Магистратура 2 сем ТЭС / 12-13 Заявка / Zadanie_12-13_zayavka

2 семестр «Режимы работы и эксплуатация ТЭС магистры

Задание№12 -13 20018/2019 г.

Тепловая электрическая станция имеет в своем составе турбины Т-110-130. Определить оптимальное значение Рмин, при прохождении ночного провала нагрузки. Рассмотреть случаи интегральной подачи заявки на Рмин, с учетом тренда изменения тепловой нагрузки станции в течение суток. Изменение тепловой нагрузки представлено в табл. 1(качественная характеристика изменения представлена на рис.2-5)

Рмин станции определяется суммой минимальных мощностей агрегатов, работающих по тепловому графику нагрузки. Тепловую нагрузку станции между агрегатами производить равномерно. Параметры отпуска сетевой воды принимать по температурному графику теплосети в соответствии с температурой наружного воздуха.

При подаче Макета с уровнями Р мин, при использовании интегральных характеристик, в процессе эксплуатации допускается отклонение Рмин станции не более, чем (+ или -) 5 МВт.

Недопустимо отклонение за пределы этого диапазона. Для компенсации, может быть использован режим работы с частичным конденсационным пропуском пара в конденсатор, когда Р мин слишком велика, по сравнению с работой по тепловому графику или передачи тепловой нагрузки на ПВК, если наоборот Р мин меньше, чем мощность при работе по тепловому графику.

Возможен вариант, что при отклонении выше 5МВт, вся дополнительная электроэнергия продается по минимальной цене. При снижении ниже, штрафуется как не предоставление мощности, плюс покупка электроэнергии на балансирующем рынке по максимальной цене.

Методические указания к выполнению задания №12

1.По температуре наружного воздуха определить температуру прямой сетевой воды, используя рис.1

2. Далее находим давление в верхнем отборе. Сначала находим температуру насыщения в верхнем сетевом подогревателе:

t_sпсг2=t_пр+,

где -недогрев воды в сетевом подогревателе (задается преподавателем).

-по t_sпсг2 находим по таблицам свойств воды и водяного пара P_sпс2,

- с учетом потери давления в подводящих трубопроводах находим давление в отборе:

Pт=P_sпс2+ P

Величина потерь давления в подводящих трубопроводах P задается преподавателем.

3. По заданной величине тепловой нагрузки станции (Qст) и количеству работающих агрегатов (n) находим среднюю нагрузку каждого из агрегатов (Qт):

Qт= Qст/n

Надо рассмотреть 3 варианта:

1. Qст=Qнп

2. Qст=Qсп

3. Qст=Qоп

где

Qнп, Qсп, Qоп –соответственно, тепловая нагрузка в начале, в середине провала и в конце.

4. Определяем Рмин агрегата и станции в целом, используя уравнения энергетических характеристик для каждого варианта:

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).

5. Определить необходимую дозагрузку станции в конденсационном режиме или величину нагрузки ПВК, в зависимости от выбранного варианта:

Для варианта 1) Для сохранения Р мин на всем этапе провала нагрузки постоянной, поэтому по мере снижения тепловой нагрузки, Рмин поддерживается за счет постепенного роста конденсационной нагрузки (рис.2).

-определяем величину снижения тепловой нагрузки в конечной точке для каждого агрегата:

∆Qт11= (Qнп- Qоп)/n

Определяем изменение тепловой нагрузки в конечной точке для каждого из агрегатов (Nт).

По величине Qт11= Qт1-∆Qт11

Определим мощность в конечной точке используя выражение для расчета Nт по величине Qт11 .

Далее определяем величину конденсационной выработки для поддержания мощности в течение провала нагрузки(для оценки за весь период можно использовать оценку по средний за период мощности N=(Nнп+Nоп)/2). Оцениваем показатели работы станции, используя уравнения из п. 4. Отпущенную величину теповой нагрузки аналогично, можно посчитать по средней величине. Расчет эффективности ведется по маржинальному доходу за указанный период провала.

Для упрощения расчетов принимаем, что продается вся выработанная мощность. СН не учитываются. Это только для упрощения задания. В реальной жизни учет СН обязателен.

Рассчитать маржинальный доход для станции для варианта 1.

Мcт1= (Рмин*Цээцп *n *τ+Qср*Т*n* τ - Вка*Цт*n* τ).

Т-тариф на тепловую энергию, руб/Гкал

N-мощность, МВт

Цээцп, цена электроэнергии в зоне ценопринимания, руб/МВтч.

Вка –расход топлива на котел, т у.т./ч

Цт – цена топлива, руб/т.у.т

Определить расход топлива на котел по тепловой нагрузке турбины.

Qка=Qo/(ἠтр*ἠка)

Вка=Qка/Qнр

Qнр=7000ккал/кг

Для варианта 2) Величина Рмин выбирается по средней тепловой нагрузке агрегата за период провала. В этом случае на первом этапе для обеспечения отпуска тепловой нагрузки включается ПВК (рис.3). После прохождения точки Qсп для сохранения Р мин на всем этапе провала нагрузки постоянной, по мере снижения тепловой нагрузки, Рмин поддерживается за счет постепенного роста конденсационной нагрузки (рис.3).

