Hogyan alakítsuk át tonna szenet gcal-ra, meghatározzuk az üzemanyag-szükségletet. A termelt GJ (Gcal) hőre vetített fajlagos referencia-tüzelőanyag-fogyasztás meghatározása

Ph.D. A.M. Kuznyecov, Moszkvai Energetikai Intézet (TU)

A CHP működésének fontos mutatója a CHP-ből a fogyasztók hőellátását szolgáló hőenergia előállításához és ellátásához szükséges szabványos tüzelőanyag fajlagos fogyasztása.

A minden energetikai mérnök által ismert tankönyvekben korábban javasoltak egy fizikai módszert az üzemanyag-fogyasztás hő- és villamosenergia-termelésre való felosztására a CHPP-knél. Így például az E.Ya. Sokolov "Hőellátás és hőhálózatok" a CHP-nél a hőtermelés fajlagos tüzelőanyag-fogyasztásának kiszámítására szolgáló képlet:

b t \u003d 143 / η c. s. \u003d 143 / 0,9 \u003d 159 kg / Gcal, ahol 143 a standard tüzelőanyag mennyisége, kg, amikor eléget, 1 Gcal hőenergia szabadul fel; η k.s - a kazánerőmű hatásfoka, figyelembe véve a kazánház és a gépház közötti gőzvezetékek hőveszteségét (0,9-es értéket feltételezünk). És a tankönyvben V.Ya. Ryzhkin "hőerőművek" a T-250-240 turbinamű termikus sémájának kiszámításának példájában megállapították, hogy a hőenergia előállításához szükséges fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás 162,5 kg referencia-tüzelőanyag / Gcal.

Ezt a módszert külföldön nem használják, és hazánkban 1996-tól kezdődően egy másik, fejlettebb, arányos ORGRES módszert kezdtek alkalmazni az RAO "UES of Russia"-ban. Ez a módszer azonban jelentősen túlbecsüli a CHP-nél történő hőtermelés tüzelőanyag-fogyasztását is.

A CHPP-k hőtermelésének tüzelőanyag-költségeinek leghelyesebb számítását az extrakciós hatékonysági módszer adja, amelyet a cikkben részletesebben bemutatunk. Az e módszer alapján végzett számítások azt mutatják, hogy a T-250-240 turbinákkal működő CHPP-k hőtermelésének tüzelőanyag-fogyasztása 60 kg/Gcal, a T-110/120-12,8-5M turbinákkal működő CHPP-knél pedig 40 ,7 kg/Gcal.

Tekintsük a hatékonyság kiválasztásának módszerét egy T-58/77-6.7 gőzturbinás CCGT CHPP példáján. Egy ilyen turbina főbb teljesítménymutatóit a táblázat tartalmazza, amelyből látható, hogy átlagos téli üzemmódja hőelvonás, a nyári pedig kondenzációs. A táblázat felső részében mindkét módban minden paraméter azonos. A különbség csak a kijelölésekben jelenik meg. Ez lehetővé teszi, hogy magabiztosan kiszámítsa az üzemanyag-fogyasztást fűtési üzemmódban.

A T-58/77-6.7 gőzturbinát úgy tervezték, hogy egy kétkörös CCGT-230 részeként működjön Moszkva Molzhaninovo kerületében található hőerőműben. Hőterhelés - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW vagy 140 Gcal / h). A turbinaerőmű elektromos teljesítményének változása a fűtési üzemmódból a kondenzációs üzemmódba való áttérés során:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Az extrakciós hatékonyságot a következő képlet alapján számítjuk ki:

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

Azonos hőterhelés mellett (586 GJ/h), de a távfűtési kazánházban külön hőtermeléssel a tüzelőanyag-fogyasztás:

B K \u003d 34,1 .Q / ηr k \u003d 34,1,586 / 0,9 \u003d \u003d 22203 kg / h (158,6 kg / Gcal), ahol 34,1 a normál tüzelőanyag mennyisége, kg, amely 1 GJ az égés során felszabaduló hőenergia; η rk. - A távkazánház hatásfoka elkülönített energiatermeléssel (0,9 feltételezett érték).

Tüzelőanyag-fogyasztás az energiarendszerben a CHPP-k hőtermeléséhez, figyelembe véve a kitermelési hatékonyságot:

ahol η ks. - A csere IES kazánházának hatékonysága; ηo - a csere CPP turbinás üzemének hatásfoka; η e s. - Az elektromos hálózatok hatékonysága a villamos energia átvitele során a helyettesítő IES-ből.

