Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Пояснительная записка содержит 30 страниц, 1 рисунок, 3 таблицы, 8 источников, 3 приложения.

РАСХОД ТОПЛИВА, ПРОВАЛ НАГРУЗКИ, ГОРЯЧИЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ РЕЗЕРВ, ТЕХНИЧЕСКИЙ МИНИМУМ, МОТОРНЫЙ РЕЖИМ, ПУСК И ОСТАНОВ, ВЫРАБОТКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

Целью курсовой работы является по заданным исходным данным определить показатели экономичности режимов прохождения ночного провала нагрузки энергоблоками ТЭС и сделать выводы об оптимальном способе прохождения минимума нагрузки.

В результате проделанной работы были определены показатели экономичности и выбран оптимальный режим.

Содержание

нагрузка энергоблок резерв режим

Введение

1. Исходные данные

2. Определение числа рабочих и нерабочих дней (суток) в году

3. Пуско-остановочный режим

4. Горячий вращающийся резерв

5. Применение комбинированного пуско-остановочного режима и режима горячего вращающегося резерва

6. Моторный режим

7. Применение комбинированного пуско-остановочного режима и моторного режима

Заключение

Список использованных источников

Приложение

Введение

Тепловые электрические станции характеризуются рядом специфических особенностей, отличающих их от других промышленных предприятий. Во-первых, это непрерывность работы, а во-вторых, работа по диспетчерскому графику электрических нагрузок. Развитие энергетики на современном этапе характеризуется постоянным увеличением неравномерности графиков электрических нагрузок ТЭС. При этом происходит снижение выработки электроэнергии в базовой части и рост ее в пиковой и полупиковой частях графиков. Также увеличивается разница между пиком нагрузки дневного максимума и провалом нагрузки ночного минимума. Все это обусловлено прежде всего ростом потребления электроэнергии коммунально-бытовыми потребителями, отличающегося крайней неравномерностью. Поскольку электроэнергия, как товар, не может запасаться на складе впрок, то существует жесткая зависимость режимов работы ТЭС от режимов потребления электроэнергии на промышленных предприятиях, транспорте, в быту и сельском хозяйстве.

На тепловых электростанциях невыполнение графика нагрузки расценивается как брак в работе, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Поэтому усилия персонала ТЭС постоянно направлены на выполнение заданного графика нагрузки при одновременном обеспечении высокой экономичности работающего оборудования. Важнейшим показателем экономической эффективности ТЭС является удельный расход топлива на отпущенную электроэнергию. Снижение удельного расхода топлива может достигаться за счет реконструкции и модернизации устаревшего оборудования, ввода новых более экономичных агрегатов. Для поддержания высокой экономичности недействующих ТЭС большое значение имеет также выбор эффективных способов прохождения максимумов и минимумов электрической нагрузки. При этом актуальным является рациональный выбор состава работающих агрегатов и оптимальное распределение суммарной электрической нагрузки между отдельными агрегатами. С этой целью на КЭС составляются карты очередности загрузки агрегатов. Но эта задача является весьма сложной и при учете всех влияющих факторов в ряде случаев не имеет однозначного решения.

1. Исходные данные

1. Турбоагрегат К -500 - 240.

2. Число энергоблоков .

3. Топливо - уголь.

4. Номинальная нагрузка энергоблока МВт. /1/

5. Нагрузка технического минимума МВт. /1/

6. Доля времени на ремонт: /1/

- аварийный: ;

- текущий: ;

- капитальный:.

7. Удельный расход условного топлива: кг/кВтч и кг/кВтч. /1/

8. Расход условного топлива на пуск: т.у.т. и т.у.т. /1/

2. Определение числа рабочих и нерабочих дней (суток) в году

1. Рабочее время энергоблока в течение года:

;

час.,

где час. - число часов в году;

- доля времени на аварийный ремонт блока; /1/

- доля времени на текущий ремонт блока; /1/

- доля времени на капитальный ремонт блока. /1/

2. Число рабочих недель в году:

;

,

где 168 час. - число часов в неделе.

3. Количество рабочих и нерабочих дней в году:

;

сут.

;

сут.

