Как да преобразуваме тонове въглища в gcal, определяйки нуждата от гориво. Определяне на специфичния разход на референтно гориво за генерирана GJ (Gcal) топлина

Доцент доктор. А.М. Кузнецов, Московски енергиен институт (ТУ)

Специфичният разход на стандартно гориво за производство и доставка на топлинна енергия от ТЕЦ за топлоснабдяване на потребителите е важен показател за работата на ТЕЦ.

В учебници, известни на всички енергетици, по-рано беше предложен физически метод за разделяне на потреблението на гориво на производство на топлинна и електрическа енергия в ТЕЦ. Така, например, в учебника E.Ya. Соколов "Топлоснабдяване и топлинни мрежи" е дадена формулата за изчисляване на специфичния разход на гориво за производство на топлинна енергия в ТЕЦ:

b t = 143 / η c. s. = 143 / 0,9 = 159 kg / Gcal, където 143 е количеството стандартно гориво, kg, при изгаряне се отделя 1 Gcal топлинна енергия; η k.s - ефективност на котелната електроцентрала, като се вземат предвид топлинните загуби в паропроводите между котелното и машинното помещение (приема се стойността 0,9). И в учебника В.Я. Рижкин „Топлоелектрически централи“ в примера за изчисляване на топлинната схема на турбинната централа T-250-240 беше определено, че специфичният разход на гориво за генериране на топлинна енергия е 162,5 kg еталонно гориво / Gcal.

Този метод не се използва в чужбина, а у нас, започвайки от 1996 г., в РАО "ЕЕС на Русия" започна да се използва друг, по-усъвършенстван, пропорционален метод на ORGRES. Но този метод също така дава значително надценяване на разхода на гориво за генериране на топлина в ТЕЦ.

Най-правилното изчисляване на разходите за гориво за производство на топлинна енергия в ТЕЦ се дава чрез метода за ефективност на добив, който е представен по-подробно в статията. Изчисленията, извършени на базата на този метод, показват, че разходът на гориво за генериране на топлина в ТЕЦ с турбини Т-250-240 е 60 kg/Gcal, а при ТЕЦ с турбини T-110/120-12,8-5M - 40,7 kg/Gcal.

Нека разгледаме метода за ефективност на подбор, като използваме примера на ПГТ ТЕЦ с парна турбина Т-58/77-6.7. Основните показатели за работа на такава турбина са представени в таблицата, от която се вижда, че средният й зимен режим на работа е топлинен извличане, а летният е кондензационен. В горната част на таблицата и в двата режима всички параметри са еднакви. Разликата се проявява само в селекциите. Това ви позволява уверено да изчислявате разхода на гориво в режим на отопление.

Парната турбина Т-58/77-6.7 е проектирана да работи като част от двуконтурна ПГУ-230 в ТЕЦ в московския квартал Молжаниново. Топлинно натоварване - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW или 140 Gcal / h). Промяната в електрическата мощност на турбинната инсталация при прехода от режим на отопление към режим на кондензация е:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Ефективността на извличане се изчислява по следната формула:

ηt \u003d N / Q r \u003d 18,9 / 162,8 = 0,116.

При същия топлинен товар (586 GJ/h), но с отделно генериране на топлинна енергия в топлофикационната котелна, разходът на гориво ще бъде:

B K = 34.1 .Q / ηr k = 34.1.586 / 0.9 \u003d = 22203 kg / h (158.6 kg / Gcal), където 34.1 е количеството стандартно гориво, kg, което по време на изгарянето е на 1 GJ освободена топлинна енергия; η rk. - Ефективност на районната котелна с отделно производство на енергия (предполагаема стойност 0,9).

Разход на гориво в енергийната система за производство на топлинна енергия в ТЕЦ, като се вземе предвид ефективността на извличане:

където η ks. - Ефективност на котелната на заместващия IES; ηo - ефективност на турбинната инсталация на заместващия CPP; η e s. - Ефективност на електрическите мрежи при пренос на електрическа енергия от заместващ IES.

Спестяване на гориво при комбинирано производство на топлинна и електрическа енергия в сравнение с котелна централа за топлофикация:

Специфична консумация на стандартно гориво за генериране на топлинна енергия според метода за избор на ефективност: b t = W t / Q g = 7053/140 = 50,4 kg / Gcal.

В заключение трябва да се отбележи, че методът за избор на коефициента на ефективност е научно обоснован, правилно отчита процесите, протичащи в енергийната система в условия на топлофикация, лесен е за използване и може да се използва широко.

литература

1. Рижкин В.Я. Топлоелектрически централи. М.-Л.: Енергия, 1967. 400 с.

2. Соколов Е.Я. Топлоснабдяване и топлинни мрежи. М.: Енергоиздат, 1982. 360 с.

3. Кузнецов A.M. Сравнение на резултатите от разделянето на разхода на гориво на електрическа и топлинна енергия, доставена от ТЕЦ по различни методи // Енергетик. 2006. No 7. С. 21.

4. Кузнецов A.M. Икономия на гориво при преобразуване на турбините в режим на отопление// Енергетик. 2007. No 1. С. 21-22.

5. Кузнецов A.M. Икономия на гориво на агрегата с турбина Т-250-240 и показатели за ефективност // Енергоспестяване и обработка на водата. 2009. No 1. С. 64-65.

6. Кузнецов A.M. Изчисляване на икономия на гориво и показатели за ефективност на турбината Т-110/120-12.8-5M // Енергоспестяване и подготовка на вода. 2009. No 3. С. 42-43.

7. Баринберг Г.Д., Валамин А.Е., Култишев А.Ю. Парни турбини на ЗАО УТЗ за перспективни проекти на ПГУ// Теплоенергетика. 2009. No 9. С. 6-11.

