63 Коэффициент теплофикации и определение его оптимального значения. Использование пиковых водогрейных котлов.
Пиковый водогрейный котел - Котел, устанавливаемый на ТЭЦ для дополнительного нагрева прямой сетевой воды сверх нагрева в сетевых подогревателях паровой турбины в холодное время года. Обычно этот нагрев осуществляется в пределах 100-150°С.
Пиковый водогрейный котел (пвк) работает в пиковом режиме при тепловых нагрузках от минимальной до номинальной, подогревая сетевую воду от по до 150°с. поддержание на входе в пвк температуры сетевой воды 110°с направлено на повышение температуры стенок трубок и тем самым на снижение низкотемпературной коррозии при работе на мазуте. постоянная температура сетевой воды на входе 110°с при переменной и более низкой температуре ее после сетевых подогревателей достигается включением насоса рециркуляции, возвращающего часть воды после подогрева на вход в котел.
Подмешивание горячей воды (150°с) к более холодной позволяет получить температуру 110°с. На смену первому поколению водогрейных котлов башенной компоновки типов ПТВМ-100 и ПТВМ-180 пришли газомазутные котлы типов КВ-ГМ-100 и КВ-ГМ-180 конструкции барнаульского котельного завода (бкз). Топка и опускные газоходы имеют общие промежуточные экраны Топочная камера призматическая, вертикальная, открытого типа. Объем топочной камеры 763 м3. Экраны топочной камеры собираются из 12 блоков. Экраны выполнены из труб 0 60X4 мм, сталь марки 20. В нижней части фронтовой и задний экраны образуют скаты под топки.
Верх топочной камеры закрыт потолочными экранами, переходящими в боковые стенки опускных газоходов. Топочная камера оборудована шестью вихревыми газомазутными горелками, расположенными симметрично на боковых стенках треугольником с вершиной вверх. Горелки по воздуху выполнены двухпоточным, что позволяет осуществлять работу топки при сниженных нагрузках. В каждой горелке установлена паромеханическая мазутная форсунка, оборудованная механизмом выдвижения, что позволяет дистанционно перемещать форсунку в рабочее положение. Конвективные поверхности нагрева расположены в двух опускных газоходах с полностью экранированными стенами. Ограждающими поверхностями каждой конвективной шахты являются промежуточная стена котла, боковая стена котла, фронтовая и задняя стены конвективной шахты. Схема движения сетевой воды в котле КВ-ГМ-180 при работе в пиковом режиме. Сетевая вода из входной камеры 0 720X12 мм поступает в нижние камеры фронтового, заднего, промежуточных экранов топки и в нижние камеры боковых - потолочных экранов опускных газоходов, после чего по стоякам и конвективным пакетам движется сверху вниз и поступает в выходную камеру 0 720X12 мм.
Для очистки конвективных поверхностей нагрева от отложений при работе на мазуте предусмотрена дробеочистка. Воздух в котел КВ-ГМ-180 подает один вентилятор. Предварительный подогрев воздуха до положительных температур осуществляется в водяных калориферах. Предусмотрена установка одного дымососа, а также одного дымососа рециркуляции, который забирает газы перед последним конвективным пакетом и подает их в воздухопровод перед дутьевым вентилятором.
Номинальный расход сетевой воды через котел при пиковом режиме 4420 т/ч. Барнаульский котельный завод выпускает также пылеугольные водогрейные котлы типа КВ-ТК-ЮО. Котел имеет П-образную компоновку. Топка с сухим шлакоудалением.
Тепловая нагрузка в отопительный период изменяется в соответствии с температурным графиком теплоснабжения и имеет минимальную мощность при включении отопления и максимальную мощность для расчётных температур. Тепловая станция должна покрывать всю тепловую нагрузку во всем диапазоне изменения температур и для повышения коэффициента использования топлива часть тепловой нагрузки покрывается теплофикационными отборами турбин (комбинированная выработка тепла и электричества). Поскольку максимальная нагрузка встречается редко использование теплофикационных отборов турбин не оправдано и не экономично во всем диапазоне изменения нагрузок. Дефицит тепловой мощности в максимум теплопотребления покрывается отопительными котельными. Отношение тепловой мощности теплофикационных отборов паровых турбин к суммарной тепловой мощности теплофикационных отборов турбин и отопительных котельных называется - коэффициентом теплофикации.