3. Пуско - остановочный режим (равномерное распределение нагрузки)

Нагрузка ночного провала: N_пр = 1350 МВт. (принимаем)

1. Число останавливаемых блоков: принимаем

;

2. Количество оставшихся в работе блоков: /1/

;

.

3. Единичная мощность оставшихся в работе блоков: /1/

;

МВт.

4. Относительная нагрузка блока: /1/

;

,

где МВт - нагрузка блока в номинальном режиме.

5. Расход топлива при работе блока на номинальном режиме: /1/

;

т/ч,

где кг/кВтч - удельный расход условного топлива на блок, работающий на номинальной нагрузке с учетом собственных нужд, МВт - номинальная мощность блока.

6. КПД станции при изменении нагрузки: /1/

,

где - электрический КПД турбоустановки; - КПД котлоагрегата; - КПД транспорта тепла.

При изменении нагрузки изменились и составляющие КПД станции.

Электрический КПД турбоустановки: /2/

;

,

где - электрический КПД турбоустановки при номинальной нагрузке блока; /6/

-постоянные коэффициенты приняты как для турбины

К-500 (Табл. А2 Приложения А)

КПД котельного агрегата: /2/

;

,

где - КПД котельного агрегата при номинальной нагрузке блока./6/

КПД транспорта тепла: /2/

;

,

где - КПД транспорта тепла при номинальной нагрузке блока. /5/

КПД станции при нагрузке отличной от номинальной:

.

7. Удельный расход условного топлива при нагрузке ночного провала: /1/

;

кг/кВтч.

8. Расход условного топлива при нагрузке ночного провала: /1/

;

т/ч.

9. Расход топлива в переменной части графика нагрузки:

;

т/ч.

10. Суточный расход условного топлива на неостанавливаемый блок:

- в рабочие дни:

;

т.у.т,

где ч, ч, ч - время работы блока с номинальной, минимальной и переменной нагрузками соответственно;

- в нерабочие дни:

;

т.у.т.

11. Недельный расход условного топлива на один неостанавливаемый блок:

;

т.у.т.

12. Расход условного топлива на пуск блока из горячего и холодного состояний (после простоя в 7 часов и 48 часов): /1/

т.у.т.;

т.у.т.

В данные расходы включены все пусковые потери, а именно на растопку котла, толчок и разворот турбины, синхронизацию и включение в сеть генератора.

13. Расход условного топлива в номинальном режиме на пущенный блок: /1/

;

т.у.т/ч,

где кг/кВтч - удельный расход условного топлива с учетом собственных нужд. /1/

14. Суточный расход условного топлива на один блок с учетом его пуска и работы на переменной и номинальной нагрузке:

- при пуске из холодного состояния:

;

т.у.т.;

- при пуске из горячего состояния:

;

т.у.т.

15. Недельный расход условного топлива на один блок при его пусках и остановах:

;

т.у.т.

16. Недельный расход условного топлива на останавливаемые блоки:

;

т.у.т.

17. Недельный расход условного топлива не неостанавливаемые блоки:

;

т.у.т.

18. Суммарный недельный расход условного топлива на станцию:



т.у.т.

19. Годовой расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.,

где - количество рабочих недель в году (см. п. 2).

20. Выработка электрической энергии за рабочий день: /1/

;

МВтч,

где МВтч - нагрузка станции в переменной части графика нагрузки.

21. Выработка электрической энергии за нерабочий день: /1/

;

МВтч.

22. Годовая выработка электрической энергии: /1/

;

МВтч,

где - количество рабочих дней в году; (см. п. 2)

- количество нерабочих дней в году. (см. п. 2)

23. Число часов использования установленной мощности: /1/

;

часов,

где МВт - суммарная мощность станции.

24. Коэффициент годовой нагрузки: /1/

;

.

25. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч.

26. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч,

где - среднегодовой коэффициент собственных нужд, определяемый по среднегодовой нагрузке МВтч, следовательно, относительная нагрузка будет составлять , по таблице А1 Приложения А определяем среднегодовой коэффициент собственных нужд.

4. Горячий вращающийся резерв

Нагрузка ночного провала: N_пр = 1350 МВт. (принимаем)

1. Число блоков, переводимых в ГВР: принимаем

;

2. Количество оставшихся в работе блоков: /1/

;

.

