Похожие публикации

Учебный план дополнительной профессиональной образовательной программы (повышения квалификации) на базе высшего профессионального образования по направлению подготовки (3)
Документ
Магистральные каналы волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов. Основные параметры и методы из...полностью>>

Программа вступительного испытания по направлению подготовки 050400. 68«Психолого-педагогическое образование»
Программа
Настоящая программа составлена на основе требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра, определяемых действующим образо...полностью>>

Программа вступительного испытания по направлению подготовки 050400. 68«Психолого-педагогическое образование»
Программа
Настоящая программа составлена на основе требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра, определяемых действующим образо...полностью>>

Программа вступительного испытания по направлению подготовки 050400. 68«Психолого-педагогическое образование»
Программа
Вступительное собеседование по направлению 050400.68 Психология и социальная педагогика является испытанием на предмет подготовленности поступающего к...полностью>>



«Тепловые электрические станции»


Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

''Омский государственный технический университет''

Тепловые электрические станции

Сборник задач

ОМСК 2005

Составители: В.П. Чикшин, Д.В.Ильин, Ю.Т. Усманский.

Предназначен для студентов теплоэнергетического факультета специальностей 100500 «Тепловые электрические станции» и 100700 «Промышленная теплоэнергетика».Так же может использоваться для студентов не энергетических специальностей высших учебных заведений.

Содержит кроме задач основные расчетные формулы и пояснения к ним.

К задачам даны ответы, а часть наиболее характерных и сложных задач снабжена подробными решениями. При составлении задач использована Международная система единиц (СИ).

Печатается по решению редакционно – издательского совета. Омского государственного технического университета.


Содержание

Тепловые электрические станции 4

1. Показатели режима работы электрических станций 4

2. Показатели, характеризующие экономичность

тепловых электрических станций 8

3. Эксплуатация энергоблоков 19

Библиографический список 107

ТЕПЛОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ.

1. Показатели режима работы электрических станций:

Характерной особенностью режима эксплуатации электрических станций является строгое соответствие производства электрической и тепловой энергии ее потреблению. Поэтому для обеспечения надежной работы электростанции необходимо знать изменение потребления энергии по времени. Изменение потребления энергии по времени изображается диаграммой, которая называется графиком нагрузки. Графики нагрузки могут быть суточными, месячными и годовыми. На рис. 1 изображен годовой график электрической нагрузки. По оси абсцисс откладывается продолжительность нагрузки в часах за год (1 год 36524 = 8760 ч), а по оси ординат – нагрузка в кВт.

Площадь, ограниченная кривой годового графика( см. рис. 1), представляет собой в масштабе количество выработанной станцией за год энергии в киловатт – часах. Определив площадь F (м2) под кривой годового графика, находят количество выработанной энергии (кВтч) станцией за год :

, (1)

где – масштаб графика, кВтч/м2.

Рис. 1

Режим работы электрических станций оценивается коэффициентом использования установленной мощности, коэффициентом нагрузки, коэффициентом резерва, числом часов использования установленной мощности и числом часов использования максимума нагрузки.

Коэффициент использования установленной мощности kи представляет собой отношение количества выработанной энергии за год к установленной мощности электростанции .

, (2)

где – средняя нагрузка электростанции, кВт.

Средняя нагрузка электростанции (кВт)

. (3)

Коэффициент нагрузки kн представляет собой отношение средней нагрузки электростанции к максимальной , т. е. . (4)

Коэффициент резерва представляет собой отношение установленной мощности электростанции к максимальной нагрузке :

, (5)

или . (6)

Число часов использования установленной мощности Ту представляет собой отношение количества выработанной энергии за год к установленной мощности станции :

Ту = . (7)

Число часов использования максимума нагрузки Тм представляет собой отношение количества выработанной энергии за год к максимальной нагрузке электростанции , т. е. :

Тм = . (8)

Задача 1. На электростанции установлены три турбогенератора мощностью

N = 50103 кВт каждый. Определить количество выработанной энергии за год и

коэффициент использования установленной мощности, если площадь под кривой

годового графика нагрузки станции F = 9,210-4 м2 и масштаб графика

m = 91011 кВтч/м2.

Ответ: = 8,28108 кВтч; kи = 0,63.

Задача 2. На электростанции установлены два турбогенератора мощностью

N= 25103 кВт каждый. Определить среднюю нагрузку станции и коэффициент использования установленной мощности, если количество выработанной энергии за год = 30107 кВтч.

Ответ: = 3424кВт; kи = 0,685.

Задача 3. Определить число часов использования установленной мощности и коэффициент нагрузки электростанции, если установленная мощность электростанции = 16104 кВт, максимальная нагрузка станции

= 13,6104 кВт, площадь под кривой годового графика нагрузки станции

F= 810-4м2 и масштаб графика m = 11012 кВтч/м2.

