CC BY
7
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 283 1974
О ВЛИЯНИИ ЗАМЕЩАЮЩЕЙ МОЩНОСТИ НА ЭКОНОМИЧНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОТЕРИ ТЕПЛА В КОНДЕНСАТОРЕ (ТЕПЛОФИКАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОДОГРЕВА ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ ТЕПЛОСЕТИ
В. А. БРАГИН, В. И. БЕСПАЛОВ, Л. А. БЕЛЯЕВ, Н. Н. ГАЛАШОВ
(Представлена научным семинаром кафедры ТЭУ)
В соответствии с [1] эффективность использования тепла вентиляционного потока пара в конденсаторах теплофикационных турбин определяется величиной экономии топлива при условии отпуска с ТЭЦ постоянного количества электро- и теплоэнергии. В результате предварительного подогрева в конденсаторе подпиточной воды теплосети (при постоянном отпуске тепла) мощность турбоустановки снижается из-за уменьшения располагаемого теплоперепада турбины и сокращения расхода пара в регулируемый отбор и на регенерацию. Кроме этого, изменяется расход электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ. В зависимости от конкретных условий станции могут меняться затраты мощности на циркуляционные насосы, насосы подачи подпиточной воды теплосети, питательные насосы и т. п. Все это приводит к изменению электрической мощности ТЭЦ, отдаваемой внешним потребителям. Для соблюдения необходимых условий по [1] привлекается мощность от замещающей ГРЭС (конденсационной турбины), равная
ДА^3=ДА/ту ± АА^сн .
Здесь ДА^ху — изменение мощности теплофикационной турбоустановки при замене циркводы подпиточной водой теплосети;
ДА^сн — изменение затраты мощности на привод собственных нужд ТЭЦ.
Таким образом, при определении тепловой эффективности использования потери тепла в конденсаторе для подогрева подпиточной воды теплосети необходимо к расходу тепла на турбоустановку в новом режиме добавить дополнительный расход тепла на замещающей ГРЭС:
Дфз^з-ДЛ'з,
где
<7з— удельный расход тепла на выработку мощности на замещающей турбине.
Эффективность подогрева подпиточной воды в конденсаторе турбоустановки согласно [2] будет определяться величиной
АОв=СЛ1-э(Л-860)(1+ар)]-Д^1[1+860э(1+ар)](^-860)+
+Д<2кЭ( 1+ар)(<7з—860) ± ДА^СН • </3. (1)
Здесь ЛА/1 — уменьшение мощности турбины из-за уменьшения теп-лоперепада части низкого давления;
(2К — потеря тепла в конденсаторе при исходной схеме, когда он охлаждается циркводой;
А(2К — изменение количества тепла, возвращаемого из конденсатора с конденсатом;
э — удельная выработка электроэнергии на базе тепла, отпускаемого потребителям из регулируемого отбора;
ар —доля изменения мощности вырабатываемого регенеративными потоками пара по отношению к изменению мощности, вырабатываемой паром регулируемого отбора.
В качестве замещающей турбины при расчетах обычно принимается наиболее экономичная конденсационная турбина данной энергосистемы. В зависимости от конкретных условий это может быть, например, турбина типа К-200-130, К-300-240 или К-100-90 и т. п. Поэтому эффективность использования тепла в конденсаторе теплофикационной турбо-установки в разных энергосистемах в зависимости от типа замещающей мощности (величины будет разной. Представляется интересным установить в каждом конкретном случае то значение <73*, при котором использование тепла вентиляционного потока пара в конденсаторе для подогрева подпиточной воды теплосети становится неэкономичным с тепловой точки зрения.
Величину ¿7з* для отдельных периодов эксплуатации можно найти из (1) при условии, что Д(2Э=0. Если подогрев подпиточной воды теплосети осуществляется последовательно в конденсаторах нескольких машин ТЭЦ, то наиболее точно среднегодовое значение ¿73* определится из условия АВТЭЦ =0 по уравнению (13) в [2].
Считая приближенно, что АА^СН =0, и принимая Д<3Э=0, из (1) получаем
где
<7*=860+С, (2)
1_ . (3)
" э(1+«р)Ь
(¿К <2к
860 ' 1
э(1+«р)]
Отсюда следует, что если <73—860^ С, то использование тепла вентиляционного потока в конденсаторе для подогрева подпиточной воды теплосети невыгодно. Если ¿73—860<С, то указанное использование с тепловой точки зрения будет рациональным. Экономичность схемы будет выше, чем больше разница между цъ—860 и С. Если ц =0, то в этом случае экономия от применения схемы будет наибольшей.
Анализ (3) показывает, что величина коэффициента С определяется свойствами конкретной турбоустановки и режимом ее работы. Так, например, чем выше давление в камере регулируемого отбора (меньше величина э), тем больше С и а значит, выше экономичность схемы.
Если учесть изменение мощности собственных нужд, то уравнение (2) примет вид:
9:=К(860+С), (4)
где
К=-^-(5)
АЯК± ДАГСН
Учет собственных нужд изменяет величину Если при использовании потери тепла в конденсаторе мощность собственных нужд возрастает (положительное Д#сн ), то коэффициент /С<1,0 и значение <73* уменьшается, уменьшается и экономичность схемы при прочих одинаковых условиях. Если расход мощности на собственные нужды уменьшается (отрицательное ДМСН), то /(>1,0 и значение ¿/3* увеличивается, а значит, возрастает и экономичность схемы.
Величина коэффициента /С, помимо свойств турбоустановки и режима ее работы, определяется еще конкретной схемой включения насосов собственных нужд, их характеристиками и т. д.
Определим значение ¿73* для случая подогрева подпиточной сетевой воды в конденсаторе турбоустановки типа К-50-90, реконструированной для работы с регулируемым отбором пара рт =1,2 кгс/см2. Конденсатор по воде переделан на четырехходовой. Расход подпиточной воды составляет 1200 т/час, вентиляционный поток пара через часть низкого давления—30 т/час. Температура подпиточной воды на входе в конденсатор 15°С. В результате замены циркводы на подпиточную воду теплосети давление в конденсаторе изменяется с 0,036 до 0,051 кгс/см2. При рассматриваемом режиме для турбоустановки (2К= 17,45-106 ккал/час, слив дренажей в конденсатор для упрощения не учитывается; Д<2К = = 0,195-Ю6 ккал/час; ЬМХ = 780 кет; э = 0,355-10~3 квт-ч/ккал; »0,125.
Принимаем ДЛ^СН =0.
Тогда по (3) Сж2190 ккал/квт-ч, а <7з* = 3050 ккал/квт-ч.
Если при новом режиме турбоустановки мощность собственных нужд увеличилась на 1000 кет, то значение д3* снижается до 2710 ккал/квт-ч (/(=0,889). Отсюда следует, что если в качестве замещающей использовать мощность от ГРЭС с турбинами К-100-90, то схема подогрева подпиточной воды будет невыгодна.
Если при расчетах не учитывать изменения мощности турбоустановки за счет регенеративных потоков пара (принять ар=0), то <73* увеличивается (при Д#сн ==0) до 3310 ккал/квт-ч. Это может привести к значительной ошибке при определении эффективности схемы.
При установлении по (2) или (4) тепловой экономичности схемы предварительного подогрева подпиточной воды в конденсаторе теплофикационной турбоустановки, то есть при условии —860< С или <7з<<7з* —К- (860+С), окончательно вопрос об эффективности схемы может быть решен только после сопоставления расчетных затрат. С течением времени, когда в энергосистеме будут появляться все более экономичные конденсационные установки, эффективность схемы будет расти.
ЛИТЕРАТУРА
1. Основные методические положения технико-экономических расчетов в энергетике. Металлургиздат, 1959.
2. В. А. Брагин, В. И. Беспалов, Л. А. Беляев, Н. Н. Галашов. Экономия топлива при использовании потери тепла в конденсаторе турбоустановки для подогрева подпиточной воды теплосети. Известия ТПИ. Настоящий сборник.
