчётный КПД (брутто) котла.

60,9 кг/с.

Расход топлива на пиковый водогрейный котёл:

, где: 

251,2 – 134 = 117,2 МВт = 1,01 - теплопроизводительность ПВК;

%            - расчётный КПД (брутто) котла (для кузнецкого угля).

6,8 кг/с

Суммарный расход условного топлива ( 29,31 МДж/кг) на ТЭЦ:

43,70 кг/с

Расход условного топлива на выработку теплоты:

, где:

524,37 + 251,2 = 775,57 МВт          - суммарный расход теплоты, отпущенный потребителям;

     - энергетический КПД (нетто);

    - КПД, учитывающий тепловые потери в паропроводах;

  - КПД котла (нетто), учитывающий тепловые потери ПВК;

31,45 кг/с

Расход условного топлива на выработку электроэнергии:

43,70 – 31,45 = 12,25 кг/с.

КПД ТЭЦ (брутто) по выработке электроэнергии:

, где:

 140 + 105 = 245 МВТ – номинальная мощность выбранных турбин;

0,68 = 68%    

КПД ТЭЦ (брутто) по выработке теплоты:

0,84 = 84%.

Удельные расходы условного топлива:

- на выработку электроэнергии:

0,18 кг/кВтч;

- на выработку теплоты:

40,61 кг/ГДж;

- на отпуск теплоты, кг/ГДж:

41,60 кг/ГДж, где:  

  - КПД нетто ТЭЦ, учитывающий собственные нужды станции (по теплоте).

Принципиальная схема теплоснабжения

Схема отпуска теплоты со станции технологическим потребителям и на коммунально-бытовые нужды.

Если на электростанцию возвращается большая часть незагрязненного конденсата, то применяется наиболее дешевая, простая и экономичная открытая схема отпуска теплоты – из регулируемого отбора турбины с соответствующими параметрами, резервирование предусмотрено через РОУ из линии острого пара (рис.3).

Если конденсат потребителем не возвращается или возвращается загрязненным, а очистка его нерентабельна, используют закрытую схему отпуска теплоты через теплообменник, называемый паропреобразователем П. Конденсат греющего пара при этом сохраняется на электростанции и может быть повторно использован. Паропреобразователь питается водой, не требует глубокой очистки и, следовательно, больших затрат. Эта схема более дорогая из-за затрат на дополнительное оборудование и его эксплуатацию и менее экономичная, так как для выдачи потребляемого пара того же, что и в открытой схеме, потенциала, требуется греющий пар более высоких параметров (уменьшается выработка электроэнергии на тепловом потреблении).

Схема усложняется, если потребителю требуется перегретый пар. В ней появляется специальный паровой перегреватель ПП, питаемый паром из более высокого отбора. Конденсат этого пара используется в паропереобразователе. Для повышения термической эффективности конденсат греющего пара паропреобразователя может также утилизироваться, например, в подогревателе сырой воды ПСВ.

Эффективность водяных систем теплоснабжения во многом определяется схемой присоединения абонентов к тепловой сети. Схемы бывают зависимые и независимые (рис.4).

В зависимых схемах присоединения теплоноситель непосредственно поступает в приборы местных систем из тепловой сети, и давление в местных системах