Полный расход теплоты на турбоустановку, ГДж/ч:
,
где – энтальпия свежего пара перед турбиной, кДж/кг; – энтальпия питательной воды перед котлом, кДж/кг.
Энтальпии рабочего тела (воды и водяного пара) энергоблока определяются по таблицам [4] по температуре и давлению соответствующей среды.
Расход тепла на производство:
Расход тепла на отопление:
Расход теплоты турбоустановки на выработку электроэнергии, ГДж/ч:
,
Для конденсационного энергоблока = 0.
Коэффициент полезного действия по производству электроэнергии:
Удельный расход тепла на производство электроэнергии:
.
Тепловая нагрузка парогенератора:
Коэффициент полезного действия трубопроводов:
Коэффициент полезного действия по производству электроэнергии ТЭЦ:
Коэффициент полезного действия по производству и отпуску тепла на отопление с ТЭЦ:
КПД энергоблока нетто:
,
где – доля расхода электрической энергии на собственные нужды ( = 4 – 10 %)
Удельный расход условного топлива на производство электроэнергии:
,
Удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии:
, .
Часовой расход условного топлива:
,
где – теплота сгорания условного топлива ( = 29308 кДж/кг).
Заключение
В настоящее время многими проектными и научно-исследовательскими группами проводятся исследования влияние качества сетевой и подпиточной воды систем «Источник теплоты – тепловая сеть», а также состава и количества отложений в тепловых сетях на перерасход органического топлива и, как следствие, эффективность работы Источника теплоты (теплоподготовительной установки, тепловой электрической станции). Анализ в данной области позволяет разработать технические и технологические решения по минимизации процессов накипеобразования в системах теплоснабжения и повышению энергетической эффективности теплоснабжения потребителей. Далее представлены табличные и различные графические зависимости (рис. 8, 9, табл. 1) влияния накипи в теплосетевом, водогрейном и парообразующем оборудовании на перерасход топлива [5, 6].
Выполненные исследования [5] показали, что при толщине накипи в 1 мм, совокупность тепловых потерь в системе теплоснабжения составляет 6 %. В котельных с некачественной водоподготовкой (или ее полным отсутствием) толщина накипи достигает 5 – 10 мм, что приводит к перерасходу топлива до 45 %. Кроме того, ежегодно по окончании отопительного сезона выполняется трудоемкая очистка котлоагрегатов от накипи, на что тратятся значительные средства.
Рис. 8. Зависимость перерасхода топлива в % от толщины слоя накипи
Обозначения: 1, 2, 3 – по данным отечественных источников; 4 – по данным иностранных источников.
Рис. 9. Зависимость перерасхода топлива в % от толщины слоя накипи
На поверхностях нагрева при работе теплообменного оборудования (котлов, теплообменников, испарителей, охладителей и т.п.)
Таблица 1. Зависимость суточного перерасхода газа от толщины накипи для некоторых типов котлов.
№ | Марка котла | Произ-водитель-ность Гкал/час | Толщина накипи | |
δ=0,5 мм, Перерасход газа, куб.м | δ=4,0 мм, Перерасход газа, куб.м | |||
Е 1/9 | 0,6 | |||
ВК-22 | 2,2 | |||
КВЗГМ-4 | 4,0 | |||
КВГ-6,5 ДКВР-10/13 | 6,5 |
Контрольные вопросы
1. Какими показателями характеризуется тепловая экономичность турбоустановки?
2. Как влияет температуры воды и химический состав воды на интенсивность карбонатно-кальциевого накипеобразования?
3. Что является основным условием образования отложений при нагревании воды в трубчатых теплообменниках?
4. Как влияет температурный градиент нагревания grad t на интенсивность карбонатного накипеобразования?
5. Как изменяется интенсивность карбонатно-кальциевого накипеобразования в зависимости плотности теплового потока?
6. Что такое «Произведение растворимости» (ПР)?
7. Что означает «Положительный и отрицательный температурный коэффициент растворимости»?
8. Какой температурный коэффициент растворимости имеют CaCO3 и CaSO4, а также хлориды кальция?
9. Как записывается уравнение для определения коэффициента теплопередачи трубы с накипью?
10. Как определяется удельный расход условного топлива на производство и отпуск тепловой энергии?
Литература
1. Лапотышкина Н.П., Сазонов Р.П. Водоподготовка и водно-химический режим тепловых сетей. – М.: Энергоиздат, 1982. – 200 с.
2. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции: Учебник для ВУЗов / В.Я. Рыжкин. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 328с.
3. Низамова А.Ш. Технология централизованного производства электрической энергии и теплоты. Часть 1 (6 семестр): Учебное пособие / А.Ш. Низамова. – Казань: Каз. гос. энерг. ун-т, 2005. – 120 с.
4. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара / С.Л. Ривкин, А.А. Александров. – М.: Энергия, 1980.
5. https://www.pandia.ru/text/category/yenergosberezhenie
6. https://nakipinet.org.ua/index.htm