Kako pretvoriti tone premoga v gcal, določiti potrebo po gorivu. Določanje specifične referenčne porabe goriva na proizvedeno GJ (Gcal) toplote

dr. A.M. Kuznecov, Moskovski energetski inštitut (TU)

Specifična poraba standardnega goriva za proizvodnjo in oskrbo s toplotno energijo iz SPTE za oskrbo s toploto odjemalcem je pomemben kazalnik delovanja SPTE.

V učbenikih, ki jih poznajo vsi energetiki, je bila prej predlagana fizikalna metoda za delitev porabe goriva na proizvodnjo toplote in električne energije v SPTE. Tako, na primer, v učbeniku E.Ya. Sokolova "Oskrba s toploto in toplotna omrežja" je podana formula za izračun specifične porabe goriva za proizvodnjo toplote v SPTE:

b t \u003d 143 / η c. s. \u003d 143 / 0,9 \u003d 159 kg / Gcal, kjer je 143 količina standardnega goriva, kg, pri zgorevanju se sprosti 1 Gcal toplotne energije; η k.s - izkoristek kotlovske elektrarne ob upoštevanju toplotnih izgub v cevovodih pare med kotlovnico in strojnico (predpostavljena je vrednost 0,9). In v učbeniku V.Ya. Ryzhkin "Termoelektrarne" v primeru izračuna toplotne sheme turbinske elektrarne T-250-240 je bilo ugotovljeno, da je specifična poraba goriva za proizvodnjo toplotne energije 162,5 kg referenčnega goriva / Gcal.

Ta metoda se ne uporablja v tujini, pri nas pa se je od leta 1996 v RAO "UES Rusije" začela uporabljati druga, naprednejša, sorazmerna metoda ORGRES. Toda ta metoda daje tudi znatno precenjevanje porabe goriva za proizvodnjo toplote v SPTE.

Najbolj pravilen izračun stroškov goriva za proizvodnjo toplote v SPTE daje metoda izkoristka odvzema, ki je podrobneje predstavljena v članku. Izračuni, izvedeni na podlagi te metode, kažejo, da je poraba goriva za proizvodnjo toplote v SPTE s turbinami T-250-240 60 kg/Gcal, v SPTE s turbinami T-110/120-12,8-5M pa 40,7 kg/Gcal.

Razmislimo o metodi učinkovitosti izbire na primeru CCGT SPTE s parno turbino T-58/77-6,7. Glavni kazalniki delovanja takšne turbine so predstavljeni v tabeli, iz katere je razvidno, da je njen povprečni zimski način delovanja odvzem toplote, poletni pa kondenzacijski. V zgornjem delu tabele v obeh načinih so vsi parametri enaki. Razlika se kaže le v izbiri. To vam omogoča samozavesten izračun porabe goriva v načinu ogrevanja.

Parna turbina T-58/77-6.7 je zasnovana za delovanje kot del dvokrožnega CCGT-230 v termoelektrarni v moskovskem okrožju Molzhaninovo. Toplotna obremenitev - Q r \u003d 586 GJ / h (162,8 MW ali 140 Gcal / h). Sprememba električne moči turbinske naprave pri prehodu iz načina ogrevanja v kondenzacijski način je:

N=77,1-58,2=18,9 MW.

Učinkovitost ekstrakcije se izračuna po naslednji formuli:

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

Pri enaki toplotni obremenitvi (586 GJ/h), vendar z ločeno proizvodnjo toplote v kotlovnici daljinskega ogrevanja bo poraba goriva:

B K \u003d 34,1 .Q / ηr k \u003d 34,1,586 / 0,9 \u003d \u003d 22203 kg / h (158,6 kg / Gcal), kjer je 34,1 količina standardnega goriva, kg, ki je med zgorevanjem 1 GJ sproščena toplotna energija; η rk. - Izkoristek okrajne kotlovnice z ločeno proizvodnjo energije (predvidena vrednost 0,9).

