Kako pretvoriti tone uglja u gcal, određujući potrebu za gorivom. Određivanje specifične referentne potrošnje goriva po proizvedenom GJ (Gcal) topline

dr.sc. A.M. Kuznjecov, Moskovski energetski institut (TU)

Specifična potrošnja standardnog goriva za proizvodnju i snabdijevanje toplotnom energijom iz CHP za opskrbu potrošača toplinom važan je pokazatelj rada CHP.

U udžbenicima poznatim svim elektroinženjerima, ranije je predložena fizička metoda za podjelu potrošnje goriva na proizvodnju toplinske i električne energije u TE. Tako, na primjer, u udžbeniku E.Ya. Sokolova "Mreže za opskrbu toplinom i toplinske mreže" data je formula za izračunavanje specifične potrošnje goriva za proizvodnju topline u kogeneraciji:

b t = 143 / η c. s. = 143 / 0,9 = 159 kg / Gcal, gdje je 143 količina standardnog goriva, kg, kada se sagori, oslobađa se 1 Gcal toplinske energije; η k.s - efikasnost kotlovske elektrane, uzimajući u obzir gubitke toplote u cevovodima pare između kotlarnice i mašinske prostorije (pretpostavljena je vrednost 0,9). I u udžbeniku V.Ya. Ryzhkin "Termoelektrane" na primjeru proračuna termičke sheme turbinske elektrane T-250-240, utvrđeno je da je specifična potrošnja goriva za proizvodnju toplinske energije 162,5 kg referentnog goriva / Gcal.

Ova metoda se ne koristi u inostranstvu, a kod nas je od 1996. godine u RAO "UES Rusije" počela da se primenjuje druga, naprednija, proporcionalna ORGRES metoda. Ali ova metoda također daje značajno precjenjivanje potrošnje goriva za proizvodnju topline u CHP.

Najtačniji proračun troškova goriva za proizvodnju toplote u TE dat je metodom efikasnosti ekstrakcije, koja je detaljnije prikazana u članku. Proračuni rađeni na osnovu ove metode pokazuju da je potrošnja goriva za proizvodnju toplotne energije u TE sa turbinama T-250-240 60 kg/Gcal, au TE sa turbinama T-110/120-12,8-5M - 40,7 kg/Gcal.

Razmotrimo metod efikasnosti selekcije na primjeru CCGT CHPP sa parnom turbinom T-58/77-6,7. Glavni pokazatelji rada takve turbine prikazani su u tabeli iz koje se vidi da je njen prosječni zimski režim rada odvod topline, a ljetni kondenzacijski. U gornjem dijelu tabele u oba moda svi parametri su isti. Razlika se pojavljuje samo u odabirima. To vam omogućava pouzdano izračunavanje potrošnje goriva u načinu grijanja.

Parna turbina T-58/77-6.7 je dizajnirana da radi kao dio CCGT-230 s dva kruga u termoelektrani u Molzhaninovo okrugu u Moskvi. Toplotno opterećenje - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW ili 140 Gcal / h). Promjena električne snage turbinskog postrojenja pri prelasku iz režima grijanja u režim kondenzacije je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Efikasnost ekstrakcije se izračunava prema sljedećoj formuli:

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

Uz isto toplotno opterećenje (586 GJ/h), ali uz odvojenu proizvodnju toplotne energije u kotlovnici daljinskog grijanja, potrošnja goriva će biti:

B K = 34.1 .Q / ηr k = 34.1.586 / 0.9 \u003d = 22203 kg / h (158.6 kg / Gcal), gdje je 34.1 količina standardnog goriva, kg, koja je tokom sagorijevanja 1 GJ oslobođena toplotna energija; η rk. - Učinkovitost kotlarnice sa odvojenom proizvodnjom energije (pretpostavljena vrijednost 0,9).

Potrošnja goriva u energetskom sistemu za proizvodnju toplotne energije u TE, uzimajući u obzir efikasnost ekstrakcije:

gdje je η ks. - Efikasnost kotlarnice zamjenskog IES-a; ηo - efikasnost turbinskog postrojenja zamjenskog CPP-a; η e s. - Efikasnost električnih mreža pri prenosu električne energije iz zamjenskog IES-a.