Оптимальный коэф.теплофикации α зависит в основном от технического совершенства оборудования ТЭЦ, КЭС и котельных, удельных капиталовложений в их сооружение, вида и стоимости сжигаемого топлива. Как показывают проведённые исследования при работе КЭС, ТЭЦ И котельных на органическом топливе примерно одинаковой стоимости оптимальное значение коэф.теплофикации лежит в пределах от 0,35 - до 0,7.
Для ориентировочного определения коэффициента теплофикации может быть использован метод, предложенный Самановым. Идея метода заключается в том, что при оптимальном коэффициенте теплофикации производная прироста удельной экономии годовых расчётных затрат по приросту электрической мощности ТЭЦ равна 0
Коэффициент теплофикации
Коэффициент теплофикации - отношение тепловой мощности теплофикационных отборов паровых турбин тепловых электрических станций к максимальной тепловой мощности источников тепла. Применение термина «коэффициент теплофикации» оправдано не только к паротурбинным тепловым электрическим станциям, но также и к газотурбинным и парогазовым тепловым электрическим станциям.
Тепловая нагрузка в отопительный период изменяется в соответствии с температурным графиком теплоснабжения и имеет минимальную мощность при включении отопления и максимальную мощность для расчётных температур. Тепловая станция должна покрывать всю тепловую нагрузку во всем диапозоне изменения температур и для повышения коэффициента использования топлива часть тепловой нагрузки покрывается теплофикационными отборами турбин (комбинированная выроботка тепла и электричества). Поскольку максимальная нагрузка встречается редко использование теплофикационных отборов турбин не оправдано и не экономично во всем диапозоне изменения нагрузок. Дефицит тепловой мощности в максимум теплопотребления покрывается отопительными котельными. Отношение тепловой мощности теплофикационных отборов паровых турбин к суммарной тепловой мощности теплофикационных отборов турбин и отопительных котельных называется - коэффициентом теплофикации.
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Процент раскрываемости
- Коэффициенты Клебша
Смотреть что такое "Коэффициент теплофикации" в других словарях:
коэффициент теплофикации - Отношение тепловой мощности отборов турбин к максимальной мощности источников тепла. [ГОСТ 26691 85] Тематики теплоэнергетика в целом … Справочник технического переводчика
Коэффициент теплофикации - 50. Коэффициент теплофикации Отношение тепловой мощности отборов турбин к максимальной мощности источников тепла Источник: ГОСТ 26691 85: Теплоэнергетика. Термины и определения оригинал документа …
ГОСТ 26691-85: Теплоэнергетика. Термины и определения - Терминология ГОСТ 26691 85: Теплоэнергетика. Термины и определения оригинал документа: МГД генератор 10. Аккумулятор тепла Устройство для накопления тепла с целью его дальнейшего использования Определения термина из разных документов: Аккумулятор … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Отопление - обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и/или требованиям заказчика. Система отопления комплекс устройств, выполняющих функцию отопления котлы… … Википедия