Poraba goriva v energetskem sistemu za proizvodnjo toplote v SPTE ob upoštevanju učinkovitosti črpanja:

kjer je η ks. - Učinkovitost kotlovnice nadomestnega IES; ηo - izkoristek turbinske naprave nadomestnega CPP; η e s. - Učinkovitost električnih omrežij pri prenosu električne energije iz nadomestnega IES.

Prihranki goriva pri kombinirani proizvodnji toplote in električne energije v primerjavi s kotlovnico za daljinsko ogrevanje:

Specifična poraba standardnega goriva za proizvodnjo toplotne energije po metodi izbire učinkovitosti: b t = W t / Q g = 7053/140 = 50,4 kg / Gcal.

Na koncu je treba opozoriti, da je metoda izbire faktorja učinkovitosti znanstveno utemeljena, pravilno upošteva procese, ki se pojavljajo v elektroenergetskem sistemu v pogojih ogrevanja, je enostavna za uporabo in se lahko široko uporablja.

Literatura

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

2. Sokolov E.Ya. Oskrba s toploto in toplotna omrežja. M.: Energoizdat, 1982. 360 str.

3. Kuznetsov A.M. Primerjava rezultatov delitve porabe goriva na električno in toplotno energijo, dobavljeno iz SPTE po različnih metodah // Energetik. 2006. št. 7. str. 21.

4. Kuznetsov A.M. Varčnost porabe goriva pri pretvorbi turbin v način ogrevanja// Energetik. 2007. št. 1. S. 21-22.

5. Kuznetsov A.M. Varčnost porabe goriva na enoti s turbino T-250-240 in kazalniki učinkovitosti // Varčevanje z energijo in obdelava vode. 2009. št. 1. S. 64-65.

6. Kuznetsov A.M. Izračun porabe goriva in kazalnikov učinkovitosti turbine T-110/120-12.8-5M // Varčevanje z energijo in obdelava vode. 2009. št. 3. S. 42-43.

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

materialna sredstva

Izračun letnega povpraševanja po proizvodnji toplote in električne energije v glavni vrsti goriva:

kjer je P h.nom = majhna poraba na 1 Gcal - nazivna urna poraba goriva za delovanje ene kotlovske enote;

0,7 - koeficient, ki upošteva čas delovanja proizvodnje toplote in električne energije;

1.1 - koeficient, ki upošteva porabo goriva za ogrevalne kotle.

Rezervna poraba goriva:

kjer je Р ch.res.top nazivni urni pretok med delovanjem ene kotlovske enote na rezervno gorivo.

Letna poraba električne energije za delovanje proizvodnje toplote in električne energije:

kjer je N el - specifična poraba električne energije za proizvodnjo 1 Gcal toplote, kWh/Gcal;

Letni proizvodni program za proizvodnjo toplotne energije, Gcal/leto.

Letni stroški za kemikalije:

kjer je H x = 26 standardna poraba kemikalij za proizvodnjo 1 Gcal toplotne energije, rub/Gcal

Letni stroški vode:

kjer je Hw = 1,5 standardna poraba vode za proizvodnjo 1 Gcal toplotne energije, Gcal.

Vsi podatki, pridobljeni pri izračunu, so povzeti v tabeli. enajst.

Tabela 11

Poraba materialnih in energetskih virov

6. Obračun amortizacije

Za vsako skupino skladov za proizvodnjo toplote in električne energije se določijo amortizacijski odbitki po formuli:

kjer je H A amortizacijska stopnja za popolno obnovo ali remont osnovnih sredstev, %;

F sg - začetni strošek.

N A - za večja popravila je 15%.

Popolna izterjava ustreza vrednosti osnovnih sredstev.

Vsi rezultati izračuna so povzeti v tabeli. 12.

Tabela 12

Izračun amortizacije

7. Izračun letnih obratovalnih stroškov in stroškov proizvodnje 1 Gcal toplotne energije

Ime artiklov, za katere se obračunavajo letni obratovalni stroški, in postopek za njihov obračun sta podana v tabeli. trinajst.

