Современные проблемы теплоэнергетики На основе энергетических характеристик турбин составить программу

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 Q П
(кВт) и расходом пара D П (кг/с) – следующая: QП  DП  2300 .
Максимальный отпуск отопительной нагрузки QТmax (с учетом нагрузки
горячего водоснабжения Q ГВС ) определить, задавшись ТЭЦ =(0,5-0,6):
QТmax  QТН_ отб / ТЭЦ ,
Где QТН_ отб - номинальная нагрузка отопительных отборов турбины.
Доля нагрузки горячего водоснабжения  ГВС 
QГВС
QТmax
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 QТ _ 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-135/165-130/15
Т-110/120-130
Т-175/210-130
ПТ-60/75-130/13
ПТ-80/100-130/13
ПТ-135/165-130/15
Т-110/120-130
Т-175/210-130
ПТ-60/75-130/13
ПТ-80/100-130/13
ПТ-135/165-130/15
Т-110/120-130
Т-175/210-130
ПТ-60/75-130/13
ПТ-80/100-130/13
ПТ-135/165-130/15
ПТ-80/100-130/13
ПТ-135/165-130/15
Т-110/120-130
Т-175/210-130
N Эн
МВт
110
175
60
80
135
110
175
60
80
135
110
175
60
80
135
110
175
60
80
140
80
145
100
180
QТН_отб
DП
PП
tПС / tОС
 ГВС

ГДж/ч
733
1135
180
274
460
733
1135
180
274
460
733
1135
180
274
460
733
1135
180
274
400
274
460
733
1135
кг/с
40
55,5
64
20
30
35
25
35
45
30
40
50
35
45
-
бар
С/С
140/60
150/60
160/60
140/70
150/70
130/70
130/60
130/50
135/50
135/60
135/70
140/60
150/60
160/60
140/70
150/70
130/70
140/60
135/50
150/70
160/60
150/70
140/70
140/70
%
10
12
15
17
20
10
12
15
17
20
10
12
15
17
20
10
12
15
17
20
15
15
15
15
%
70
75
80
85
90
90
85
75
80
70
75
75
75
75
75
80
80
80
80
10
13
15
Город
Архангельск
Барнаул
Екатеринбург
Иркутск
Красноярск
Москва
Новокузнецк
Новосибирск
Омск
Пермь
Самара
Томск
Тюмень
Уфа
Харьков
Челябинск
Киев
Махачкала
Рязань
Иваново
70
70
85
85
Оренбург
Сочи
Тверь
Брянск
Приложение
Средняя
скорость
ветра за три
зимних
месяца, м/с
Климатич Среднемесячная
Климат
еские
температура
ические
подрайон
воздуха в
районы
ы
январе, °С
I
Среднемесячн
Среднемесячн
ая
ая
относительная
температура
влажность
воздуха в
воздуха в
июле, °С
июле, %
IA
От -32 и ниже
-
От +4 до +19
-
IБ
От -28 и ниже
5 и более
От 0 до +13
Более 75
IB
От -14 до -28
-
От +12 до +21
-
IГ
От -14 до -28
5 и более
От 0 до +14
Более 75
II
III
IV
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). 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.
2). Построить годовой график изменения тепловой (отопительной плюс
ГВС) нагрузки потребителя и аппроксимировать его формулой Россандера.
3). Построить температурный график теплосети и аппроксимировать
его линейными зависимостями.
4). Выполнить расчет расхода теплоты на турбину по ЭХ для
среднемесячной температуры каждого месяца года.
5). Выполнить расчет расхода топлива для каждой среднемесячной
температуры.
6). Построить годовые графики электроэнергии, отпуска теплоты из
производственного и отопительного отборов турбины, расхода теплоты на
турбину и топлива.
7). Рассчитать среднемесячные и среднегодовые значения удельных
расходов условного топлива по отпуску теплоты и электроэнергии.