Ядерная энергетика - отрасль энергетики (См. Энергетика), использующая ядерную энергию (См. Ядерная энергия) (атомную энергию) в целях электрификации и теплофикации; область науки и техники, разрабатывающая и использующая на практике методы и средства… …
Ядерный реактор - устройство, в котором осуществляется управляемая ядерная цепная реакция (См. Ядерные цепные реакции), сопровождающаяся выделением энергии. Первый Я. р. построен в декабре 1942 в США под руководством Э. Ферми. В Европе первый Я. р. пущен в … Большая советская энциклопедия
Конденсатор (теплотехника) - У этого термина существуют и другие значения, см. Конденсатор (значения). Конденсатор (в теплотехнике) (лат. condenso уплотняю, сгущаю) теплообменный аппарат для конденсации (превращения в жидкость) паров вещества путём… … Википедия
Конденсатор(теплотехника) - Конденсатор (в теплотехнике) (лат. condense уплотняю, сгущаю) теплообменный аппарат для конденсации (превращения в жидкость) паров вещества путём охлаждения. Содержание 1 Принцип действия 2 Применение 3 Разновидности … Википедия
ОСВЕЩЕНИЕ - свет от какого л. источника; создание освещенности поверхностей предметов, обеспечивающей зрительное восприятие этих предметов. Аварийное О. О. объектов различного назначения, не прекращающееся или автоматически вводимое в действие при внезапном… … Российская энциклопедия по охране труда
Оптимальное значение a ТЭЦ можно определить, пользуясь следующей методикой. При заданных суммарной электрической нагрузке энергосистемы W с и максимальном суммарном отпуске тепла Q м сравнивают варианты установки различного числа теплофикационных и конденсационных турбоагрегатов. Чем больше число z т и мощность W ТЭЦ теплофикационных турбоагрегатов (чем больше отпуск тепла из отборов Q т и коэффициент теплофикации a ТЭЦ), тем меньше мощность W ТЭЦ турбоагрегатов конденсационного типа и тем меньше тепловая мощность пиковых водогрейных котлов Q п.в.к.
С учетом дополнительной потери мощности в линиях электропередачи мощность КЭС
W КЭС =а(W с -W ТЭЦ),
где а»1,07.
Тепловая мощность пиковых водогрейных котлов
Q п.в.к =Q м -Q т.
Годовая стоимость топлива в энергосистеме при этом равна:
З b c =З b ТЭЦ +З b КЭС +З b п.в.к
где З b ТЭЦ, З b КЭС и З b п.в.к - годовая стоимость топлива соответственно на ТЭЦ (без пиковых водогрейных котлов), КЭС и на пиковых водогрейных котлах.
Годовая стоимость топлива на каждой из установок
З b =з т B,
где з т -удельная стоимость (удельные расчетные затраты) топлива, руб/т условного топлива; В - годовой расход топлива на КЭС, ТЭЦ, и на пиковых водогрейных котлах.
Переменную часть годовых расчетных затрат получаем в виде:
З с.п »З b +(A ТЭЦ k ТЭЦ +з ТЭЦ n ТЭЦ)W ТЭЦ +(A КЭС k КЭС ++з КЭС n КЭС)W КЭС +(A п.в.к k п.в.к +з п.в.к n п.в.к)(1-a ТЭЦ)Q м
где А= Е н +р а - сумма нормативного коэффициента эффективности капиталовложении Е н и отчислений на амортизацию и текущий ремонт р а , k- удельные капиталовложения, руб/кВт или руб/ГДж; з и п- среднегодовая заработная плата, руб/(чел.год), и удельная численность персонала, чел/кВт или чел/ГДж; индексы «ТЭЦ», «КЭС», «п. к» (или «п. в. к.», «э.с») обозначают теплоэлектроцентраль, конденсационную электростанцию, пиковые водогрейные котлы, электрическую сеть.
Экономически выгодное значение коэффициента теплофикации a ТЭЦ отвечает минимуму расчетных годовых затрат З с.п. Чем дороже топливо, тем выше оптимальное значение a ТЭЦ.