3. Единичная мощность оставшихся в работе блоков: /1/

;

МВт.

4. Относительная нагрузка блока: /1/

;

,

где МВт - нагрузка блока в номинальном режиме.

Принимаем, что нагрузка ночного провала разбивается поровну на все блоки, то недельный расход условного топлива для блоков, непереводимых в ГВР, остается таким же, как и в пуско - остановочном режиме: (см. п. 3)

т.у.т.

Параметры пара перед стопорными клапанами турбины по ПТЭ должны быть номинальными, т.к. не допускается подача “холодного” пара в “горячую” турбину.

5. При ГВР турбина отключается по электрической стороне и, следовательно , . Поэтому предыдущие формулы будут неверны для определения расхода условного топлива на поддержание ГВР, тогда воспользуемся уравнением теплового баланса котла: /4/

.

Нагрузка котла при ГВР составляет 30%, т.е. котел переводится на растопочную нагрузку. Т.к. блоки работают, по условию задания, на газе, то растопочным топливом может являться мазут.

Т.к. нагрузка котла снижается, то снижается и КПД котельного агрегата:

/6/.

Выбираем котел Е-500-240

т.у.т/ч,

где т/ч - номинальная паропроизводительность котла; /3/

кДж/кг - энтальпия острого пара при давлении МПа и температуре єС; /9/

кДж/кг - энтальпия питательной воды при температуре єС, температура питательной воды берется ниже номинальной єС /6/, т.к. при ГВР отборы турбины на регенерацию закрыты, а вода частично подогревается и деаэрируется от постороннего источника тепла; /8/

кДж/кг - низшая теплота сгорания условного топлива.

6. Расход условного топлива на блок, переводимый в ГВР при часов:

;

т.у.т.

7. Суточный расход условного топлива на блок, переводимый в ГВР:

- в рабочие дни: /1/

;

т.у.т.

- в нерабочие дни: /1/

;

т.у.т.,

где т.у.т./ч - расход условного топлива при работе блока на номинальной нагрузке; (см. п. 3)

т.у.т./ч - расход условного топлива при работе блока в переменной части графика нагрузки; (см. п. 3)

8. Недельный расход условного топлива на блок, переводимый в ГВР:

;

т.у.т.

9. Недельный расход условного топлива на один блока, переводимый в ГВР:

;

т.у.т.

10. Суммарный недельный расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.

11. Годовой расход топлива на станцию:

;

т.у.т.,

где - количество рабочих недель в году (см. п. 2).

12. Выработка электрической энергии за рабочий день: /1/

;

МВтч,

где МВтч - нагрузка станции в переменной части графика нагрузки.

13. Выработка электрической энергии за нерабочий день: /1/

;

МВтч.

14. Годовая выработка электрической энергии: /1/

;

МВтч,

где - количество рабочих дней в году; (см. п. 2)

- количество нерабочих дней в году. (см. п. 2)

15. Число часов использования установленной мощности: /1/

;

часов,

где МВт - суммарная мощность станции.

16. Коэффициент годовой нагрузки: /1/

;

.

17. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч.

26. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч,

где - среднегодовой коэффициент собственных нужд, определяемый по среднегодовой нагрузке МВтч, следовательно, относительная нагрузка будет составлять , по таблице А1 Приложения А определяем среднегодовой коэффициент собственных нужд.

5. Применение комбинированного пуско-остановочного режима и режима горячего вращающегося резерва

Для прохождения ночного провала нагрузки в рабочие дни применяем режим горячего вращающегося резерва, а для прохождения ночного провала нагрузки в нерабочие дни применяем пуско - остановочный режим.

Нагрузка ночного провала: N_пр = 1350 МВт. (принимаем)

1. Число останавливаемых или переводимых в ГВР блоков: принимаем

;

2. Количество оставшихся в работе блоков: /1/

;

.

3. Единичная мощность оставшихся в работе блоков: /1/

;

МВт.

4. Относительная нагрузка блока: /1/

;

,

где МВт - нагрузка блока в номинальном режиме.

5. Расход топлива при работе блока на номинальном режиме: /1/

;

т/ч,

где кг/кВтч - удельный расход условного топлива на блок, работающий на номинальной нагрузке с учетом собственных нужд, МВт - номинальная мощность блока.