Ответ: Ту = 5000 ч; kн = 0,67.

Задача 4. Определить число часов использования максимума нагрузки и коэффициент резерва электростанции, если площадь под кривой годового графика нагрузки станции F = 8,510-4 м2, масштаб графика

m= 8,81011 кВтч/м2, число часов использования установленной мощности

ТУ = 5500 ч и максимальная нагрузка станции = 12,5104 кВт.

Ответ: Тм = 5984 ч; kр =1,09.

Задача 5. На электростанции установлены два турбогенератора мощностью

N = 75103 кВт каждый. Определить показатели режима работы станции, если максимальная нагрузка станции = 135103 кВт, площадь под кривой годового графика нагрузки F = 9,0610-4 м2 и масштаб графика m = 8,71011 кВтч/м2.

Решение:

Количество выработанной электрической энергии за год станцией определяем по формуле (1):

= Fm = 9,0610-48,71011 =788,2106 кВтч.

Среднюю нагрузку электростанции – по формуле (3):

кВт.

Установленная мощность электростанции :

кВт.

Коэффициент использования установленной мощности определяем по

формуле (2):

.

Коэффициент нагрузки – по формуле (4):

.

Коэффициент резерва – по формуле (6):

.

Число часов использования установленной мощности – по формуле (7):

ТУ = ч.

Число часов использования максимума нагрузки – по формуле (8):

Тм = = 5840 ч.

Задача 6. На электростанции установлены три турбогенератора мощностью

N=50103кВт каждый. Определить число часов использования установленной мощности и коэффициент резерва станции, если количество выработанной энергии за год = 788,4106 кВтч и коэффициент нагрузки kн = 0,69.

Ответ: Ту = 5256 ч; = 1,15.

Задача 7. На электростанции установлены три турбогенератора мощностью

N = 25109 кВт каждый. Определить коэффициенты использования установленной мощности, нагрузки и резерва, если количество выработанной энергии за год

= 394,2106 кВтч и максимальная нагрузка станции = 65,2103 кВт.

Ответ: kи = 0,6; kн = 0,69; kр = 1,15.

Задача 8. На электростанции установлены три турбогенератора мощностью

N = 1103 кВт каждый. Определить показатели режима работы станции, если количество выработанной энергии за год = 178,7106 кВтч и максимальная нагрузка станции = 28,3103 кВт.

Ответ: kи = 0,68; kн = 0,72; kр =1,06; Ту = 5957 ч; Тм = 6315 ч.

2. Показатели характеризующие экономичность тепловых электрических станций

Экономичность работы электрической станции оценивается коэффициентами полезного действия, удельным расходом условного топлива, удельным расходом теплоты на выработку электроэнергии и себестоимостью энергии.

Коэффициент полезного действия электростанции подразделяется на КПД брутто, определяемый без учета расхода энергии на собственные нужды, и КПД нетто с учетом расхода электрической энергии и теплоты на собственные нужды.

КПД конденсационной электростанции (КЭС) брутто представляет собой

отношение количества выработанной электроэнергии к энергии, подведенной с топливом:

, (9)

где – количество выработанной электроэнергии, кДж;

В – расход топлива, кг;

– низшая теплота сгорания рабочей массы топлива кДж/кг.

Если известны КПД отдельных узлов и установок электростанции, то без учета работы питательных насосов КПД КЭС брутто может быть определен по формуле

, (10)

где – КПД котельной установки, – КПД трубопроводов ,

– термический КПД цикла ренкина при заданных параметрах пара на электростанции; – относительный внутренний КПД турбины;

– механический КПД турбины , – электрический КПД генератора.

КПД конденсационной электростанции нетто – представляет собой отношение отпущенной электроэнергии к энергии, подведенной с топливом

, (11)

тогда – количество отпущенной электроэнергии, равное разности выработанной и израсходованной на собственные нужды, кДж.

Для теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) применяются частные КПД по выработке электроэнергии и теплоты .

КПД ТЭЦ брутто по выработке электроэнергии определяется по формуле

, (12)

где ВЭ – расход топлива на выработку электроэнергии, кг .

КПД ТЭЦ брутто по выработке теплоты находится по формуле

, (13)

где – количество теплоты, отпускаемой потребителям, кДж;

– расход топлива на выработку отпущенной теплоты, кг.

КПД ТЭЦ нетто по отпуску электроэнергии определяется по формуле

, (14)

где – расход топлива на выработку электроэнергии для собственных нужд, потребляемой в связи с отпуском теплоты, кг.

КПД ТЭЦ нетто по отпуску теплоты находится по формуле

. (15)

Удельный расход условного топлива (кг/МДж) на КЭС на выработку 1 МДж

(103 кДж) электроэнергии определяется по формуле

. (16)

Удельный расход условного топлива [кг/(кВтч)] на КЭС на выработку 1 кВтч электроэнергии находится по формуле

. (17)