Tüzelőanyag-megtakarítás a kombinált hő- és villamosenergia-termelésben a távfűtési kazánházhoz képest:

A szabványos tüzelőanyag fajlagos fogyasztása a hőenergia előállításához a hatékonyság kiválasztásának módszere szerint: b t \u003d W t / Q g \u003d 7053/140 \u003d 50,4 kg / Gcal.

Összegzésképpen meg kell jegyezni, hogy a hatékonysági tényező kiválasztásának módszere tudományosan alátámasztott, helyesen veszi figyelembe az energiarendszerben fűtési körülmények között zajló folyamatokat, könnyen használható és széles körben alkalmazható.

Irodalom

1. Ryzhkin V.Ya. Hőerőművek. M.-L.: Energia, 1967. 400 p.

2. Szokolov E.Ya. Hőellátás és hőhálózatok. M.: Energoizdat, 1982. 360 p.

3. Kuznyecov A.M. A tüzelőanyag-fogyasztás CHPP által szolgáltatott villamos energiára és hőre való felosztásának eredményeinek összehasonlítása különböző módszerekkel // Energetik. 2006. 7. szám 21. o.

4. Kuznyecov A.M. Üzemanyag-takarékosság a turbinák fűtési üzemmódba állításakor// Energetik. 2007. 1. szám S. 21-22.

5. Kuznyecov A.M. Üzemanyag-takarékosság az egységen a T-250-240 turbinával és teljesítménymutatókkal // Energiatakarékosság és vízkezelés. 2009. No. 1. S. 64-65.

6. Kuznyecov A.M. A T-110/120-12,8-5M turbina üzemanyag-fogyasztásának és teljesítménymutatóinak számítása // Energiatakarékosság és vízelőkészítés. 2009. No. 3. S. 42-43.

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. A CJSC UTZ gőzturbinái a CCGT ígéretes projektjeihez// Teploenergetika. 2009. No. 9. S. 6-11.

anyagi erőforrások

Az éves hő- és villamosenergia-termelési igény kiszámítása a fő tüzelőanyag-típusban:

ahol P h.nom = vékony fogyasztás 1 Gcal -ra - névleges óránkénti tüzelőanyag-fogyasztás egy kazánegység működéséhez;

0,7 - együttható, figyelembe véve a hő- és villamosenergia-termelés üzemidejét;

1,1 - együttható, figyelembe véve a fűtési kazánok üzemanyag-fogyasztását.

Tartalék üzemanyag-fogyasztás:

ahol Р ch.res.top a névleges óránkénti áramlási sebesség egy kazánegység tartalék tüzelőanyaggal történő üzemeltetése során.

A hő- és villamosenergia-termelés működéséhez szükséges éves villamosenergia-fogyasztás:

ahol N el - fajlagos villamosenergia-fogyasztás 1 Gcal hőtermeléshez, kWh / Gcal;

Éves termelési program hőenergia előállítására, Gcal/év.

A vegyszerek éves költségei:

ahol H x = 26 a vegyszerek standard fogyasztása 1 Gcal hőenergia előállításához, rub/Gcal

Éves vízköltség:

ahol Hw = 1,5 a standard vízfogyasztás 1 Gcal hőenergia előállításához, Gcal.

A számítás során kapott összes adatot a táblázat foglalja össze. tizenegy.

11. táblázat

Anyagi és energiaforrások fogyasztása

6. Amortizációs költségek számítása

Az értékcsökkenési leírást a hő- és villamosenergia-termelési alapok minden csoportjára a következő képlet szerint határozzák meg:

ahol H A az állóeszközök teljes helyreállításának vagy nagyjavításának amortizációs kulcsa, %;

F sg - kezdeti költség.

N A - nagyobb javítások esetén 15%.

A teljes megtérülés az állóeszközök értékének felel meg.

Az összes számítási eredményt a táblázat foglalja össze. 12.

12. táblázat

Az értékcsökkenési leírás számítása

7. 1 Gcal hőenergia éves működési költségének és előállítási költségének számítása

Azon cikkek megnevezését, amelyekre vonatkozóan az éves működési költségeket számítják, és számításuk menetét a táblázat tartalmazza. tizenhárom.