Uštede goriva u kombinovanoj proizvodnji toplotne i električne energije u poređenju sa kotlovnicom za daljinsko grejanje:

Specifična potrošnja standardnog goriva za proizvodnju toplinske energije prema metodi odabira efikasnosti: b t = W t / Q g = 7053/140 = 50,4 kg / Gcal.

U zaključku treba napomenuti da je metoda odabira faktora efikasnosti naučno utemeljena, pravilno uzima u obzir procese koji se odvijaju u elektroenergetskom sistemu u uslovima grijanja, laka je za korištenje i može se široko koristiti.

Književnost

1. Ryzhkin V.Ya. Termoelektrane. M.-L.: Energija, 1967. 400 str.

2. Sokolov E.Ya. Opskrba toplinom i toplinske mreže. M.: Energoizdat, 1982. 360 str.

3. Kuznjecov A.M. Usporedba rezultata podjele potrošnje goriva na električnu i toplinsku energiju isporučenu iz TE različitim metodama // Energetik. 2006. br. 7. str. 21.

4. Kuznjecov A.M. Ušteda goriva pri pretvaranju turbina u režim grijanja// Energetik. 2007. br. 1. S. 21-22.

5. Kuznjecov A.M. Ušteda goriva na jedinici s turbinom T-250-240 i pokazatelji učinka // Ušteda energije i tretman vode. 2009. br. 1. S. 64-65.

6. Kuznjecov A.M. Proračun uštede goriva i pokazatelja performansi turbine T-110/120-12.8-5M // Ušteda energije i tretman vode. 2009. br. 3. S. 42-43.

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. Parne turbine CJSC UTZ za perspektivne projekte CCGT// Teploenergetika. 2009. br. 9. S. 6-11.

materijalna sredstva

Proračun godišnje potražnje za proizvodnjom toplotne i električne energije u glavnoj vrsti goriva:

gdje je P h.nom = mala potrošnja po 1 Gcal - nominalna satna potrošnja goriva za rad jedne kotlovske jedinice;

0,7 - koeficijent koji uzima u obzir vrijeme rada proizvodnje toplotne i električne energije;

1.1 - koeficijent koji uzima u obzir potrošnju goriva za kotlove za grijanje.

Rezervna potrošnja goriva:

gdje je R ch.res.top nazivni satni protok tokom rada jednog kotlovskog agregata na rezervno gorivo.

Godišnja potrošnja električne energije za rad proizvodnje toplinske i električne energije:

gdje je N el - specifična potrošnja električne energije za proizvodnju 1 Gcal toplotne energije, kWh/Gcal;

Godišnji proizvodni program za proizvodnju toplotne energije, Gcal/god.

Godišnji troškovi za hemikalije:

gdje je H x = 26 standardna potrošnja hemikalija za proizvodnju 1 Gcal toplotne energije, rub/Gcal

Godišnji troškovi vode:

gdje je Hw = 1,5 standardna potrošnja vode za proizvodnju 1 Gcal toplotne energije, Gcal.

Svi podaci dobijeni proračunom sumirani su u tabeli. jedanaest.

Tabela 11

Potrošnja materijalnih i energetskih resursa

6. Obračun troškova amortizacije

Odbici amortizacije utvrđuju se za svaku grupu fondova za proizvodnju toplotne i električne energije prema formuli:

gdje je H A stopa amortizacije za potpunu restauraciju ili remont osnovnih sredstava, %;

F sg - početni trošak.

N A - za velike popravke je 15%.

Potpuni oporavak odgovara vrijednosti osnovnih sredstava.

Svi rezultati proračuna su sažeti u tabeli. 12.

Tabela 12

Obračun troškova amortizacije

7. Obračun godišnjih troškova poslovanja i troškova proizvodnje 1 Gcal toplotne energije

Naziv artikala za koje se obračunavaju godišnji troškovi poslovanja i postupak njihovog obračuna dat je u tabeli. trinaest.