материални ресурси

Изчисляване на годишното търсене на топлинна и електрическа енергия от основния вид гориво:

където R h.nom = тънък разход на 1 Gcal - номинален почасов разход на гориво за работа на един котелен агрегат;

0,7 - коефициент, отчитащ времето за работа на производството на топлинна и електрическа енергия;

1.1 - коефициент, отчитащ разхода на гориво за отоплителни котли.

Резервен разход на гориво:

където Р ch.res.top е номиналният почасов дебит при работа на един котелен агрегат на резервно гориво.

Годишна консумация на електроенергия за производство на топлинна и електрическа енергия:

където N el - специфична консумация на електроенергия за производство на 1 Gcal топлина, kWh / Gcal;

Годишна производствена програма за производство на топлинна енергия, Gcal/година.

Годишни разходи за химикали:

където H x = 26 е стандартната консумация на химикали за производството на 1 Gcal топлинна енергия, rub/Gcal

Годишни разходи за вода:

където Hw = 1,5 е стандартната консумация на вода за производство на 1 Gcal топлинна енергия, Gcal.

Всички данни, получени при изчислението, са обобщени в табл. единадесет.

Таблица 11

Консумация на материални и енергийни ресурси

6. Изчисляване на амортизационните отчисления

Амортизационните отчисления се определят за всяка група фондове за производство на топлинна енергия по формулата:

където H A е нормата на амортизация за пълно възстановяване или основен ремонт на дълготрайни активи, %;

F sg - първоначална цена.

N A - за основен ремонт е 15%.

Пълното възстановяване съответства на стойността на дълготрайните активи.

Всички резултати от изчисленията са обобщени в табл. 12.

Таблица 12

Изчисляване на амортизационните разходи

7. Изчисляване на годишни експлоатационни разходи и производствена себестойност на 1 Gcal топлинна енергия

Наименованието на артикулите, за които се изчисляват годишните експлоатационни разходи и редът за тяхното изчисляване са дадени в табл. тринадесет.

Таблица 13

Изчисляване на разходите за производство на топлинна енергия

където V y е разходът на еталонно гориво, kgf/h , - калоричност на горивото, kJ/kg; или , след това - калоричност на горивото, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - топлина, полезно използвана в котелния агрегат, kJ / h (kcal / h).

Нетната ефективност на котелния агрегат, която отчита разходите за топлинна и електрическа енергия за собствени нужди, се определя по формулата,%:

,

където Q 1 - полезна топлина, използвана в котелния агрегат, KJ / h; k = 1 kWh = 860 kcal \u003d 3600 kJ.

Консумацията на електроенергия на час за собствени нужди в котелното цех W sn, kWh се определя по формулата

W sn \u003d (N dv + N ds + N mon) + W p + W pl + W zu,

където N dv, N ds, N mon - мощността на вентилатора на вентилатора, димоотвода и захранващата помпа, kW; W p \u003d E r B - цената на електроенергията за разтоварване, съхранение и транспортиране на гориво с раздробяването му по пътя за подаване на гориво kWh; W pl \u003d E pl V - консумация на енергия за пулверизиране, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - консумация на енергия за отстраняване на пепел, kWh.

където Er е специфичната консумация на енергия за разтоварване, съхраняване и транспортиране на горивото с раздробяването му по пътя за подаване на гориво. Стойността на E p = 0,6÷2,5 kWh/t гориво.

E pl - специфична консумация на мощност за пулверизиране, kWh/t гориво. Приблизителните стойности на E PL са дадени в табл. един.

маса 1

Приблизителни стойности на специфичната консумация на енергия

за подготовка на прах Е мн

Ezu - специфичната консумация на енергия за отстраняване на пепел, свързана с 1 тон генерирана пара, варира от 0,3 до 1 kWh / тон пара, в зависимост от вида гориво, системата за отстраняване на пепел и местните условия.

Консумация на топлина в котелния агрегат за собствени нужди, kW

където е потреблението на топлина (пара) за деаератора, kJ/s; - потребление на топлина (пара) за мазутни съоръжения, kJ/s; - консумация на топлина (пара) за почистване на нагревателни повърхности от отлагания на пепел и шлака; - разход на топлина за отопление на въздуха извън котелния агрегат, kJ/s; – разход на топлина (пара) за дюзи за мазут; - консумация на топлина (пара) за задвижване на захранващата помпа, kW; B - разход на гориво, kg / s.

Определяме нетната ефективност на котелния блок (), който отчита само разходите за електроенергия за спомагателните нужди на парогенератора по формулата,%

.

В табл. 2 са показани стойностите на измерените параметри по време на балансовите тестове на котела PK-24.

таблица 2

Таблица с измерени параметри за котел PK-24

Краят на масата. 2

В табл. Фигура 3 показва стойностите на измерените параметри по време на балансовите тестове на котела TP-10.

Таблица 3

Таблица на измерените параметри за котела TP-10

Краят на масата. 3

Таблица 4

Таблица с резултатите от изчисленията

Тестови въпроси:

1. Как се нарича специфичен разход на еталонно гориво за генериране на 1 GJ топлина?

2. Как се нарича термична верига на блока?

3. Начертайте работния процес на цикъла в диаграма T-S и i-S (известна още като h-S).

4. Как да определим еквивалентния разход на гориво на генерирана GJ топлина?

5. Как калоричността на горивото влияе върху специфичния разход на еталонно гориво за генериране на 1 GJ топлина?

6. Какви са стойностите на еквивалентния разход на гориво на GJ топлинна енергия, генерирана от съвременните ТЕЦ? Оценете знанията, които сте придобили от опита за еквивалентния разход на гориво за генериране на 1GJ топлина с данните, налични в литературата.