МНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Электротехнический факультет Кафедра «Теплотехника и гидравлика» ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4Исследование эффективности получения пиковой электрической мощности на теплофикационных турбоустановках путем уменьшения тепловой нагрузки Разработал студент гр. ТиТм-2801-01-00/Якимкин Т.С./ /Комин Д.А./ Проверил доцент, к.т.н. /Суворов Д.М./ Киров 2023 Цель работы: Выявление зависимости удельного расхода теплоты на дополнительную выработку электроэнергии qдоп при сравнении с работой турбоагрегата в заданном (исходном) режиме от прироста выработки электроэнергии.
Исходные данные: Gо= 48 кг/с;
t2= 43 oC;
Wсв= 775 кг/с;
kрд = 2.
Порядок выполнения лабораторной работы: В режиме при номинальных параметрах свежего пара для заданного варианта в качестве исходных величин задаются расход пара на турбину Gо = 48 кг/с и плотность закрытой РД ЧНД kрд = 2, а так же расход сетевой воды Wсв = 775 кг/с и ее начальная температура t2= 43 oC при ее двухступенчатом подогреве.
Получение дополнительной мощности производится при постоянном Gо путем открытия РД ЧНД (при этом электрическая мощность задается, а тепловая нагрузка рассчитывается), а при ее полном открытии – путем постепенного закрытия задвижки по пару вначале на ВСП, а затем на НСП.
Кроме того, исходный режим после его расчета следует помечать как базовый. При построении графиков и в соответствующих таблицах следует отмечать граничные (при переходе от открытия РД к увеличения давления в отборах) и предельные (при достижении максимального давления в верхнем или нижнем отборах) режимы.
Построить графики изменения от dNэпо сравнению с исходным (базовым) режимом величин Qо, Qк, Qт, Ni22-23, Niчнди удельного расхода теплоты qдопдля каждого из рассчитанных режимов получения дополнительной мощности.
Таблица 1 – Расчетные режимы при открытии РД ЧНД
Обозначение
|
Размерность
| Базовый режим
| Прирост мощности dNэ,МВт
| 0,5
| 1
| 1,4
| Go
| кг/с
| 48
| 48
| 48
| 48
| Nэ
| МВт
| 40,6182
| 41,1182
| 41,6182
| 42,0327
| Qт
| МВт
| 75,70
| 67,56
| 69,2097
| 58,64
| Нрд
| %
| 0
| 36,7804
| 69,74
| 100
| Wсв
| кг/с
| 775
| 775
| 775
| 775
| t2
| оС
| 43
| 43
| 43
| 43
| Wпв
| кг/с
| 48
| 48
| 48
| 48
| tпв
| оС
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| Qо
| МВт
| 123,335
| 123,335
| 123,335
| 123,335
| Нн
| %
| 100
| 100
| 100
| 100
| Gн
| кг/с
| 13,57
| 9,59
| 7,05
| 5,13
| Qн
| МВт
| 29,63
| 20,91
| 15,37
| 11,18
| Нв
| %
| 100
| 100
| 100
| 100
| Gв
| кг/с
| 20,85
| 21,05
| 21,19
| 21,29
| Qв
| МВт
| 46,60
| 47,20
| 47,60
| 47,92
| Niчвд
| МВт
| 15,79
| 15,79
| 15,79
| 15,79
| p6
| кПа
| 49,61
| 47,80
| 46,85
| 46,22
| i6
| кДж/кг
| 2532,25
| 2529,06
| 2527,38
| 2526,28
| p7
| кПа
| 17,74
| 14,48
| 12,63
| 11,36
| i7
| кДж/кг
| 2413,53
| 2395,78
| 2385,77
| 2379,44
| Niчcд
| МВт
| 25,99
| 26,26
| 26,40
| 26,48
| pк
| кПа
| 4
| 4
| 4
| 4
| Gк
| кг/с
| 1,20
| 4,89
| 7,26
| 9,06
| Niчнд
| МВт
| -0,235
| 0,006
| 0,369
| 0,694
| Qк
| МВт
| 5,45
| 13,07
| 17,70
| 21,15
| iк
| кДж/кг
| 2636,3