Расчет прироста конденсационной выработки ведется аналогично расчетам варианта 1, но в этом случае период прироста будет равен τ/2.

-определяем величину снижения тепловой нагрузки в конечной точке для каждого агрегата:

∆Qт12= (Qсп- Qоп)/n

На первом этапе Рмин равен Nтсп

Далее расчет ведется аналогично, но только для части периода ниже Qсп и соответственного изменения нагрузки агрегатов на этом участке.

Загрузка ПВК определяется также по средней величине с учетом периода работы (τ/2)

Qпвк2= (Qнп- Qсп)/2

Впвк2=Qпвк2/(Qнр* ἠпвк)

Рассчитать маржинальный доход для станции для варианта 2,можно по выражению:

Мст2= (Рминп*Цээцп *n *τ+Qср*Т*n* τ –( Вка_{(Nт сп)}*Цт*n* τ/2+ Вка_(N)*Цт*n* τ/2+ Впвк2*Т* τ/2)).

Для варианта 3) Величина Рмин выбирается по минимальной тепловой нагрузке станции, когда каждый агрегат имеет тепловую нагрузку Qоп.

В этом случае Рмин= Nтоп, на всем протяжении провала.

Для компенсации недоотпуска тепла из отборов используется ПВК (рис.4).

Qпвк3= (Qнп- Qоп)/2

Впвк3=Qпвк3/(Qнр* ἠпвк

Мст3= (Nтоп*Цээцп *n *τ+Qср*Т*n* τ – (Вка(Nтоп)*Цт*n* τ+ Впвк3*Т* τ)).

Сравнить варианты и выбрать наиболеее оптимальный вариант.

Методические указания к выполнению задания №13.

В этом случае задание Рмин производится не интегрально, а для каждого часа провала.

Для этого, весь период провала делится на число участков в соответствии с продолжительностью провала.

Для каждого участка определяется среднее значение Qстi (Рис.5).

Сначала определяем величину изменения ∆Qст.

∆Qст=Qнп-Qоп

Определяем изменение тепловой нагрузки за каждый час.

∆Qст час=∆Qст/τ

Тогда для первого часа провала нагрузки, тепловая нагрузка станции составит:

Q1=Qнп-∆Qст час/2

Для второго часа.

Q2=Q1-∆Qст час

Аналогично для каждого следующего часа.

Затем проводится расчет тепловой нагрузки каждого агрегата, по выражениям п.3

Находим мощность агрегата как Nт.

Проводим проверку, что мощность станции не выходит за пределы допустимого отклонения

Для этого мощность станции рассчитанную для данного часа по средней тепловой нагрузке, сравниваем с мощностью станции, рассчитанной для начальной тепловой нагрузки данного часа. Если разница мощности станции не превосходит 5МВт, то никаких компенсационных мероприятий не проводится.

В этом случае расчет маржинального дохода проводится по выражению:

τ

М13=∑ (Рмин*Цээцп *n +Qср*Т*n - Вка*Цт*n)

1

Далее проводится сравнение результатов расчета задания 12 и 13 и делается общий вывод.

Рис.1.

Таблица 1.

Исходные данные

№п/п	Наименование величины	Варианты
		1		2		3		4		5		6		7		8		9	10	11	12	13	14	15
		16		17		18		19		20		21		22		23		24	25	26	27	28	29	30
1.	Производительность котлов, т/ч. Дмах/Дмин	500
2.	Минимальная производительность котла,%	40									50									45
		42									45									50
3.	КПД, котла,%	92		92,5		93		93,5		94	92,5			92		91,5		91	93	89	89,5	90	90,5	88
		86		86,5		87		87,5		88	93			92,5		92		94	91	87	87,5	86	86,5	85
4.	Температура наружного воздуха, Т нв,оС	0		-2		-3		-4		-5	-10			-8		-6		-3	-12	-1	-5	-7	-9	-11
		-10		-8		-6		-3		-12	-1			-5		-7		-9	-11	-10	-8	-6	-3	-12
5.	Цена оснвного толплива, цена резервного топливаруб/т.у.т	3800									4000									2800
		3000									3400									2500
6.	Цээцп/, руб/МВтч	800	700		750		800		850		850		700		750		800		850	750	700	730	800	850
		900	820		840		860		880		800/ 1350		820		840		860		880	800	820	840	860	880
7.	Продолжительность провала нагрузки. час	6									8									10
8.	Минимальная нагрузка для турбины, МВт	50% от Nном, для всех вариантов.
9.	Тепловая нагрузка станции Qнп/Qоп, Гкал/ч	480/430		440/410		460/430		500/470		510/480		370/330		480/440		460/420		440/400	400/360	320/270	300/250	280/240	260/220	240/200
		500/470		510/480		440/410		460/430		480/430		460/420		440/400		400/360		370/330	480/440	280/240	260/220	240/200	320/270	300/250
10	Максимальная тепловая нагрузка Т-110-130, Гкал/час	175 Гкал/ч
11	Число агрегатов	4										3								2
12	Тариф на тепло, Труб/Гкал	800										850								750

Практическое занятие № 12-13 - 4 -