Расходы пара и тепла на теплофикационные турбины с противодавлением.

Процесс производства эл/эн на ТЭЦ характеризуется повышенной тепловой экономичностью по сравнению с КЭС, т.к. тепло отработавшего пара не теряется в холодном источнике (ОС), а используется у теплового потребителя. В случае производства эл/эн на КЭС должна получаться на водогрейных или паровых котельных с низкими параметрами пара, т.е. имеет место процесс раздельного производства электрической и тепловой энергии. На ТЭЦ имеет место комбинированное производство эл/эн и теплоты. Теплофикационные турбины бывают 2 видов:

1. С противодавлением – весь отработавший пар отправляется к потребителю. Недостаток таких турбин: невозможность независимо регулировать электрическую и тепловую мощность турбин.

2. Тепловая турбина с конденсатором и регулируемым отбором пара. Недостаток – имеется конденсатор (доп. капвложения).

Более широко используются турбины 2 типа. В таких турбинах обычно имеются потери тепла в конденсаторе, но они значительно меньше, чем на КЭС.

1. Турбины с противодавлением.

НОК – насос обратного конденсата;

i_ок – энтальпия конденсата;

i_т – энтальпия пара к потребителю с р_т

рт=0, 1-1, 5Мпа

рк=3-4МПа

р0→ рт> > рк

1 кг пара совершает меньшую работу, чем в конденсационной турбине.

Расход пара и тепла на турбинах с противодавлением: пропуск пара через турбину D_T (кг/с) определяется отпуском тепла потребителю.

Отпуск тепла потребителю:

Q_T0 = D_T(i_T - i_OK ) η т, η т=0, 98-0, 99.

Q_T = D_T(i_T - i_OK) – затраты тепла.

η т== Q_T/ Q_T0 – учитывает потери тепла рассеиванием.

Когда теплота отпускается на производственные нужды – задают расход пара (кг/с). Когда теплота отпускается на СО, ГВС и вентиляцию – задают расход тепла (кВт).

Электрическая мощность турбины с противодавлением определяется пропуском пара через неё.

Н_ТА =h₀–h_TA – идеальное теплопадение;

H_Т = h₀ – h_T – реальное теплопадение.

H_Т = Н_ТАh_0i, h_0i=0, 86-0, 88

0-Т – реальный процесс расширения пара в турбине.

Пропуск пара через турбину Dт(кг/с) определяется отпуском тепла потребителю Qто (кВт).

Qто= Dт(h_т-h_ок)η _т, η _т=0, 98-0, 99 – кпд отпуска тепла установкой.

Qт= Dт(h_т-h_ок) – затраты теплоты на потребителя

η _т= Qто/ Qт – учитывает потери теплоты рассеиванием.

При отпуске теплоты на технологические нужды задается Dт и параметры пара, а при отпуске на коммуникационные нужды – задается Qто и параметры воды.

Электрическая мощность турбоагрегата определяется из выражения:

W_Э = D₀H_Th_ЭМ= H_TD_Th_ЭМ – уравнение энергобаланса турбоустановки.

q_т=- количество теплоты отдаваемое 1 кг пара, отпускаемое потребителю.

электрическая мощность прямо пропорциональна теплоте отпускаемой потребителю.

Важным энергетическим показателем теплофикационной ТУ является удельная выработка энергии на тепловом потребелении.

Э_Т = W_Э/Q_Т (кВт/кВт) удельная выработка энергии

, те Эт зависит от параметров пара (свежего и отпускаемого) Чем вышет давление отпускаемого пара, тем ниже Эт (тепловая экономичность).

W_Э = Э_Т *Q_Т - значит, что при заданном тепловом потреблении вырабатывается меньше электроэнергии.

Эт= 0, 2-0, 65, (Эт) = кВт*ч/ГДж.

Расход тепла на турбину с противодавлением

Q_TУ =D_т(h₀ – h_0K)

Q_TУ =D_т(h₀ – h_т)+ D_т(h_т – h_0K)

Нт= h₀ – h_т

Wi= D_т(h₀ – h_т)

q_т= h_т – h_0K

Q_T= D_т(h_т – h_0K)

Q_TУ = Wi+ Q_T

Полный расход тепла принято распределять между эл и тепловой энергией.

Q_ТУ^Т = Q_T

Q_ТУ^Э = Q_ТУ – Q_T

Q_ТУ^Э = Wi

η _ту ^э= Wэ/ Q_ТУ^Э =η _эм=0, 98.

Процесс выработка эл энергии на турбине с противодавлением является более экономичным, тк в них отсутствуют потери в конденсаторе.