Расчеты показали, что оптимальное значение a ТЭЦ составляет 0,55-0,60 для теплофикационных турбоагрегатов Т-50-130; 0,60-0,65 - для агрегатов Т-100-130; 0,735-для турбоагрегатов Т-250-240. При этом для ТЭС с турбоагрегатами Т-250-240 было принято использование.максимальной тепловой нагрузки 3300 ч/год, электрической нагрузки 6500 ч/год. При мощности энергосистемы 1250 МВт и максимальной тепловой нагрузке района ~8000 ГДж/ч различному числу турбин Т-250-240 z т =2; 3; 4 и 5 соответствуют: мощность ТЭЦ 500-1250 МВт и значения a ТЭЦ =0,300; 0,450; 0,600 и 0,735. При пяти теплофикационных турбинах их отбор используется не полностью ввиду ограничения давления пара в верхнем отборе 0,25 МПа и температуре подогрева сетевой воды соответственно до 120°С, почему в данном случае экономически оптимальное значение a ТЭЦ совпадает с техически небольшим 0,735.
1.5 Отпуск тепла для отопления. Отопительная нагрузка
В России в настоящее время преобладает централизованный отпуск тепла теплоэлектроцентралями с паром для технологических процессов в промышленности химической, текстильной, пищевой, бумажной, резиновой, нефтяной и др. Часть этого пара используется для отопления, вентиляции и бытовых нужд промышленных предприятий и их жилых поселков.
Расход тепла на отопление здания, ГДж/ч можно считать прямо пропорциональным внешнему объему здания V м 3 , и разности температур воздуха внутри помещения t пом и наружного воздуха t нар, °С:
Q от =a 3 от V(t пом -t нар) (1-8)
где a 3 от V - коэффициент пропорциональности, называемый отопительной характеристикой здания. В зависимости от типа и объема здания a 3 от изменяется в следующих пределах, кДж/(м 3 ч×К), для жилых зданий объемом 50-100 тыс. м 3 - около 1,2-1,4, для промышленных зданий-около 0,6-1,7.
Температура воздуха: в жилых помещениях 18°С; детских учреждениях, школах, поликлиниках 20°С; учебных институтах, лабораториях, учреждениях, клубах, театрах 16°С.
Температура наружного воздуха в средней полосе европейской территории России примерно от -35 до +35°С.
Таблица 1-1
|
Интервал среднесуточных |
Продолжительность за отопительный период, ч, интервалов среднесуточных |
||
|
температур наружнего |
температур наружнего воздуха в городах |
||
|
воздуха 0 С |
Свердловск | ||
|
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период t ср 0 С | |||
Продолжительность различных интервалов температуры наружного воздуха в отдельных городах России приведена в табл. 1-1.
Расход тепла на данное здание или группы зданий с общим объемом V и средневзвешенными значениями a з от и t пом можно принять изменяющимся прямолинейно в зависимости от температуры наружного воздуха; при построении такого графика принято отрицательные значения температуры наружного воздуха откладывать по горизонтальной оси вправо, а положительные-влево. При равенстве температур помещения и наружного воздуха (t нар =t пом) отопительная нагрузка равна нулю.
Принято включать и выключать отопление при температурах наружного воздуха ниже температуры помещений, например в жилых помещениях г. Москвы при t»8¸10 0 С. Следовательно, при этой температуре расход тепла на отопление скачкообразно снижается до нуля (рис. 1-3).
В отопительную нагрузку, в широком смысле этого слова, входят расходы тепла на отопление, вентиляцию помещений и бытовые нужды. На подогрев этого воздуха расходуется дополнительное относительно небольшое количество тепла, учитываемое значением a 3 от, а следовательно, и величиной Q от.
Расход тепла на вентиляцию производственных помещений возрастает также прямолинейно с понижением температуры наружного воздуха.
Бытовая тепловая нагрузка определяется расходом тепла на прачечные, фабрики-кухни, бани, мытье посуды, ванны и души. На графике рис. 1-3 зависимости отопительной (в широком смысле слова) нагрузки от температуры наружного воздуха бытовая тепловая нагрузка принимается постоянной величиной. В крупных городах бытовая нагрузка приобретает все большее значение и может достичь 15- 30% максимальной отопительной нагрузки.
Для района г. Москвы длительность стояния температур наружного воздуха -25°С и ниже составляет в среднем всего около 50 ч/год (табл.1-1).
