Современные проблемы теплоэнергетики Лабораторная работа № 1. Часть 1. Компьютерное моделирование годовых показателей работы ТЭЦ. Задание: На основе энергетических характеристик турбин составить программу расчета годовых показателей работы ТЭЦ: выработка и потребление электроэнергии; отпуск теплоты промышленным и отопительным потребителям; расход теплоты на турбинный цех; расход топлива на котлы. Исходные данные: Производственная нагрузка турбин QП (DП ) в течение всего года постоянная с заданным давлением PП . Связь между расходом теплоты QП (кВт) и расходом пара DП (кг/с) – следующая: QП DП 2300 . max Максимальный отпуск отопительной нагрузки QОТ (с учетом нагрузки горячего водоснабжения QГВС ) определить, задавшись ТЭЦ =(0,5-0,6): max НОМ QОТ QОТ _ ОТБ / ТЭЦ , НОМ Где QОТ _ ОТБ - номинальная нагрузка отопительных отборов турбины. Доля нагрузки горячего водоснабжения ГВС QГВС max QОТ сохраняется постоянной в течение всего года. В зимний период (декабрь, январь, февраль) ТЭЦ работает по тепловому графику. В летний период и переходный (весна, осень) станция работает по электрическому графику с заданной электрической нагрузкой. Летом электрическая мощность составляет % от номинальной N Эн , в переходный период – равна номинальной. Отпуск теплоты на отопление от ТЭЦ для каждого месяца определять графически по зависимости тепловой нагрузки отборов QОТ _ ОТБ от температуры наружного воздуха, зная среднемесячные температуры наружного воздуха. Давление пара в отопительном отборе PП находить по температуре сетевой воды за сетевой установкой турбины. Принять: КПД котлов КА =0,90; КПД транспорта теплоты по трубопроводам Т =0,97; доля электроэнергии на собственные нужды – ЭCН =7 % от N Эн ; доля теплоты на собственные нужды – 5 % от QТН_ отб . Исходные данные № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Тип турбины Т-110/120-130 Т-175/210-130 ПТ-60/75-130/13 ПТ-80/100-130/13 ПТ-135/165130/15 Т-110/120-130 Т-175/210-130 ПТ-60/75-130/13 ПТ-80/100-130/13 ПТ-135/165130/15 Т-110/120-130 Т-175/210-130 ПТ-60/75-130/13 ПТ-80/100-130/13 ПТ-135/165130/15 Т-110/120-130 Т-175/210-130 ПТ-60/75-130/13 ПТ-80/100-130/13 ПТ-135/165130/15 ПТ-80/100-130/13 ПТ-135/165130/15 Т-110/120-130 Т-175/210-130 N Эн МВт 110 175 60 80 135 НОМ QОТ _ ОТБ DП PП t ПС / tОС ГВС ГДж/ч 733 1135 180 274 460 кг/с 40 55,5 64 бар С/С 140/60 150/60 160/60 140/70 150/70 % 10 12 15 17 20 % 70 75 80 85 90 110 175 60 80 135 733 1135 180 274 460 20 30 35 130/70 130/60 130/50 135/50 135/60 10 12 15 17 20 90 85 75 80 70 Москва 110 175 60 80 135 733 1135 180 274 460 25 35 45 135/70 140/60 150/60 160/60 140/70 10 12 15 17 20 75 75 75 75 75 Самара 110 175 60 80 140 733 1135 180 274 400 30 40 50 150/70 130/70 140/60 135/50 150/70 10 12 15 17 20 80 80 80 80 Челябинск 80 145 274 460 35 45 160/60 15 150/70 15 70 70 Оренбург 100 180 733 1135 - 140/70 15 140/70 15 85 85 Тверь Средняя скорость ветра за три зимних месяца, м/с Среднемесячн Среднемесячн ая ая относительная температура влажность воздуха в воздуха в июле, °С июле, % 10 13 15 Город Архангельск Барнаул Екатеринбург Иркутск Красноярск Новокузнецк Новосибирск Омск Пермь Томск Тюмень Уфа Харьков Киев Махачкала Рязань Иваново Сочи Брянск Приложение Климатич Среднемесячная Климат еские температура ические подрайон воздуха в районы ы январе, °С I IA От -32 и ниже - От +4 до +19 - IБ От -28 и ниже 5 и более От 0 до +13 Более 75 II III IV IB От -14 до -28 - От +12 до +21 - IГ От -14 до -28 5 и более От 0 до +14 Более 75 IД От -14 до -32 - От +10 до +20 - IIА От -4 до -14 5 и более От +8 до +12 Более 75 IIБ От -3 до -5 5 и более От +12 до +21 Более 75 IIВ От -4 до -14 - От +12 до +21 - IIГ От -5 до -14 5 и более От+12 до +21 Более 75 IIIA От -14 до -20 - От +21 до +25 - IIIБ От -5 до +2 - От +21 до +25 - IIIB От -5 до -14 - От +21 до +25 - IVA От -10 до +2 - От +28 и выше - IVБ От +2 до +6 - От +22 до +28 50 и более в 15 ч IVB От 0 до +2 - От +25 до +28 - IVГ От -15 до 0 - От +25 до +28 - Примечание - Климатический подрайон IД характеризуется продолжительностью холодного периода года (со средней суточной температурой воздуха ниже 0 °С) 190 дней в году и более. Климатическое районирование разработано на основе комплексного сочетания средней месячной температуры воздуха в январе и июле, средней скорости ветра за три зимних месяца, средней месячной относительной влажности воздуха в июле (см. таблицу А.1) Порядок выполнения работы: 1). Построить температурный график теплосети и аппроксимировать его линейными зависимостями. Температуру воды за ВСП при расчетной температуре наружного воздуха определить из уравнений тепловых балансов: max НОМ QОТ QОТ _ ОТБ / ТЭЦ t ПС tОС C p Gсв НОМ ВСП QОТ tОС C pGсв _ ОТБ tСВ 2). Построить годовой график изменения тепловой (отопительной плюс ГВС) нагрузки потребителя и аппроксимировать его формулой Россандера. 3). Из справочника определить среднемесячные температуры и по ним ВСП мес из графиков определить QОТ _ ОТБ , tСВ . 4). Запрограммировать ЭХ заданной турбины (формулу см в учебнике) для расчета расхода теплоты на турбину в зависимости от заданных значений электрической мощности, отопительной, производственной нагрузок и давления пара в регулируемых отборах. 5). Выполнить расчет расхода теплоты на турбину по ЭХ для среднемесячной температуры каждого месяца года. 6). Выполнить расчет расхода топлива для каждой среднемесячной температуры. 7). Построить годовые графики электроэнергии, отпуска теплоты из производственного и отопительного отборов турбины, расхода теплоты на турбину и топлива. 8). Рассчитать среднемесячные и среднегодовые значения удельных расходов условного топлива по отпуску теплоты и электроэнергии.