Нагрузка ночного провала разбивается поровну на все блоки, то недельный расход условного топлива для блоков, непереводимых в ГВР и ОПР, остается таким же, как и в пуско - остановочном режиме: (см. п. 3)

т.у.т.

6. Суточный расход условного топлива на блок, переводимый в ГВР в рабочие дни:

;

т.у.т.

7. Суточный расход условного топлива на блок, останавливаемый на нерабочие дни, с последующим его пуском из холодного состояния в понедельник:

;

т.у.т.

По данной схеме прохождения ночного провала нагрузки получается, что ГВР будет применяться 4 раза в неделю, а ОПР - один.

8. Недельный расход условного топлива на блок с учетом ГВР и ОПР:

;

т.у.т.

9. Недельный расход условного топлива на один блок, задействованных в регулировании графика нагрузки:

;

т.у.т.

10. Суммарный недельный расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.

11. Годовой расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.,

где - количество рабочих недель в году (см. п. 2).

12. Выработка электрической энергии за рабочий день: /1/

;

МВтч,

где МВтч - нагрузка станции в переменной части графика нагрузки.

13. Выработка электрической энергии за нерабочий день: /1/

;

МВтч.

14. Годовая выработка электрической энергии: /1/

;

МВтч,

где - количество рабочих дней в году; (см. п. 2)

- количество нерабочих дней в году. (см. п. 2)

15. Число часов использования установленной мощности: /1/

;

часов,

где МВт - суммарная мощность станции.

16. Коэффициент годовой нагрузки: /1/

;

.

17. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч.

26. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч,

где - среднегодовой коэффициент собственных нужд, определяемый по среднегодовой нагрузке МВтч, следовательно, относительная нагрузка будет составлять , по таблице А1 Приложения А определяем среднегодовой коэффициент собственных нужд.

6. Моторный режим

В моторном режиме турбогенератор работает в режиме двигателя, для поддержания частоты вращения ротора турбины на определенном уровне, это необходимо для повышения ее маневренных характеристик, то есть быстрее произвести пусковые операции в часы набора нагрузки. Для того, чтобы не происходили перенапряжения в последних ступенях цилиндра низкого давления от охлаждения, в ЦНД подается пар определенных параметров от постоянного источника, т.к. котел в это время остановлен. Для подвода этого пара необходимы дополнительные расходы топлива. Котлоагрегат после остановки, при использовании моторного режима, срабатывает аккумулированное тепло, и в последующем производится пуск его из горячего состояния.

Нагрузка ночного провала: N_пр = 1350 МВт. (принимаем)

1. Число блоков, переводимых в моторный режим: принимаем

;

2. Количество оставшихся в работе блоков: /1/

;

.

3. Единичная мощность оставшихся в работе блоков: /1/

;

МВт.

4. Относительная нагрузка блока: /1/

;

,

где МВт - нагрузка блока в номинальном режиме.

5. Расход топлива при работе блока на номинальном режиме: /1/

;

т/ч,

где кг/кВтч - удельный расход условного топлива на блок, работающий на номинальной нагрузке с учетом собственных нужд, МВт - номинальная мощность блока.

Нагрузка ночного провала разбивается поровну на все блоки, то недельный расход условного топлива для блоков, непереводимых в ГВР и ОПР, остается таким же, как и в пуско - остановочном режиме: (см. п. 3)

т.у.т.

6. При работе блока в моторном режиме расход топлива на турбину К-500-240:

кг у.т./с=10,26 т.у.т/ч.

7.Суточный расход условного топлива на блок, переводимый в МР в рабочие дни:

;

т.у.т.

7. Суточный расход условного топлива на блок, останавливаемый на нерабочие дни, с последующим его пуском из холодного состояния в понедельник:

;

т.у.т.

8. Недельный расход условного топлива на блок, переводимый в МР:

;

т.у.т.

9. Недельный расход условного топлива на один блок, задействованный в регулировании графика нагрузки:

;

т.у.т.

10. Суммарный недельный расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.

11. Годовой расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.,

где - количество рабочих недель в году (см. п. 2).

12. Выработка электрической энергии за рабочий день: /1/

;

МВтч,

где МВтч - нагрузка станции в переменной части графика нагрузки.