Для снижения капитальных затрат в системы отопления низшую расчетную температуру наружного воздуха для отопительных систем принимают выше фактически возможной низшей температуры воздуха в зимнее время. Так, для района г. Москвы низшая расчетная температура (средняя наиболее холодной пятидневки) принята для отопления - 25°С, расчетная зимняя для вентиляции - 14,0°С при фактически возможной -35°С и даже ниже; для других характерных районов России эти температуры, °С, таковы:
Если известны зависимости расхода тепла от температуры наружного воздуха (рис. 1-3, слева) и годовой продолжительности стояния температур наружного воздуха, то можно построить график годовой продолжительности отопительно-вентиляционной и бытовой нагрузки (рис. 1-3, справа). Отопительно-вентиляционная нагрузка отключается при температуре наружного воздуха 8-10°С, что соответствует продолжительности отопительного сезона (в условиях г. Москвы) около 5000 ч/год при общей продолжительности года (невисокосного) 8760 ч.
Суммарная нагрузка при наличии бытовой является круглогодовой.
Площадь под кривой годовой продолжительности тепловых нагрузок определяет годовой отпуск тепла, Гдж/год:
(1-9)
где Q от
- переменный часовой отпуск тепла;
и
-
среднегодовое и максимальное его
значения, ГДж/ч; Т год =8760
ч/год-число часов в году; Т м от -
число
часов использования максимума тепловой
нагрузки (условная продолжительность
максимальной отопительной нагрузки
при данном годовом отпуске тепла),
определяемое из соотношения (1-9), ч/год.
Графики годовой продолжительности различны для различных районов страны
Таблица 1-2
|
Т от, ч/год |
|
|
|
Ленинград | ||
|
Ростов-на-Дону | ||
|
Свердловск | ||
0 СТаблица 1-3
|
Районы страны и вид потребления |
Часовой расход тепла МДж/ч |
Годовой расход тепла ГДж/год |
Число часов использования максимума ч/год |
|
РАЙОНЫ РОССИИ |
На отопление и вентиляцию жилых и культурно-бытовых зданий |
||
|
Сибирь, Урал и север европейской части | |||
|
Средняя полоса европейской части и север Средней Азии | |||
|
Юг европейской части | |||
|
Крым, Кавказ и юг средней Азии | |||
|
ВИД БЫТОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ |
На бытовые нужды |
||
|
Горячее водоснабжение жилых зданий | |||
|
Бани и прачечные | |||
|
Общественное питание | |||
* Приведены средние значения.
(см рис.1-3); соответствующие значения продолжительности отопительного сезона Т от и использования максимума отопительной нагрузки Т м от в различные городах и районах страны приведены и табл.1-2 и 1-3.
В табл.1-3 приведены также примерные значения удельных расходов тепла на отопление и вентиляцию и на бытовые нужды (горячее водоснабжение) на одного жителя.
Пиковый водогрейный котел - Котел, устанавливаемый на ТЭЦ для дополнительного нагрева прямой сетевой воды сверх нагрева в сетевых подогревателях паровой турбины в холодное время года. Обычно этот нагрев осуществляется в пределах 100-150°С.
Пиковый водогрейный котел (пвк) работает в пиковом режиме при тепловых нагрузках от минимальной до номинальной, подогревая сетевую воду от по до 150°с. поддержание на входе в пвк температуры сетевой воды 110°с направлено на повышение температуры стенок трубок и тем самым на снижение низкотемпературной коррозии при работе на мазуте. постоянная температура сетевой воды на входе 110°с при переменной и более низкой температуре ее после сетевых подогревателей достигается включением насоса рециркуляции, возвращающего часть воды после подогрева на вход в котел.