| 2401,77
| 2339,98
| 2306,2
| Ni22-23
| МВт
| 1,74
| 1,91
| 2,01
| 2,07
| G22-23
| кг/с
| 14,67
| 14,38
| 14,21
| 14,09
| kрдчнд
| -
| 2
| 2
| 2
| 2
| qэ
| -
| 1,116
| 1,343
| 1,450
| 1,528
| qдоп
| -
|
| 16,25
| 13,26
| 12,11
| dQэо
| МВт
|
| 8,13
| 13,26
| 17,12
| dQо
| МВт
|
| 0,001
| 0,002
| 0,002
| dQк
| МВт
|
| 7,62
| 12,25
| 15,69
| dQт
| МВт
|
| -8,12
| -13,26
| -17,12
| Таблица 2 – Расчетные режимы при закрытии задвижки по пару на ВСП
Обозначение
|
Размерность
| Базовый режим
| Прирост мощности dNэ,МВт
| 1,5
| 2
| 2,5
| 3
| 3,5
| 3,7
| Go
| кг/с
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| Nэ
| МВт
| 40,6182
| 42,1182
| 42,6182
| 43,1182
| 43,6182
| 44,1182
| 44,3053
| Qт
| МВт
| 75,70
| 58,39
| 52,88
| 48,04
| 44,35
| 41,10
| 39,96
| Нрд
| %
| 0
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| Wсв
| кг/с
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| t2
| оС
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| Wпв
| кг/с
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| tпв
| оС
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| 220,76
| Qо
| МВт
| 123,335
| 123,335
| 123,322
| 123,312
| 123,305
| 123,299
| 123,297
| Нн
| %
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| Gн
| кг/с
| 13,57
| 5,73
| 10,04
| 13,32
| 15,56
| 17,39
| 18,01
| Qн
| МВт
| 29,63
| 12,50
| 22,02
| 29,37
| 34,43
| 38,56
| 39,96
| Нв
| %
| 100
| 76,78
| 31,60
| 16,77
| 8,40
| 2,07
| 0
| Gв
| кг/с
| 20,85
| 20,54
| 14,02
| 8,48
| 4,50
| 1,15
| 0
| Qв
| МВт
| 46,60
| 45,89
| 30,86
| 18,67
| 9,92
| 2,54
| 0
| Niчвд
| МВт
| 15,79
| 15,80
| 15,79
| 15,78
| 15,78
| 15,77
| 15,77
| p6
| кПа
| 49,61
| 49,28
| 72,47
| 91,41
| 104,93
| 116,29
| 120,20
| i6
| кДж/кг
| 2532,25
| 2531,7
| 2573,6
| 2605,9
| 2625,7
| 2640,8
| 2645,7
| p7
| кПа
| 17,74
| 11,75
| 14,86
| 17,62
| 19,69
| 21,48
| 22,11
| i7
| кДж/кг
| 2413,53
| 2382,5
| 2410,9
| 2435,5
| 2451
| 2462,9
| 2466,8
| Niчcд
| МВт
| 25,99
| 26,51
| 26,44
| 26,40
| 26,47
| 26,59
| 26,63
| pк
| кПа
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| Gк
| кг/с
| 1,20
| 9,37
| 11,83
| 13,94
| 15,50
| 16,84
| 17,31
| Niчнд
| МВт
| -0,235
| 0,768
| 1,347
| 1,901
| 2,343
| 2,741
| 2,861
| Qк
| МВт
| 5,45
| 21,77
| 26,76
| 31,09
| 34,27
| 36,99
| 37,95
| iк
| кДж/кг
| 2636,3
| 2304,6
| 2300,4
| 2301,3
| 2301,2
| 2301,4
| 2301,4
| Ni22-23
| МВт
| 1,74
| 2,24
| 3,54
| 4,63
| 5,41
| 6,07
| 6,29
| G22-23
| кг/с
| 14,67
| 15,00
| 21,76
| 27,16
| 30,97
| 34,14
| 35,21
| kрдчнд
| -
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| qэ
| -
| 1,116
| 1,542
| 1,652
| 1,745
| 1,810
| 1,863
| 1,881
| qдоп
| -
|
| 11,89
| 11,66
| 11,26
| 10,62
| 10,02
| 9,82
| dQэо
| МВт
|
| 17,84
| 23,33
| 28,16
| 31,85
| 35,09
| 36,23
| dQо
| МВт
|
| -0,001
| -0,014
| -0,023
| -0,029
| -0,036
| -0,038
| dQк
| МВт
|
| 16,32
| 21,31
| 25,63
| 28,81
| 31,54
| 32,49
| dQт
| МВт
|
| -17,83
| -23,34
| -28,18
| -31,88
| -35,12
| -36,26
| Таблица 3 – Расчетные режимы при закрытии задвижки по пару на НСП
Обозначение
|
Размерность
| Базовый режим
| Прирост мощности dNэ,МВт