Tabela 13

Obračun troškova proizvodnje toplinske energije

gdje je V y potrošnja referentnog goriva, kgf/h , - kalorična vrijednost goriva, kJ/kg; ili , zatim - kalorična vrijednost goriva, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - toplota koja se korisno koristi u kotlovskoj jedinici, kJ / h (kcal / h).

Neto efikasnost kotlovske jedinice, koja uzima u obzir troškove toplinske i električne energije za vlastite potrebe, određuje se po formuli,%:

,

gde je Q 1 - korisna toplota koja se koristi u kotlovskoj jedinici, KJ/h; k \u003d 1 kWh \u003d 860 kcal = 3600 kJ.

Potrošnja električne energije po satu za sopstvene potrebe u kotlarnici W sn, kWh određuje se po formuli

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

gdje je N dv, N ds, N mon - snaga ventilatora, dimovoda i pumpe za napajanje, kW; W p \u003d E r B - trošak električne energije za istovar, skladištenje i transport goriva sa drobljenjem na putu dovoda goriva kWh; W pl \u003d E pl V - potrošnja energije za usitnjavanje, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - potrošnja energije za uklanjanje pepela, kWh.

gdje je Er specifična potrošnja energije za istovar, skladištenje i transport goriva sa drobljenjem na putu dovoda goriva. Vrijednost E p = 0,6÷2,5 kWh/t goriva.

E pl - specifična potrošnja energije za usitnjavanje, kWh/t goriva. Približne vrijednosti E PL date su u tabeli. jedan.

Tabela 1

Približne vrijednosti specifične potrošnje energije

za pripremu prašine E pl

Ezu - specifična potrošnja energije za uklanjanje pepela, vezana za 1 tonu proizvedene pare, varira od 0,3 do 1 kWh/t pare, u zavisnosti od vrste goriva, sistema za uklanjanje pepela i lokalnih uslova.

Potrošnja topline u kotlovskoj jedinici za vlastite potrebe, kW

gdje je potrošnja topline (pare) za deaerator, kJ/s; - potrošnja toplote (pare) za objekte lož ulja, kJ/s; - potrošnja toplote (pare) za čišćenje grejnih površina od naslaga pepela i šljake; - potrošnja toplote za grijanje zraka izvan kotlovske jedinice, kJ/s; – potrošnja toplote (pare) za mlaznice lož ulja; - potrošnja toplote (pare) za pogon napojne pumpe, kW; B - potrošnja goriva, kg/s.

Određujemo neto efikasnost kotlovske jedinice (), koja uzima u obzir samo troškove električne energije za pomoćne potrebe generatora pare prema formuli,%

.

U tabeli. 2 prikazane su vrijednosti izmjerenih parametara tokom balansnih ispitivanja kotla PK-24.

tabela 2

Tabela izmjerenih parametara za kotao PK-24

Kraj stola. 2

U tabeli. Na slici 3 prikazane su vrijednosti izmjerenih parametara tokom balansnih ispitivanja kotla TP-10.

Tabela 3

Tabela izmjerenih parametara za kotao TP-10

Kraj stola. 3

Tabela 4

Tabela rezultata proračuna

Test pitanja:

1. Kako se naziva specifična potrošnja referentnog goriva za proizvodnju 1 GJ toplote?

2. Kako se zove termalni krug bloka?

3. Nacrtajte tok rada petlje u T-S i i-S (aka h-S) dijagramu.

4. Kako odrediti ekvivalentnu potrošnju goriva po proizvedenom GJ topline?

5. Kako kalorijska vrijednost goriva utiče na specifičnu potrošnju referentnog goriva za proizvodnju 1 GJ topline?

6. Koje su vrijednosti ekvivalentne potrošnje goriva po GJ topline koju proizvode moderne TE? Procijenite znanje koje ste stekli u iskustvu o ekvivalentnoj potrošnji goriva za proizvodnju 1GJ topline prema podacima dostupnim u literaturi.