Подмешивание горячей воды (150°с) к более холодной позволяет получить температуру 110°с. На смену первому поколению водогрейных котлов башенной компоновки типов ПТВМ-100 и ПТВМ-180 пришли газомазутные котлы типов КВ-ГМ-100 и КВ-ГМ-180 конструкции барнаульского котельного завода (бкз). Топка и опускные газоходы имеют общие промежуточные экраны Топочная камера призматическая, вертикальная, открытого типа. Объем топочной камеры 763 м3. Экраны топочной камеры собираются из 12 блоков. Экраны выполнены из труб 0 60X4 мм, сталь марки 20. В нижней части фронтовой и задний экраны образуют скаты под топки.
Верх топочной камеры закрыт потолочными экранами, переходящими в боковые стенки опускных газоходов. Топочная камера оборудована шестью вихревыми газомазутными горелками, расположенными симметрично на боковых стенках треугольником с вершиной вверх. Горелки по воздуху выполнены двухпоточным, что позволяет осуществлять работу топки при сниженных нагрузках. В каждой горелке установлена паромеханическая мазутная форсунка, оборудованная механизмом выдвижения, что позволяет дистанционно перемещать форсунку в рабочее положение. Конвективные поверхности нагрева расположены в двух опускных газоходах с полностью экранированными стенами. Ограждающими поверхностями каждой конвективной шахты являются промежуточная стена котла, боковая стена котла, фронтовая и задняя стены конвективной шахты. Схема движения сетевой воды в котле КВ-ГМ-180 при работе в пиковом режиме. Сетевая вода из входной камеры 0 720X12 мм поступает в нижние камеры фронтового, заднего, промежуточных экранов топки и в нижние камеры боковых - потолочных экранов опускных газоходов, после чего по стоякам и конвективным пакетам движется сверху вниз и поступает в выходную камеру 0 720X12 мм.
Для очистки конвективных поверхностей нагрева от отложений при работе на мазуте предусмотрена дробеочистка. Воздух в котел КВ-ГМ-180 подает один вентилятор. Предварительный подогрев воздуха до положительных температур осуществляется в водяных калориферах. Предусмотрена установка одного дымососа, а также одного дымососа рециркуляции, который забирает газы перед последним конвективным пакетом и подает их в воздухопровод перед дутьевым вентилятором.
Номинальный расход сетевой воды через котел при пиковом режиме 4420 т/ч. Барнаульский котельный завод выпускает также пылеугольные водогрейные котлы типа КВ-ТК-ЮО. Котел имеет П-образную компоновку. Топка с сухим шлакоудалением.
Тепловая нагрузка в отопительный период изменяется в соответствии с температурным графиком теплоснабжения и имеет минимальную мощность при включении отопления и максимальную мощность для расчётных температур. Тепловая станция должна покрывать всю тепловую нагрузку во всем диапазоне изменения температур и для повышения коэффициента использования топлива часть тепловой нагрузки покрывается теплофикационными отборами турбин (комбинированная выработка тепла и электричества). Поскольку максимальная нагрузка встречается редко использование теплофикационных отборов турбин не оправдано и не экономично во всем диапазоне изменения нагрузок. Дефицит тепловой мощности в максимум теплопотребления покрывается отопительными котельными. Отношение тепловой мощности теплофикационных отборов паровых турбин к суммарной тепловой мощности теплофикационных отборов турбин и отопительных котельных называется - коэффициентом теплофикации.
Оптимальный коэф.теплофикацииα зависит в основном от технического совершенства оборудования ТЭЦ, КЭС и котельных, удельных капиталовложений в их сооружение, вида и стоимости сжигаемого топлива. Как показывают проведённые исследования при работе КЭС, ТЭЦ И котельных на органическом топливе примерно одинаковой стоимости оптимальное значение коэф.теплофикации лежит в пределах от 0,35 - до 0,7.
Для ориентировочного определения коэффициента теплофикации может быть использован метод, предложенный Самановым. Идея метода заключается в том, что при оптимальном коэффициенте теплофикации производная прироста удельной экономии годовых расчётных затрат по приросту электрической мощности ТЭЦ равна 0.