 |
Пример расчета тепловой схемы мини-ТЭЦ с противодавленческой турбиной
|
|
|
|
Исходные данные:
1. Отопительная нагрузка 
0,41 МВт.
2. Вентиляционная нагрузка 
0,0024 МВт.
3. Нагрузка горячего водоснабжения 
0,134 МВт.
4. Топливо – природный газ 
44000 кДж/кг.
5. Температурный график сетевой воды – 95/70 0С.
6. Параметры пара на входе в турбину (острого пара) Р0 = 1,4 МПа; t0 = 220 0C.
7. Внутренний относительный КПД паровой турбины 
0,82.
8. Давление в выходном патрубке турбины 
0,12 МПа.
9. Теплоемкость воды 
= 4,19 кДж/кг · К.
10. Расход пара к потребителю 
т/ч = 0,83 кг/с.
11. КПД генератора 
0,96.
12. Механический КПД 
0,98.
13. КПД парогенератора 
0,92.
14. Для деаэрации питательной воды используется деаэратор атмосферного типа с давлением 0,12 МПа.
15. Температура питательной воды, поступающей в котел из деаэратора, принимается равной 104 0С (энтальпия 
кДж/кг).
16. Коэффициент невозврата конденсата 
0,1.
17. Температура и энтальпия конденсата, возвращаемого от парового потребителя, 
оС, 
кДж/кг.
Решение:
Суммарная тепловая нагрузка составит
МВт.
Отпущенная теплота от источника теплоснабжения определяется с учетом затрат теплоты на собственные нужды (
) и потерь теплоты в распределительных сетях (
).
Затраты теплоты на собственные нужды котельной, работающей на газовом топливе, определяются по следующей зависимости:
МВт,
где 
МВт - суммарная тепловая нагрузка, определяемая с учетом максимального расхода теплоты на ГВС.
МВт - максимальный расход теплоты на горячее водоснабжение в зимний период.
Потери в распределительных тепловых сетях по данным изготовителей труб с ППУ изоляцией можно принимать равными 1,5 
3,0 % от максимального теплового потока или суммарной максимальной выработки теплоты.
МВт.
Отпущенная от источника теплоснабжения теплота
|
|
|
МВт.
Расход сетевой воды, отпускаемой от котельной в отопительный период, находим по величине 
кг/с.
По h-S диаграмме, построив процесс расширения пара в турбине, определяем значения энтальпии пара на входе и выходе из турбины: 
2855 кДж/кг; 
2421 кДж/кг.
Располагаемый теплоперепад, срабатываемый в турбине, составит
кДж/кг.
Действительная энтальпия пара на выходе из турбины:
кДж/кг; 
кДж/кг.
Расход пара на сетевой подогреватель определяем из уравнения теплового баланса подогревателя (рис.4.6):
;
кг/с.
Количество отпускаемой теплоты паровому потребителю
кВт.
Суммарный отпуск теплоты с паром и водой составит
кВт.
Расход пара в выхлопном патрубке противодавленческой турбины составит
.
Расход пара на турбину, без учета потерь через уплотнения, составит 
.
Определение расхода пара в деаэратор осуществляется методом последовательных приближений. Задаемся долей отбора пара, направляемого в деаэратор, от расхода пара на турбину 
,
тогда 
или 
;
кг/с.
Расход питательной воды составит
кг/с.
Расход пара в деаэратор находим по его уравнению теплового баланса:
.
Энтальпия подпиточной воды 
кДж/кг.
кг/с.
Таким образом, 
.
Электрическая мощность, развиваемая электрогенератором
кВт.
Термический КПД по выработке электроэнергии составит
.
Удельный расход топлива на выработку электроэнергии
кг/кВт·ч.
Расход топлива, определяемый по величине 
кг/ч.
Расход питательной воды
кг/с = 4,29 т/ч.
Расход топлива также может быть определен по уравнению теплового баланса котла:
, где 
КПД котла;
кг/с
или 
кг/ч.
Определение удельных расходов топлива на выработку тепловой и электрической энергии
Расход топлива на выработку тепловой энергии
кг/с.
Расход топлива на выработку электрической энергии
кг/с.
Удельный расход топлива на выработку электроэнергии
кг/кВт·ч.
Удельный расход топлива на выработку тепловой энергии 
кг/кВт·ч.
|
|
|
|
|
|
