ЗакладкиКорзинаЗаказы

Оглавление раздела

  1. Показатели режима работы электрических станций
  2. Показатели, характеризующие экономичность тепловых электрических станций

Примеры решений задач

Данные примеры задач, относятся к предмету «Теплотехника».

Задача 2-7-1-1

Условие:

На электростанции установлены два турбогенератора мощностью N = 75 × 103 кВт каждый. Определить показатели режима работы станции, если максимальная нагрузка станции Nmaxэс = 135 × 103 кВт, площадь под кривой годового графика нагрузки F = 9,06 × 10-4 м2 и масштаб графика m = 8,7 × 1011 кВт × ч/м2.

Решение:

Количество выработанной энергии за год:

Эгодвыр=Fm=9,06×10-4×8,7×1011=788,2×106 кВт×ч

Средняя нагрузка электростанции:

Nэсср=Эгодвыр8760=788,2×1068760=9×104 кВт

Установленная мощность электростанции:

Nэсу=2N=2×75×103=150×103 кВт

Коэффициент использования установленной мощности:

kи=NэссрNэсу=9×104150×103=0,6

Коэффициент нагрузки:

kн=NэссрNэсmax=9×104135×103=0,666

Коэффициент резерва:

kр=kнkи=0,6660,6=1,11

Число часов использования установленной мощности:

Tу=ЭгодвырNэсу=788,2×106150×103=5255 ч

Число часов использования максимум нагрузки:

Tм=ЭгодвырNэсmax=788,2×106135×103=5840 ч

Ответ: kи = 0,6; kн = 0,666; kр = 1,11; Tу = 5255 ч; Tм = 5840 ч.

Задача 2-7-2-1

Условие:

1 t' 1 = 560 i' 1 = 3527 i, кДж/кг s, кДж/(кг К) p' 1 = 10 МПа s = const p к = 4000 Па i' 2 = 2045 2 1' 2' s = const i 2 = 2043 i 1 = 3477 p 1 = 8,8 МПа t 1 = 535

Конденсационная электростанция работает при начальных параметрах пара перед турбинами p1 = 8,8 МПА, t1 = 535 ℃и давление пара в конденсаторе pк = 4 × 103 Па. Определить, на сколько повысится к. п. д. станции брутто без учета работы питательных насосов с увеличением начальных параметров пара до p‘1 = 10 МПА, t’1 = 560 ℃,если известны к. п. д. котельной установки ηк.у = 0,9, к. п. д. трубопроводов ηтр = 0,97, относительный внутренний к. п. д. турбины ηоi = 0,84, механический к. п. д. турбины ηм = 0,98, электрический к. п. д. генератора ηг = 0,98.

Решение:

Находим на is-диаграмме:

1) точку 1, при p1 = 8,8 МПа и температуре t1 = 535 ℃:

- энтальпия пара

i1=3477кДжкг

- энтропия пара

s1=6,78кДжкг×К

2) точку 2, при s = 6,78 кДж/(кг × К) = const и pк = 4 × 103 Па энтальпию пара

i2=2043кДжкг

3) точку 1’, при p’1 = 10 МПа и температуре t’1 = 560 ℃

- энтальпия пара

i1=3527кДжкг

- энтропия пара

s1=6,79кДжкг×К

2) точку 2’, при s = 6,79 кДж/(кг × К) = const и pк = 4 × 103 Па энтальпию пара

i2=2045кДжкг

Энтальпия конденсата при pк = 4 × 103 Па определяем по таблице:

i2=121кДжкг

Термический к. п. д. установки:

- при начальных параметрах p1 = 8,8 МПА, t1 = 535 ℃

ηt=i1-i2i1-i2=3477-20433477-121=0,427

- при начальных параметрах p‘1 = 10 МПА, t’1 = 560 ℃

ηt=i1-i2i1-i2=3527-20453527-121=0,435

К. п. д КЭС брутто:

- при начальных параметрах p1 = 8,8 МПА, t1 = 535 ℃

ηКЭСбр=ηк.уηтрηtηоiηмηг=0,9×0,97×0,427×0,84×0,98×0,98=0,300

- при начальных параметрах p‘1 = 10 МПА, t’1 = 560 ℃

ηКЭСбр=ηк.уηтрηtηоiηмηг=0,9×0,97×0,435×0,84×0,98×0,98=0,306

Следовательно, к. п. д КЭС брутто повысится на

ΔηКЭСбр=ηКЭСбр-ηКЭСбр=0,306-0,300=0,006

Ответ: ΔηбрКЭС = 0,006.

Задача 2-7-2-2

Условие:

Теплоэлектроцентраль израсходовала Bтэц = 92 × 106 кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания Qрн = 27500 кДж/кг, выработав при этом электроэнергии Эвыр = 64 × 1010 кДж/год и отпустив теплоту внешним потребителям Qотп = 4,55 × 1011 кДж/год. Определить к. п. д. ТЭЦ брутто и нетто по выработке электроэнергии и теплоты, если расход электроэнергии на собственные нужды 6 % от выработанной энергии, к. п. д. котельной установки ηк.у = 0,87 и расход топлива на выработку электроэнергии для собственных нужд Bс.н = 4,5 × 106 кг/год.

Решение:

Расход топлива на выработку отпущенной теплоты:

BQ=QотпQнрηк.у=4,55×101127500×0,87=19×106кггод

Расход топлива на выработку электроэнергии:

BЭ=BТЭЦ-BQ=92×106-19×106=73×106кггод

К. п. д. ТЭЦ брутто по выработке электроэнергии:

ηТЭЦЭ бр=ЭвырBЭQнр=64×101073×106×27500=0,32

К. п. д. ТЭЦ брутто по отпуску теплоты:

ηТЭЦQ бр=QотпBQQнр=4,55×101119×106×27500=0,87

Количество отпущенной электроэнергии:

Эотп=Эвыр-Эс.н=64×1010-64×1010×0,06=60,16×1010кДжгод

К. п. д. ТЭЦ нетто по отпуску электроэнергии:

ηТЭЦЭ нт=ЭотпBЭ-Bс.нQнр=60,16×101073×106-4,5×106×27500=0,319

К. п. д. ТЭЦ нетто по отпуску теплоты:

ηТЭЦQ нт=QотпBQ+Bс.нQнр=4,55×101119×106+4,5×106×27500=0,704

Ответ: ηЭ брТЭЦ = 0,32; ηQ брТЭЦ = 0,87; ηЭ нтТЭЦ = 0,319; ηQ нтТЭЦ = 0,704.