Ako previesť tony uhlia na gcal, určiť potrebu paliva. Stanovenie špecifickej referenčnej spotreby paliva na vyrobený GJ (Gcal) tepla

Ph.D. A.M. Kuznecov, Moskovský energetický inštitút (TU)

Merná spotreba štandardného paliva na výrobu a dodávku tepelnej energie z KVET na dodávku tepla spotrebiteľom je dôležitým ukazovateľom prevádzky KVET.

V učebniciach, ktoré poznajú všetci energetici, bola predtým navrhnutá fyzikálna metóda na rozdelenie spotreby paliva na výrobu tepla a elektriny v CHPP. Takže napríklad v učebnici E.Ya. Sokolov "Zásobovanie teplom a tepelné siete" vzorec na výpočet mernej spotreby paliva na výrobu tepla v CHP je uvedený:

b t \u003d 143 / η c. s. \u003d 143 / 0,9 \u003d 159 kg / Gcal, kde 143 je množstvo štandardného paliva, kg, pri spaľovaní sa uvoľní 1 Gcal tepelnej energie; η k.s - účinnosť kotolne s prihliadnutím na tepelné straty v parovode medzi kotolňou a strojovňou (predpokladá sa hodnota 0,9). A v učebnici V.Ya. Ryzhkin „Tepelné elektrárne“ v príklade výpočtu tepelnej schémy turbíny T-250-240 sa zistilo, že špecifická spotreba paliva na výrobu tepelnej energie je 162,5 kg referenčného paliva / Gcal.

V zahraničí sa táto metóda nepoužíva a u nás sa od roku 1996 začala v RAO „UES of Russia“ používať iná, pokročilejšia, proporcionálna metóda ORGRES. Táto metóda však tiež výrazne nadhodnocuje spotrebu paliva na výrobu tepla v CHP.

Najsprávnejší výpočet nákladov na palivo na výrobu tepla na KVET dáva metóda účinnosti ťažby, ktorá je bližšie uvedená v článku. Výpočty uskutočnené na základe tejto metódy ukazujú, že spotreba paliva na výrobu tepla v KVET s turbínami T-250-240 je 60 kg/Gcal a v KVET s turbínami T-110/120-12,8-5M - 40,7. kg/Gcal.

Uvažujme o spôsobe výberu účinnosti na príklade CCGT CHPP s parnou turbínou T-58/77-6,7. Hlavné ukazovatele výkonu takejto turbíny sú uvedené v tabuľke, z ktorej je zrejmé, že jej priemerný zimný prevádzkový režim je odber tepla a letný kondenzačný. V hornej časti tabuľky v oboch režimoch sú všetky parametre rovnaké. Rozdiel sa prejavuje iba vo výberoch. To vám umožní s istotou vypočítať spotrebu paliva v režime vykurovania.

Parná turbína T-58/77-6.7 je určená na prevádzku ako súčasť dvojokruhového CCGT-230 v tepelnej elektrárni v moskovskom okrese Molžaninovo. Tepelné zaťaženie - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW alebo 140 Gcal / h). Zmena elektrického výkonu turbínového zariadenia pri prechode z režimu vykurovania do režimu kondenzácie je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Účinnosť extrakcie sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

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

Pri rovnakej tepelnej záťaži (586 GJ/h), ale pri oddelenej výrobe tepla v kotolni CZT bude spotreba paliva:

B K \u003d 34,1 .Q / ηr k \u003d 34,1,586 / 0,9 \u003d \u003d 22203 kg / h (158,6 kg / Gcal), kde 34,1 je množstvo štandardného paliva, kg, pri spaľovaní z toho 1 GJ uvoľnená tepelná energia; η rk. - Účinnosť obvodovej kotolne s oddelenou výrobou energie (predpokladaná hodnota 0,9).

Spotreba paliva v energetickom systéme na výrobu tepla v CHPP, berúc do úvahy účinnosť ťažby:

kde η ks. - Výkonnosť kotolne náhradného IES; ηo - účinnosť turbínového zariadenia náhradného CPP; η e s. - Efektívnosť elektrických sietí pri prenose elektriny z náhradného IES.

