Вычислительные методы определения удельных расходов условного топлива ТЭЦ на отпущенную электрическую и тепловую энергию в режиме комбинированной выработки. Раздел 3. Новый метод расчета удельных расходов условного топлива

Статья опубликована в научном журнале «Наука и образование» 5 февраля 2016 года, PDF версия (0.8 MB).

Рабочее название статьи.

Удельные расходы условного топлива ТЭЦ на отпущенную электрическую и тепловую энергию в режиме комбинированной выработки. Анализ существующих методов расчета и разработка нового метода, основанного на использовании линеаризованной расходной характеристики паровой турбины

Оглавление раздела

3. Метод расчета удельных расходов топлива, основанный на применении линеаризованной расходной характеристики паровой турбины
3.1. Линеаризованная расходная характеристика паровой турбины
3.2. Описание метода
3.3. Пример расчета

3. Метод расчета удельных расходов топлива, основанный на применении линеаризованной расходной характеристики паровой турбины

3.1.Линеаризованная расходная характеристика паровой турбины

Линеаризованная расходная характеристика паровой турбины g имеет вид [16]

(62)

где g &in; [1:G] — номер паровой турбины; α_j^g — постоянные коэффициенты уравнения расходной характеристики; ε^g — ошибка линеаризации. Алгоритм определения коэффициентов α_j^g предложен в работе [16]. Средняя ошибка линеаризации различных типов паровых турбины составляет 0,6%. Подробный анализ ошибки линеаризации представлен в статье [16].

Общий расход пара высокого давления турбиной g разделим на три составляющие следующим образом:

(63)

Здесь Q₀^g(N), Q₀^g(Q_П), Q₀^g(Q_Т) — расходы пара высокого давления на выработку электроэнергии, промышленного пара, тепла соответственно, МВт·ч.

Определим расход пара высокого давления на выработку турбиной электроэнергии на основании расходной характеристики (62):

(64)

Величину α₀^g называют условный расход на холостой ход и относят на выработку электроэнергии [17].

Расходы пара высокого давления на выработку турбиной промышленного пара и тепла зададим выражениями

(65)

(66)

3.2. Описание метода

Метод относится к термодинамическим методам расчета удельных расходов условного топлива. Метод основан на уравнении пара высокого давления (63).

Дополнительными исходными данными являются коэффициенты линеаризованных расходных характеристик паровых турбин ТЭЦ [16].

Решение задачи данным методом состоит из трех шагов.

1) Определение расходов пара высокого давления на выработку продуктов ТЭЦ

Для совокупности паровых турбин ТЭЦ расход пара высокого давления на выработку электроэнергии равен

(67)

где Q₀(N) — суммарный расход пара высокого давления на выработку электроэнергии N.

Аналогично определим расходы пара высокого давления на выработку промышленного пара и тепла ТЭЦ:

(68)

(69)

2) Разнесение общего расхода условного топлива на продукты ТЭЦ

Расход условного топлива на выработку электроэнергии имеет вид

(70)

Аналогично, расходы условного топлива на выработку промышленного пара и тепла определяют выражения

(71)

(72)

3) Вычисление удельных расходов условного топлива

Удельные расходы условного топлива вычисляют по формулам (1) – (3).

3.3. Пример расчета

В рассматриваемой ТЭЦ комбинированное производство осуществляется турбиной ПТ-135. Принципиальная схема ТЭЦ приведена в [4], а также в приложении к настоящей статье /sites/default/files/Chuchueva-Fuel-Rate.xlsx.

Исходные данные:

выработка электроэнергии N = 80 МВт·ч, собственные нужды по электроэнергии N^СН = 3 МВт·ч;
выработка промышленного пара Q_П = 144,2 МВт·ч, собственные нужды по промышленному пару Q_П^СН = 0 МВт·ч;
выработка тепла Q_П = 193 МВт·ч, собственные нужды по теплу Q_Т^СН = 0 МВт·ч;
общий расход условного топлива B = 48,4 т.у.т.;
коэффициенты линеаризации паровой турбины ПТ-135 α_N = 1.8492, α_П = 0.7146, α_Т = 0.2820, α₀ = 95.6873.