13. táblázat

A hőtermelés költségének számítása

ahol V y a referencia-tüzelőanyag-fogyasztás, kgf/h , - üzemanyag fűtőértéke, kJ/kg; vagy , majd - üzemanyag fűtőértéke, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - a kazánegységben hasznosan felhasznált hő, kJ / h (kcal / h).

A kazánegység nettó hatásfoka, amely figyelembe veszi a saját szükségletek hő- és villamosenergia-költségét, a következő képlettel kerül meghatározásra,%:

,

ahol Q 1 - a kazánegységben felhasznált hasznos hő, KJ / h; k \u003d 1 kWh = 860 kcal = 3600 kJ.

Az óránkénti villamosenergia-fogyasztás saját szükségletre a kazánműhelyben W sn, kWh a képlet alapján kerül meghatározásra

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

ahol N dv, N ds, N mon - a ventilátor, a füstelvezető és az adagolószivattyú teljesítménye, kW; W p \u003d E r B - a villamos energia költsége az üzemanyag kirakodásához, tárolásához és szállításához, az üzemanyag-ellátási útvonalon történő zúzással együtt kWh; W pl \u003d E pl V - porítási energiafogyasztás, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - energiafogyasztás a hamu eltávolításához, kWh.

ahol Er a tüzelőanyag kirakodásának, tárolásának és szállításának fajlagos energiafogyasztása, az üzemanyag-ellátási útvonalon történő összezúzással. E p = 0,6÷2,5 kWh/t tüzelőanyag értéke.

E pl - fajlagos teljesítményfelvétel porításhoz, kWh/t tüzelőanyag. Az E PL hozzávetőleges értékeit a táblázat tartalmazza. egy.

Asztal 1

A fajlagos energiafogyasztás hozzávetőleges értékei

por előkészítéshez E pl

Ezu - fajlagos energiafogyasztás a hamu eltávolításához, 1 tonna keletkezett gőzre vonatkoztatva, 0,3 és 1 kWh / tonna gőz között változik, az üzemanyag típusától, a hamueltávolító rendszertől és a helyi viszonyoktól függően.

A kazánház hőfogyasztása saját szükségletre, kW

hol van a légtelenítő hő (gőz) fogyasztása, kJ/s; - fűtőolaj létesítmények hő (gőz) fogyasztása, kJ/s; - hő (gőz) fogyasztás a fűtőfelületek hamu- és salaklerakódásoktól való tisztításához; - hőfogyasztás a kazánegységen kívüli légfűtéshez, kJ/s; – fűtőolaj-fúvókák hő (gőz) fogyasztása; - hő (gőz) fogyasztás a tápszivattyú meghajtásához, kW; B - üzemanyag-fogyasztás, kg / s.

Meghatározzuk a kazánegység nettó hatásfokát (), amely csak a gőzfejlesztő segédszükségleteihez szükséges villamos energia költségét veszi figyelembe a képlet szerint,%

.

táblázatban. A 2. ábra a PK-24 kazán mérlegvizsgálata során mért paraméterek értékeit mutatja.

2. táblázat

A PK-24 kazán mért paramétereinek táblázata

A táblázat vége. 2

táblázatban. A 3. ábra a TP-10 kazán mérlegvizsgálata során mért paraméterek értékeit mutatja.

3. táblázat

A TP-10 kazán mért paramétereinek táblázata

A táblázat vége. 3

4. táblázat

Számítási eredmények táblázata

Tesztkérdések:

1. Mit nevezünk a referencia tüzelőanyag fajlagos fogyasztásának 1 GJ hőtermeléshez?

2. Mit nevezünk a blokk termikus áramkörének?

3. Rajzolja meg a hurok munkafolyamatát T-S és i-S (más néven h-S) diagramban.

4. Hogyan határozható meg a termelt GJ hőre jutó egyenértékű tüzelőanyag-fogyasztás?

5. Hogyan befolyásolja a tüzelőanyag fűtőértéke a referencia-tüzelőanyag fajlagos fogyasztását 1 GJ hőtermeléshez?

6. Mekkora az egyenértékű tüzelőanyag-fogyasztás egy GJ hőre a modern hőerőművekben? Értékelje az 1GJ hőtermelésre vonatkozó egyenértékű tüzelőanyag-fogyasztás tapasztalatai során szerzett ismereteit a szakirodalmi adatokkal!