Энергетические характеристики турбоагрегатов

Рассмотрим теперь следующие энергетические характеристики турбоагрегатов.

Номинальная (максимальная длительная) мощность турбоагрегата N_ном - это мощность, которую развивает турбина при длительной работе (паспортная характеристика).

N_эк - это мощность, при которой обеспечивается работа с максимальным КПД. Для конденсационных турбин: N _ном = N _{эк .} Для остальных: N _ном > N _эк (на 10÷20%). При работе на N _эк режим работы стационарный, расход пара - нормальный, параметры - расчетные.

Максимальная перегрузочная мощность - это наибольшая возможная мощность, при которой может работать турбина в течение определенного заводом-изготовителем времени.

D , Q , B , η = f ( N _э ) - энергетические характеристики турбоагрегата.

D = f ( N _э ) - паровая характеристика:

D _х - расход пара на холостой ход турбины

Теоретическая характеристика

 - удельный (относительный) прирост расхода пара (тангенс угла наклона паровой характеристики).

тогда   где

 - удельный номинальный расход пара

где  - коэффициент нагрузки

Тогда     

При отсутствии потерь в турбине (х=0) удельный расход пара во всех режимах равен номинальному. Удельный расход пара при росте нагрузки растет.

Графическая зависимость между мощностью турбины, расходом пара на турбину и расходами пара в отборы называется диаграммой режимов.

где:  - расход пара в конденсационном режиме при выключенном отборе.

 - для одного отбора

где:  - удельный прирост расхода пара при выключенном отборе, а

 - расход пара на холостом ходу

Тепловая схема ТЭС

Тепловая схема ТЭС - условное изображение взаимного расположения агрегатов и аппаратов станции, участвующих в технологическом процессе выработки тепловой и электрической энергии.Различают принципиальную и полную тепловую схему. А суть проектирования ТЭС заключается в разработке полной тепловой схемы.

Процесс разработки проходит в несколько этапов:

1) определение типа (КЭС, ТЭЦ) и мощности ТЭС как энергетической установки, предназначенной для покрытия потребности в тепловой и электрической энергии определенного потребителя;

2) выбор цикла и начальных параметров;

3) выбор типа, количества, единичной мощности турбоагрегатов; выбор типа, количества, единичной мощности котельных агрегатов;

4) разработка и составление принципиальной тепловой схемы;

5) расчет принципиальной тепловой схемы;

6) выбор вспомогательного оборудования;

7) составление полной тепловой схемы станции со схемами всех паропроводов пара, питательной воды и вспомогательными трубопроводами.

 

Принципиальная тепловая схема отражает:

1) все этапы преобразования энергии, выделившейся при сжигании топлива, в тепловую и электроэнергию.

2) показывает взаимную связь основных элементов станции;

3) отражает все основное и вспомогательное оборудование, а также оборудование для отпуска тепла внешним потребителям.

На схеме отмечаются параметры, расходы и направления потоков теплоносителей в основных узлах и элементах схемы.

При разработке принципиальной тепловой схемы решаются следующие задачи:

- регенеративный подогрев питательной воды до оптимальной температуры на основании технико-экономических расчетов;

- удаление газов из потоков питательной, сетевой, добавочной воды;

- восполнение потерь теплоносителей в основном цикле паротурбинной установки и вспомогательных устройствах;

- выбор вида параметров и оптимальной схемы отпуска тепла внешним потребителям;

- рациональное использование внешних потоков пара и дренажей в тепловой станции;

- рациональное использование вторичных энергоресурсов промышленного предприятия в тепловой схеме станции.

 

Полная (развернутая) тепловая схема включает все тепловое оборудование (как основное, так и резервное),трубопроводы всех видов, соединяющие все элементы станции, всю запорную и регулирующую арматуру. Она решает задачи:

1. выбор схемы главных трубопроводов, их диаметра и количества параллельных линий, расстановка на них запорной и регулирующей арматур (паропроводы от ПК до турбины, паропроводы регенеративных отборов от турбины до регенеративных подогревателей и до внешних потребителей, трубопровод питательной воды от деаэратора до питательного насоса и ПК);

2. выбор схемы вспомогательных трубопроводов (все дренажные, продувочные, трубопроводы добавочной воды, обратной сетевой воды, циркуляционной воды)

3. выбор пусковых схем и трубопроводов, позволяющих обеспечить пуск паротурбинной установки из холодного состояния.