2 семестр «Режимы работы и эксплуатация ТЭС магистры

Задание№10-11 20018/2019 г.

Тепловая электрическая станция в составе турбины Т-110-130 и турбины ПТ-60-130 имеет ограничения по лимиту основного топлива. Поэтому, при несении тепловой нагрузки, в ряде случаев лимита основного топлива не хватает для покрытия тепловой нагрузки и выработки электроэнергии и в этом случае используется резервное топливо мазут, которое имеет цену значительно выше, чем основное топливо. Для уменьшения затрат на топливо, можно разгрузить оборудование по электрической мощности, при сохранении отпуска тепла путем передачи на пиковый бойлер, питаемый паром либо от отборов турбины, либо от коллектора острого пара. Станция с поперечными связями

Лимит основного топлива приведен в табл.1.

Задание 10

Для приведенных в табл.1 исходных данных, определить оптимальные условия эксплуатации, ТЭЦ. В качестве критерия использовать максимальную маржинальную прибыль. Рассмотреть варианты:

1. Станция работает по тепловому графику в течение всех суток, сжигая основное и резервное топливо. Определить долю сжигаемого основного и резервного топлива для каждого из ниже приведенных вариантов. Определить затраты на топливо и величину маржинального дохода с учетом изменения цены на электроэнергию в течение суток (Тцп=8 часов, Трсв=16 часов)

2. Рассмотреть вариант передачи части тепловой нагрузки (максимально возможной с учетом ограничений по котлу и турбине и с учетом максимальной производительности пиковых бойлеров) с теплофикационных отборов турбин на пиковый бойлер, питаемый паром от П отбора (учитывая, нижняя граница регулировочного диапазона нагрузки каждой из турбин соответствует 40% от номинальной электрической нагрузки. Нижняя граница регулировочного диапазона котлов, указана в табл.1).

При передаче нагрузки рассмотреть варианты, когда в разгруженном состоянии работают в течении всего дня и когда в разгруженном состоянии работают только при прохождении провала нагрузки, а остальное время работают в нормальном режиме с отпуском тепла от Т отборов.

Учесть влияние изменения нагрузки в часы провала на изменение цены, при разгружении турбин, табл.2.

Для расчетов использовать характеристики турбин:

Т-110-130

Для расчетов удельных расходов использовать энергетические характеристики турбины.

Q_турб=122,11Р_т+2,326N-1.314N_т+Q_т

N_т=0,546(Q_т-15,12)/(10Р_т)^0,14

где Q_TURB-расход тепла в голову турбины (МДж/с);

Q_T-теплофикационная нагрузка отборов турбины (МДж/с);

N_T, N-электрическая мощность развиваемая турбиной при работе по тепловому графику, и по электрическому, соответственно (МВт);

P_T-давление в верхнем отопительном отборе (МПа).

ПТ-60-130

Q_турб=16,3+2,33N-1,314N_т+Q_т+Q_п

N_т=0,529Q_т(0,12/Р_т)^0,14+0,305(1,3/Р_п)^0,34Q_п-(9,9-0,048Q_т)

Qп-тепловая нагрузка производственного отбора пара.(Мдж/с).

Рп-давление в производственном отборе пара (МПа).

Максимальные нагрузки отборов Т и П Турбин Т-110-130 и ПТ-60-130 приведена в табл.1.

Давление острого пара на котлах Рка=14 МПа

Температура острого пара на выходе из котла Тк=555^оС.

Давление острого пара перед турбиной Ро=13 МПа

Температура острого пара перед турбиной То=550^оС.

Температура питательной воды при максимальной нагрузке турбин Тпв=232^оС.

Температура питательной воды при минимальной нагрузке турбин примем

Тпв мин=218^оС.

Давление питательной воды Рпв ном=19МПА, Рпв мин=18МПа

Задание 11.

Исходные данные задания 10

Для приведенных в табл.1 исходных данных, определить оптимальные условия эксплуатации, ТЭЦ. В качестве критерия использовать максимальную маржинальную прибыль. Рассмотреть варианты:

1. Станция работает по тепловому графику в течение всех суток, сжигая основное и резервное топливо. Определить долю сжигаемого основного и резервного топлива для каждого из ниже приведенных вариантов. Определить затраты на топливо и величину маржинального дохода с учетом изменения цены на электроэнергию в течение суток.

2. Рассмотреть вариант передачи части тепловой нагрузки (максимально возможной с учетом ограничений по котлу и турбине) с теплофикационных отборов турбин на пиковый бойлер, питаемый паром от магистрали острого пара (учитывая, нижняя граница регулировочного диапазона нагрузки каждой из турбин тепловой нагрузке теплофикационных отборов в соответствии с табл.1). Нижняя граница регулировочного диапазона котлов, указана в табл.1.

При передаче нагрузки рассмотреть варианты, когда в разгруженном состоянии работают в течении всего дня и когда в разгруженном состоянии работают только при прохождении провала нагрузки, а остальное время работают в нормальном режиме с отпуском тепла от Т отборов.

Учесть влияние изменения нагрузки на изменение цены, при разгружении турбин, табл.2.

Методические указания к решению.

Задание 10.

1. Распределить тепловую нагрузку между агрегатами пропорционально мощности номинальной мощности теплофикационных отборов.

2. Определить расход теплоты в голову турбины Qтурб и Nт для каждой турбины используя характеристики.

3. Определить расход топлива на котлы.

Qка=Qo/ἠтр

Вка=Qка/(Qнр*ἠка)

Qнр=7000ккал/кг

4. Используя низшую теплотворную способность основного и резервного топлива, определить расходы основного и резервного топлива, по станции в целом.

5. Рассчитать маржинальный доход для станции для варианта 1.

Nотп=Nэ-Nсн

Мcт= (Nотпцп*ЦээцпTцп+ Nотпрсв*ЦээрсвТрсв +Qтст*Т(Тцп+Трсв)-

- (Вкаосн*Цтосн + Вкарез*Цтрез)*(Тцп+Трсв)).

N сн-определяется по зависимости табл.3

Т-тариф на тепловую энергию, руб/Гкалч

Nотпцп, Nотпрсв-Мощность в ценопринимании и мощность на РСВ.

Цээцп, Цээрсв-цена электроэнергии в зоне ценопринимания и на РСВ, руб/МВтч.

Вкаосн, Вкарез –Расход основного топлива и резервного, т у.т./ч

Цтосн, Цтрез – цена основного топлива и резервного.

6. Учитывая максимально возможную передачу нагрузки на пиковые бойлера Qпб мах=100Гкал/ч, которые питаются паром от П отбора. Определить нагрузку теплофикационных отборов для режима 2.

7. В этом случае нагрузка П отбора будет Qп=100Гкал/ч.

8. Определить расходы теплоты в голову турбины в соответствии с п.2.

9. Далее провести аналогичные п. 3-5. Проверить, что нагрузки турбин и котлов не выходя за пределы допустимых границ.

10. Расчет произвести для использования режима с разгружением теплофикационных отборов в течение суток

11. Используя результаты расчетов п 1-10, провести расчет маржинального дохода, когда в часы провала нагрузки мы работаем в режиме разгружения, а в часы РСВ в режиме с полной загрузкой теплофикационных отборов.

Задание 11.