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.