Úspora paliva pri kombinovanej výrobe tepla a elektriny v porovnaní s kotolňou diaľkového vykurovania:

Špecifická spotreba štandardného paliva na výrobu tepelnej energie podľa spôsobu výberu účinnosti: b t \u003d W t / Q g \u003d 7053/140 \u003d 50,4 kg / Gcal.

Na záver treba poznamenať, že metóda výberu faktora účinnosti je vedecky podložená, správne zohľadňuje procesy vyskytujúce sa v elektrizačnom systéme v podmienkach vykurovania, je ľahko použiteľná a môže byť široko používaná.

Literatúra

1. Ryzhkin V.Ya. Tepelné elektrárne. M.-L.: Energia, 1967. 400 s.

2. Sokolov E.Ya. Zásobovanie teplom a tepelné siete. M.: Energoizdat, 1982. 360 s.

3. Kuznecov A.M. Porovnanie výsledkov rozdelenia spotreby paliva na elektrinu a teplo dodávané z KVET rôznymi metódami // Energetik. 2006. Číslo 7. S. 21.

4. Kuznecov A.M. Úspora paliva pri prestavbe turbín do vykurovacieho režimu// Energetik. 2007. Číslo 1. S. 21-22.

5. Kuznecov A.M. Úspora paliva na agregáte s turbínou T-250-240 a ukazovatele výkonu // Úspora energie a úprava vody. 2009. Číslo 1. S. 64-65.

6. Kuznecov A.M. Výpočet ukazovateľov spotreby paliva a výkonu turbíny T-110/120-12,8-5M // Úspora energie a príprava vody. 2009. Číslo 3. S. 42-43.

7. Barinberg G.D., Valamin A.E., Kultyshev A.Yu. Parné turbíny CJSC UTZ pre perspektívne projekty CCGT// Teploenergetika. 2009. Číslo 9. S. 6-11.

materiálne zdroje

Výpočet ročnej potreby výroby tepla a elektriny v hlavnom druhu paliva:

kde P h.nom = tenká spotreba na 1 Gcal - nominálna hodinová spotreba paliva na prevádzku jednej kotlovej jednotky;

0,7 - koeficient zohľadňujúci prevádzkovú dobu výroby tepla a elektriny;

1.1 - koeficient zohľadňujúci spotrebu paliva pre vykurovacie kotly.

Spotreba rezervného paliva:

kde Р ch.res.top je nominálny hodinový prietok počas prevádzky jedného kotla na rezervné palivo.

Ročná spotreba elektriny na prevádzku výroby tepla a elektriny:

kde N el - merná spotreba elektriny na výrobu 1 Gcal tepla, kWh / Gcal;

Ročný výrobný program na výrobu tepelnej energie, Gcal/rok.

Ročné náklady na chemikálie:

kde H x = 26 je štandardná spotreba chemikálií na výrobu 1 Gcal tepelnej energie, rub/Gcal

Ročné náklady na vodu:

kde Hw = 1,5 je štandardná spotreba vody na výrobu 1 Gcal tepelnej energie, Gcal.

Všetky údaje získané výpočtom sú zhrnuté v tabuľke. jedenásť.

Tabuľka 11

Spotreba materiálových a energetických zdrojov

6. Výpočet odpisov

Odpisy sa určujú pre každú skupinu fondov výroby tepla a elektriny podľa vzorca:

kde H A je odpisová sadzba pre úplnú obnovu alebo generálnu opravu fixných aktív, %;

F sg - počiatočné náklady.

N A - pri veľkých opravách je 15%.

Úplné zotavenie zodpovedá hodnote fixných aktív.

Všetky výsledky výpočtov sú zhrnuté v tabuľke. 12.

Tabuľka 12

Výpočet odpisov

7. Výpočet ročných prevádzkových nákladov a výrobných nákladov 1 Gcal tepelnej energie

Názov článkov, pre ktoré sa počítajú ročné prevádzkové náklady a postup ich výpočtu je uvedený v tabuľke. trinásť.

