Рекомендуемый алгоритм решения задачи
ТЕМА 4. Эффективность теплофикационного цикла
Варианты 1-40
Условие задачи
Конденсационный энергоблок имеет в своем составе три регенеративных подогревателя. В результате реконструкции энергоблока в турбине организован нерегулируемый отбор пара для отпуска теплоты на отопление и горячее водоснабжение в количестве 
по температурному графику 
.
Необходимо:
1) определить для конденсационной (до реконструкции) турбоустановки: расход пара на турбину и КПД энергоблока электрический;
2) построить температурный график теплосети;
3) осуществить подключение сетевого подогревателя и определить расход пара на него для средней температуры 
наружного воздуха в отопительный период;
4) определить электрическую мощность и показатели экономичности энергоблока (по выработке электроэнергии, по выработке и отпуску теплоты) после реконструкции для средней температуры наружного воздуха в отопительный период;
5) составить баланс мощности для обоих случаев.
Примечания:
- в качестве исходных данных принять результаты расчета аналогичного варианта тепловой схемы конденсационной турбоустановки из задачи № 2;
- расчетную температуру 
наружного воздуха для проектирования отопления и среднюю температуру наружного воздуха в отопительный период взять из табл. П1 (Приложение);
- срезку температурного графика выполнить при 
=65 °С;
- расчетную температуру внутреннего воздуха принять равной 
=20°С;
- расчет тепловой схемы реконструированного (с сетевым подогревателем) энергоблока выполнить с расходом свежего пара как в конденсационном энергоблоке;
- недогрев воды до температуры насыщения в сетевом подогревателе принять равным 
=5…7 °С;
- дренаж греющего пара из сетевого подогревателя направить в конденсатор;
- регулирование температуры сетевой воды, поступающей в тепловую сеть, производить за счет байпасирования (обвода) сетевого подогревателя;
- потерями давления в трубопроводах и сжатием в насосах пренебречь.
Таблица 1. Исходные данные
| Величина | Варианты | |||||||||
 , МПа
| ||||||||||
 , °С
| 
| |||||||||
 , МПа
| 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,009 | 0,009 | 0,009 | 0,008 |
 , %
| ||||||||||
| 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| ||||||||||
 , °С
| ||||||||||
| Схема | ||||||||||
 , МВт
| ||||||||||
| 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 |
| 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 |
| ,
| ||||||||||
 , °С
| ||||||||||
 , °С
| ||||||||||
| Населенный пункт | Пермь | Казань | Пенза | Саратов | Киров |
Таблица 2. Исходные данные
| Величина | Варианты | |||||||||
| , бар
| ||||||||||
| , °С
|
| |||||||||
| , кПа
| ||||||||||
| , %
| ||||||||||
|
| 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,9 |
|
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| Схема | ||||||||||
| , МВт
| ||||||||||
|
| 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 |
|
| 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 |
| , МВт
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| Населенный пункт | Оренбург | Орск | Омск | Иркутск | Хабаровск |
Таблица 3. Исходные данные
| Величина | Варианты | |||||||||
| , МПа
| ||||||||||
| , °С
|
| |||||||||
| , МПа
| 0,013 | 0,016 | 0,015 | 0,02 | 0,02 | 0,015 | 0,01 | 0,012 | 0,02 | 0,008 |
| , %
| ||||||||||
|
| 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
|
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| Схема | ||||||||||
| , МВт
| ||||||||||
|
| 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 |
|
| 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 |
| , МВт
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| Населенный пункт | Барнаул | Кемерово | Томск | Тюмень | Красноярск |
Таблица 4. Исходные данные
| Величина | Варианты | |||||||||
| , бар
| ||||||||||
| , °С
|
| |||||||||
| , кПа
| ||||||||||
| , %
| ||||||||||
|
| 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,7 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 0,9 |
|
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| Схема | ||||||||||
| , МВт
| ||||||||||
|
| 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,99 |
|
| 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,99 | 0,98 | 0,99 | 0,98 |
| , МВт
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| , °С
| ||||||||||
| Населенный пункт | Уфа | Челябинск | Томск | Енисейск | Улан-Уде |
Условные обозначения
|
| - давление свежего пара; |
|
| - температура свежего пара; |
|
| - давление отработавшего пара; |
|
| - относительный внутренний КПД при работе ступеней на перегретом паре; |
| - относительный внутренний КПД при работе ступеней на влажном паре; |
|
| - коэффициент учета влажности; |
| - средняя влажность пара в отсеке; |
|
| - недогрев воды в поверхностном подогревателе до температуры насыщения; |
|
| недогрев воды в сетевом подогревателе до температуры насыщения; |
|
| - температура питательной воды; |
|
| - электрическая мощность установки; |
|
| - механически КПД турбины; |
|
| - КПД электрогенератора; |
|
| - тепловая мощность установки; |
|
| - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления; |
|
| - расчетная температура внутреннего воздуха в помещениях; |
|
| - средняя температура наружного воздуха в отопительный период; |
| - температура сетевой воды в подающей (прямой) магистрали; |
| - температура сетевой воды в обратной магистрали; |
| , °С
| - температура сетевой воды в подающей (прямой) магистрали расчетная для проектирования отопления; |
| , °С
| - температура сетевой воды в обратной магистрали расчетная для проектирования отопления; |
| - расход сетевой воды. |
Рекомендуемый алгоритм решения задачи
1) Определить для конденсационной (до реконструкции) турбоустановки: расход пара на турбину и КПД энергоблока электрический.
2) Построить температурный график теплосети (рис. 1), используя значения характерных температур температур , , и .
|
| Рис. 1. Температурный график теплосети |
3) Определить графически температуры сетевой воды в прямой и обратной магистралях при средней температуре наружного воздуха в отопительный период.
4) Составить расчетную схему теплофикационной установки с подключенным подогревателем, обеспечивающим расчетную температуру сетевой воды в подающей магистрали. Рассчитать расход сетевой воды .
5) Рассчитать сетевой подогреватель и определить расход пара на него для температур сетевой воды в прямой и обратной магистралях, соответствующих температуре наружного воздуха .
6) Определить электрическую мощность и показатели экономичности энергоблока (по выработке электроэнергии, по выработке и отпуску теплоты) после реконструкции для средней температуры наружного воздуха .
7) Сравнить электрические мощности и показатели экономичности конденсационных и теплофикационных установок.
8) Составить баланс мощности для обоих случаев.
Вопросы к защите задания
1. Что понимается под термином “теплофикация”?
2. Типы теплофикационных турбин.
3. Схемы включения сетевых подогревателей на АКЭС, АТЭЦ.
4. Чем определяется отпуск теплоты внешним потребителям.
5. Способы регулирования температуры сетевой воды.
6. Запишите выражения для определения расхода сетевой воды.
7. Запишите уравнение теплового баланса для сетевого подогревателя.
8. Запишите уравнение для КПД турбоустановки по выработке электроэнергии.
9. Запишите уравнение для КПД турбоустановки по выработке и отпуску теплоты.
10. Дайте определение термину “удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении”.
Приложение
Таблица П1. Климатические по некоторым городам бывшего СССР (на основании СНиП II.A.6-72. Строительная климатология и геофизика)