| 4
| 4,5
| 5
| 5,5
| 6
| 6,2
| 6,37
| Go
| кг/с
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
|
| Nэ
| МВт
| 40,6182
| 44,61
| 45,12
| 45,62
| 46,12
| 46,62
| 46,82
| 46,99
| Qт
| МВт
| 75,70
| 36,71
| 30,21
| 23,36
| 15,57
| 6,94
| 3,29
| 0,05
| Нрд
| %
| 0
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| 100
| Wсв
| кг/с
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| 775
| t2
| оС
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| 43
| Wпв
| кг/с
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| 48
| tпв
| оС
| 220,76
| 220,96
| 220,96
| 220,96
| 220,96
| 220,96
| 220,96
| 220,96
| Qо
| МВт
| 123,335
| 123,29
| 123,29
| 123,29
| 123,29
| 123,29
| 123,29
| 123,29
| Нн
| %
| 100
| 78,51
| 52,77
| 35,31
| 20,88
| 8,41
| 3,84
| 0,06
| Gн
| кг/с
| 13,57
| 16,60
| 13,73
| 10,65
| 7,11
| 3,17
| 1,50
| 0,03
| Qн
| МВт
| 29,63
| 36,71
| 30,21
| 23,36
| 15,57
| 6,94
| 3,29
| 0,06
| Нв
| %
| 100
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| Gв
| кг/с
| 20,85
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| Qв
| МВт
| 46,60
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| Niчвд
| МВт
| 15,79
| 15,77
| 15,77
| 15,77
| 15,77
| 15,77
| 15,77
| 15,77
| p6
| кПа
| 49,61
| 120,692
| 121,959
| 123,277
| 124,74
| 126,362
| 127,055
| 127,672
| i6
| кДж/кг
| 2532,25
| 2646,27
| 2647,81
| 2649,4
| 2651,15
| 2653,07
| 2653,88
| 2654,61
| p7
| кПа
| 17,74
| 24,062
| 27,762
| 31,672
| 36,131
| 41,075
| 43,168
| 45,016
| i7
| кДж/кг
| 2413,53
| 2470,66
| 2478,19
| 2486,12
| 2496,46
| 2508,61
| 2513,78
| 2518,32
| Niчcд
| МВт
| 25,99
| 26,49
| 26,27
| 26,01
| 25,66
| 25,24
| 24,95
| 25,01
| pк
| кПа
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| 4
| Gк
| кг/с
| 1,20
| 18,78
| 21,55
| 24,46
| 27,75
| 31,36
| 32,88
| 34,22
| Niчнд
| МВт
| -0,235
| 3,343
| 4,078
| 4,839
| 5,697
| 6,626
| 7,257
| 7,433
| Qк
| МВт
| 5,45
| 40,88
| 46,86
| 53,21
| 60,49
| 68,61
| 72,06
| 75,12
| iк
| кДж/кг
| 2636,3
| 2294,85
| 2290,83
| 2290,01
| 2292,82
| 2298,84
| 2302
| 2305,02
| Ni22-23
| МВт
| 1,74
| 6,19
| 6,02
| 5,82
| 5,53
| 5,18
| 5,04
| 4,90
| G22-23
| кг/с
| 14,67
| 35,28
| 35,49
| 35,66
| 35,81
| 35,92
| 35,95
| 35,97
| kрдчнд
| -
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| 2
| qэ
| -
| 1,116
| 1,94
| 2,06
| 2,19
| 2,33
| 2,49
| 2,56
| 2,62
| qдоп
| -
|
| 9,87
| 10,22
| 10,56
| 11,02
| 11,54
| 11,75
| 11,95
| dQэо
| МВт
|
| 39,48
| 45,97
| 52,83
| 60,61
| 69,24
| 72,87
| 76,13
| dQо
| МВт
|
| -0,038
| -0,040
| -0,040
| -0,042
| -0,043
| -0,044
| -0,044
| dQк
| МВт
|
| 35,42
| 41,41
| 47,76
| 55,04
| 63,15
| 66,61
| 69,66
| dQт
| МВт
|
| -39,52
| -46,01
| -52,87
| -60,65
| -69,28
| -72,94
| -76,17
| Рис. 3 – Зависимость теплофикационной нагрузки от прироста электрической мощности
Рис. 2 – Зависимость потерь в конденсаторе от прироста электрической мощности Рис. 5 – Зависимость удельного расхода теплоты от прироста электрической мощности Рис. 6 – Зависимость удельного расхода теплоты на прирост эл. мощности от прироста электрической мощности
Выводы |