Tabuľka 13

Výpočet nákladov na výrobu tepla

kde V y je spotreba referenčného paliva, kgf/h , - výhrevnosť paliva, kJ/kg; alebo , potom - výhrevnosť paliva, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - teplo užitočne používané v kotlovej jednotke, kJ / h (kcal / h).

Čistá účinnosť kotlovej jednotky, ktorá zohľadňuje náklady na teplo a elektrinu pre vlastnú potrebu, je určená vzorcom,%:

,

kde Q 1 - užitočné teplo použité v kotlovej jednotke, KJ / h; k \u003d 1 kWh \u003d 860 kcal \u003d 3600 kJ.

Spotreba elektriny za hodinu pre vlastnú potrebu v kotolni W sn, kWh je určená vzorcom

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

kde N dv, N ds, N mon - výkon ventilátora, odsávača dymu a napájacieho čerpadla, kW; W p \u003d E r B - náklady na elektrickú energiu na vykladanie, skladovanie a prepravu paliva s jeho drvením v dráhe dodávky paliva kWh; W pl \u003d E pl V - spotreba energie na pulverizáciu, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - spotreba energie na odstraňovanie popola, kWh.

kde Er je merná spotreba energie na vykladanie, skladovanie a prepravu paliva s jeho drvením v dráhe prívodu paliva. Hodnota E p = 0,6÷2,5 kWh/t paliva.

E pl - merná spotreba energie na drvenie, kWh/t paliva. Približné hodnoty E PL sú uvedené v tabuľke. jeden.

stôl 1

Približné hodnoty mernej spotreby energie

na prípravu prachu E pl

Ezu - merná spotreba energie na odstraňovanie popola, vztiahnutá na 1 tonu vyrobenej pary, sa pohybuje od 0,3 do 1 kWh / t pary v závislosti od typu paliva, systému odstraňovania popola a miestnych podmienok.

Spotreba tepla v kotolni pre vlastnú potrebu, kW

kde je spotreba tepla (pary) pre odvzdušňovač, kJ/s; - spotreba tepla (pary) pre vykurovacie zariadenia, kJ/s; - spotreba tepla (pary) na čistenie vykurovacích plôch od usadenín popola a trosky; - spotreba tepla na ohrev vzduchu mimo kotlovej jednotky, kJ/s; – spotreba tepla (pary) pre dýzy na vykurovací olej; - spotreba tepla (pary) na pohon napájacieho čerpadla, kW; B - spotreba paliva, kg / s.

Stanovíme čistú účinnosť kotlovej jednotky (), ktorá zohľadňuje iba náklady na elektrickú energiu pre pomocné potreby parogenerátora podľa vzorca,%

.

V tabuľke. 2 sú uvedené hodnoty nameraných parametrov pri bilančných skúškach kotla PK-24.

tabuľka 2

Tabuľka nameraných parametrov pre kotol PK-24

Koniec tabuľky. 2

V tabuľke. Obrázok 3 zobrazuje hodnoty nameraných parametrov počas bilančných testov kotla TP-10.

Tabuľka 3

Tabuľka nameraných parametrov pre kotol TP-10

Koniec tabuľky. 3

Tabuľka 4

Tabuľka výsledkov výpočtu

Testovacie otázky:

1. Ako sa nazýva merná spotreba referenčného paliva na výrobu 1 GJ tepla?

2. Čo sa nazýva tepelný okruh bloku?

3. Nakreslite pracovný tok slučky do T-S a i-S (aka h-S) diagramu.

4. Ako určiť ekvivalentnú spotrebu paliva na vyrobený GJ tepla?

5. Ako vplýva výhrevnosť paliva na mernú spotrebu referenčného paliva na výrobu 1 GJ tepla?

6. Aké sú hodnoty ekvivalentnej spotreby paliva na GJ tepla generovaného modernými TPP? Vyhodnoťte poznatky, ktoré ste nadobudli pri skúsenostiach s ekvivalentnou spotrebou paliva na výrobu 1GJ tepla s údajmi dostupnými v literatúre.