Режимы работы и эксплуатации ТЭС. Графики нагрузок и режимы работы электростанций, страница 3

нагрузки котла.  /рис5./

Для блока в целом зависимость расхода топлива от нагрузки имеет вид аналогичный тепловой характеристике турбины.

Зависимость расхода топлива от электрической нагрузки достаточно точно выражается только для газового топлива:

                                    В^нт_у = 0,1227* Q^нт_э / ή^нт_ка ή_тп = 34,2 * Q^нт _э / η^нт_ка η_тп т/ч (кг/ч)

где   В^нт_у  - расход условного топлива на отпущенную электроэнергию в т/ч ( кг/ч )

        Q^нт_э  - расход тепла на турбину с учетом расхода электроэнергии и тепла на СН, мвт

        η^нт_ка -  КПД нетто котла с учетом затрат на привод  ПН

        η_тп  -   КПД теплового потока

Расход тепла на турбоустановку:

                                   Q^нт_э = ( Q_э + Q^сн_э ) N / (N – N_сн )

где Q – в мвт

       N _сн – мощность СН в мвт.

Все  эти соотношения действительны при постоянных параметрах котла и турбины – однофакторная характеристика. Фактические характеристики многофакторные,  т.к. имеет место при отклонении параметров от номинальных. В результате ввода поправок энергетические характеристики становятся техническими нормами.

Режимы работы котельных агрегатов

Основной задачей котла является обеспечение паром общего паропровода или турбины в блочных установках, обеспечение заданных параметров пара, поддержание экономичности процесса сжигания топлива. Различают режимы работы стационарные (установившиеся ) и переходные.

Неустановившиеся режимы характеризуются динамическими характеристиками, используемыми для настройки систем автоматического управления котельными агрегатами. Основные показатели, влияющие на работу котлов:

-  паровая нагрузка  D_п

-  температура питательной воды

-  характеристики топлива: зольность, влажность, выход летучих (А^р, W^р,  V^р ),тонина помола углей R_x ,  влажность пыли  W%.

-  воздушный режим, определяемый коэф. избытка воздуха α  и присосами по тракту Δα

-  плавкость золы, характеризуемая температурами t₁ – начала деформации частиц,  t₂ – начала размягчения частиц,   t₃ – начала жидкоплавкого состояния.

-  загрязнение поверхностей нагрева

-  применение совместного сжигания двух видов топлив.

Выходными параметрами являются :

-  давление острого пара, температура острого пара, температура пара после промперегрева и КПД котла.

Взаимосвязь всех этих факторов не имеет аналитического решения, т.к. на практике происходит одновременное изменнение нескольких параметров.

Режимы работы котла зависят также от типа котла – барабанного или прямоточного.

На работу котла  могут влиять внутренние и внешние возмущения. К внешним относятся изменения расхода пара турбинами при изменении нагрузки и изменение температуры питательной воды при этом.

К внутренним возмущениям относятся изменения состава топлива, теплоты сгорания топлива, неравномерность поступления топлива, колебание давления топлива / газа или мазута/.

Влияние внутренних и внешних возмущений на режимы работы барабанного котла

Взаимосвязь между топочным процессом, аэродинамикой продуктов сгорания и теплообменом математически трудно описывается, и потому можно выразить упрощенно графически.                                                                                                                                         1.  Рассмотрим влияние нагрузки котла на примере с барабанным котлом без промперегрева пара. Распределение нагрузки между поверхностями нагрева котла при изменении нагрузки от  D₁   до D₂, без учета потерь  q₃, q₄, q₅, представлено  в  виде диаграммы T-Q .  /рис6 /.

Тепло топлива, подведенное к котлу, с учетом КПД:

                              B₁ Q^н_р η_к1 = D₁ (h_пп – h_пв ) = B₁ (Q^р₁ + Q^к₁ )

где : Q^р₁, Q^к₁ – соответственно тепло , полученное радиационным и конвективным путем.

Для нагрузки D₂ :

                               B₂ Q^р_н η_к2 = D₂ ( h_пп – h_пв) =B₂ (Q^р₂ + Q^к₂ )

Теоретическая температура горения увеличивается в основном за счет тепла горячего воздуха, которое незначительно, и выражается: