Расчёт паротурбинной установки в составе ПГУ-ТЭС. Расчёт основных энергетический показателей (Консультация №2)

ОСНОВНЫЕ ТЕМЫ
тепловая схема ПТУ в составе ПГУ;
особенности ПТУ для схем ПГУ;
порядок расчета ПТУ в составе ПГУ;
построение уравнения мощности ПТУ;
расчет энергетических показателей
задание к следующему занятию

ТЕПЛОВАЯ СХЕМА ПТУ (2-х уровней давления)
Вариант тепловой схемы ПТУ в схеме ПГУ с КУ
С – сепаратор; ЦВД, ЦНД – соответственно цилиндр высокого и низкого давления; 1-7 точки расчетов параметров пара в проточной части паровой турбины
Представление процесса расширения пара в проточной части паровой турбины, сходящей в состав ПГУ с КУ

Параметры пара в точках «1» и «4» при построении процесса его расширения, определены с учетом сопротивления стопорно-регулирующих клапанов.
Параметры пара в точке «5» получены из баланса потоков среды (с учетом ее теплосодержания) со стороны расширяющегося в первой части ЦВД потока пара высокого давления (точка «2») и со стороны подводимого из котла-утилизатора пара низкого давления (точка «4»).
В интервале «5-6» процесс расширения пара определяют с учетом потерь от влажности, линия «6-7» характеризует процесс сепарации в сепараторе влаги.
На интервале «7 - ...к» процесс расширения пара в ЦНД построен также с учетом потерь от влажности пара и потери с выходной скоростью.
ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ПРОЦЕССА

ОСОБЕННОСТИ ПТУ ДЛЯ СХЕМ ПГУ
Конструкции паровых турбин для парогазовых установок аналогичны паровым турбинам ТЭС. Они при меньшем располагаемом теплоперепаде за счет более низких значений давления и температуры водяного пара на входе обычно выполняются двухцилиндровыми.
При этом для турбин двух давлений в цилиндре высокого давления выделяется проточная часть высокого (ЧВД) и среднего (ЧСД) давлений, разделение между которыми осуществляется камерой смешения. Поскольку к данным турбинам предъявляются высокие требования по экономичности, то они выполняются с дроссельным парораспределением, исключающим наличие регулирующей ступени. Большинство режимов эксплуатации осуществляются на основе скользящих параметров свежего пара.
Главной особенностью тепловой схемы паротурбинной установки ПГУ является отсутствие системы регенеративного подогрева конденсата и питательной воды. В этой связи в конструкциях паровых турбинах ПГУ не предусмотрена организация нерегулируемых отборов пара.
В тепловой схеме обычно присутствуют охладители пара из концевых уплотнений (ОУ) турбины.

ТЕПЛОВАЯ СХЕМА ПТУ (1-го уровня давления)
Вариант тепловой схемы ПТУ в схеме ПГУ с КУ
ЧВД, ЧНД – соответственно цилиндр высокого и низкого давления

ПОРЯДОК РАСЧЕТА ПТУ В СОСТАВЕ ПГУ
1. Внутренний относительный КПД проточной части ЦВД/ЧВД до смешения пара определяют по приближенной эмпирической формуле:
vСР = 0,5(v0 + vZ), м3/кг – средний удельный объем пара группы средней ступени Z в ЦВД до смешения, определяемый с использованием h,S – диаграммы;
, кДж/кг – располагаемое (изоэнтропийное) теплопадение группы ступеней Z ЦВД до смешения.
βВЛ – коэффициент учета влияния средней влажности на величину η0i в зависимости от конструкции проточной части (βВЛ = 0,1÷0,2);
y0, yZ – влажность пара в начале и в конце группы ступеней Z.
Теплопадение пара в ЦВД до смешения, кДж/кг
2. Внутренний относительный КПД проточной части ЦНД определяют по приближенной эмпирической формуле:
Поправочный коэффициент влажности пара

ПОТЕРИ С ВЫХОДНОЙ СКОРОСТЬЮ
Выходные характеристики ЦНД со стандартными лопатками ОАО «ЛМЗ»
Потери с выходной скоростью пара в зависимости от объемного расхода
КПД последней ступени в зависимости от объемного расхода

ПОТЕРИ С ВЫХОДНОЙ СКОРОСТЬЮ
Выходные характеристики ЦНД

УРАВНЕНИЕ МОЩНОСТИ ПТУ
Давление пара на входе в ЧНД (за сепаратором влаги)
=0,25÷0,35 МПа;
Давление в конденсаторе паровой турбины 4 – 7 кПа
Степень сухости пара после сепаратора влаги
Потери давления в стопорно-регулирующих клапанах на потоках пара высокого и низкого давления
Потери давления в ресиверах на тракте ЧВД - сепаратор – ЧНД
.
Целью расчета тепловой схемы паротурбинной установки в составе ПГУ является определение электрической нагрузки турбогенератора в соответствии с поступающим из котла паром
Давление пара на выходе в ЧВД
=0,3÷0,4 МПа;

Подразделяются на две основные группы:
Технико-экономические показатели
Показатели коммерческой эффективности
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Технико-экономические показатели (ТЭП) электростанции - система удельных параметров, характеризующая эффективность принятых проектных решений и отражающая соответствие вновь сооружаемого энергообъекта передовому отечественному и зарубежному уровню развития науки и техники.
Эти показатели отражают совершенство технологического процесса производства электрической и тепловой энергии на электростанции и эффективность использования энергоресурсов

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ЗАТРАТ ПО ВИДАМ ПРОДУКЦИИ

ОСНОВНЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ (физический метод)
КПД по производству электроэнергии (брутто):
Электрическая мощность ПГУ-ТЭЦ:
,
Коэффициент использования теплоты топлива (брутто):
,
Удельный расход условного топлива (брутто) на единицу вырабатываемой электроэнергии, г/(кВт⋅ч):
,
Удельный расход условного топлива (брутто) на единицу вырабатываемой тепловой энергии, кг/(Гкал):
,