Tabela 13

Izračun stroškov proizvodnje toplote

kjer je V y poraba referenčnega goriva, kgf/h , - kalorična vrednost goriva, kJ/kg; oz , nato - kalorična vrednost goriva, kcal/kg.

Q vyr \u003d Q 1 - toplota, ki se uporabno uporablja v kotlovski enoti, kJ / h (kcal / h).

Neto izkoristek kotlovske enote, ki upošteva stroške toplote in električne energije za lastne potrebe, se določi po formuli, %:

,

kjer je Q 1 - koristna toplota, uporabljena v kotlovski enoti, KJ / h; k \u003d 1 kWh \u003d 860 kcal \u003d 3600 kJ.

Poraba električne energije na uro za lastne potrebe v kotlovnici W sn, kWh se določi po formuli

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

kjer je N dv, N ds, N mon - moč ventilatorja puhala, odvoda dima in dovodne črpalke, kW; W p \u003d E r B - stroški električne energije za razkladanje, shranjevanje in transport goriva z drobljenjem na poti oskrbe z gorivom kWh; W pl \u003d E pl V - poraba energije za prah, kWh; W zu \u003d E zu D 0, kWh - poraba energije za odstranjevanje pepela, kWh.

kjer je Er specifična poraba energije za razkladanje, shranjevanje in transport goriva z drobljenjem na poti dovoda goriva. Vrednost E p = 0,6÷2,5 kWh/t goriva.

E pl - specifična poraba energije za prah, kWh/t goriva. Približne vrednosti E PL so podane v tabeli. eno.

Tabela 1

Približne vrednosti specifične porabe energije

za pripravo prahu E pl

Ezu - specifična poraba energije za odstranjevanje pepela, ki se nanaša na 1 tono proizvedene pare, se giblje od 0,3 do 1 kWh/tono pare, odvisno od vrste goriva, sistema za odstranjevanje pepela in lokalnih razmer.

Poraba toplote v kotlovnici za lastne potrebe, kW

kjer je poraba toplote (pare) za deaerator, kJ/s; - poraba toplote (pare) za objekte kurilnega olja, kJ/s; - poraba toplote (pare) za čiščenje ogrevalnih površin iz pepela in žlindre; - poraba toplote za ogrevanje zraka izven kotlovske enote, kJ/s; – poraba toplote (pare) za šobe kurilnega olja; - poraba toplote (pare) za pogon napajalne črpalke, kW; B - poraba goriva, kg / s.

Določimo neto izkoristek kotlovske enote (), ki upošteva samo stroške električne energije za pomožne potrebe parnega generatorja po formuli,%

.

V tabeli. 2 prikazuje vrednosti izmerjenih parametrov med preskusi ravnotežja kotla PK-24.

tabela 2

Tabela izmerjenih parametrov za kotel PK-24

Konec mize. 2

V tabeli. Slika 3 prikazuje vrednosti izmerjenih parametrov med preskusi ravnotežja kotla TP-10.

Tabela 3

Tabela izmerjenih parametrov za kotel TP-10

Konec mize. 3

Tabela 4

Tabela rezultatov izračuna

Testna vprašanja:

1. Kako se imenuje specifična poraba referenčnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote?

2. Kako se imenuje toplotni krog bloka?

3. Narišite potek dela zanke v diagramu T-S in i-S (aka h-S).

4. Kako določiti ekvivalentno porabo goriva na proizvedeno GJ toplote?

5. Kako kalorična vrednost goriva vpliva na specifično porabo referenčnega goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote?

6. Kakšne so vrednosti ekvivalentne porabe goriva na GJ toplote, ki jo proizvedejo sodobne TE? Ocenite znanje, ki ste ga pridobili z izkušnjami o ekvivalentni porabi goriva za proizvodnjo 1 GJ toplote s podatki, ki so na voljo v literaturi.