13. Выработка электрической энергии за нерабочий день: /1/

;

МВтч.

14. Годовая выработка электрической энергии: /1/

;

МВтч,

где - количество рабочих дней в году; (см. п. 2)

- количество нерабочих дней в году. (см. п. 2)

15. Число часов использования установленной мощности: /1/

;

часов,

где МВт - суммарная мощность станции.

16. Коэффициент годовой нагрузки: /1/

;

.

17. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч.

26. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч,

где - среднегодовой коэффициент собственных нужд, определяемый по среднегодовой нагрузке МВтч, следовательно, относительная нагрузка будет составлять , по таблице А1 Приложения А определяем среднегодовой коэффициент собственных нужд.

7. Применение комбинированного пуско - остановочного и моторного режима

Для прохождения ночного провала нагрузки в рабочие дни применяем моторный режим, а для прохождения ночного провала нагрузки в нерабочие дни применяем пуско - остановочный режим.

Нагрузка ночного провала: N_пр = 1350 МВт. (принимаем)

1. Число блоков, переводимых в моторный режим или останавливаемых: принимаем

;

2. Количество оставшихся в работе блоков: /1/

;

.

3. Единичная мощность оставшихся в работе блоков: /1/

;

МВт.

4. Относительная нагрузка блока: /1/

;

,

где МВт - нагрузка блока в номинальном режиме.

5. Расход топлива при работе блока на номинальном режиме: /1/

;

т/ч,

где кг/кВтч - удельный расход условного топлива на блок, работающий на номинальной нагрузке с учетом собственных нужд, МВт - номинальная мощность блока.

Нагрузка ночного провала разбивается поровну на все блоки, то недельный расход условного топлива для блоков, непереводимых в ГВР и ОПР, остается таким же, как и в пуско - остановочном режиме: (см. п. 3)

т.у.т.

6. Расход условного топлива на блоки, переводимые в моторный режим в провал нагрузки:

;

где кг у.т./с=10,26 т.у.т/ч. - расход условного топлива на поддержание моторного режима турбоустановки К-500-240;

т.у.т.

7. Суточный расход условного топлива на блоки, переводимый в МР в рабочие дни:

;

т.у.т.

8.Суточный расход топлива на блоки, переводимый в МР в понедельник с учетом пуска из холодного состояния:

;

т.у.т.

9.Недельный расход условного топлива на блоки, переводимые в МР:

;

т.у.т.

10. Суммарный недельный расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.

11. Годовой расход условного топлива на станцию:

;

т.у.т.,

где - количество рабочих недель в году (см. п. 2).

12. Выработка электрической энергии за рабочий день: /1/

;

МВтч,

где МВтч - нагрузка станции в переменной части графика нагрузки.

13. Выработка электрической энергии за нерабочий день: /1/

;

МВтч.

14. Годовая выработка электрической энергии: /1/

;

МВтч,

где - количество рабочих дней в году; (см. п. 2)

- количество нерабочих дней в году. (см. п. 2)

15. Число часов использования установленной мощности: /1/

;

часов,

где МВт - суммарная мощность станции.

16. Коэффициент годовой нагрузки: /1/

;

.

17. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч.

26. Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт: /1/

;

т/МВтч,

где - среднегодовой коэффициент собственных нужд, определяемый по среднегодовой нагрузке МВтч, следовательно, относительная нагрузка будет составлять , по таблице А1 Приложения А определяем среднегодовой коэффициент собственных нужд.

Сводная таблица эффективности применения режимов работы блоков К-500

№ п/п	Режим	Годовая выработка электрической энергии, МВтч	Годовой расход условного топлива на станцию, т.у.т	Среднегодовой удельный расход условного топлива на 1 МВт (нетто)
1	Пуско - остановочный режим	11364175	3708355,7	0,344
2	Горячий вращающийся резерв	11364175	3745046,6	0,348
3	Комбинированный пуско - остановочный режим и режим горячего вращающегося резерва	11364175	3720721,3	0,346
4	Моторный режим	11364175	3739310,7	0,347
5	Комбинированный пуско - остановочный режим и моторный режим	11364175	3764406,8	0,349

Заключение

При заданных исходных данных были рассчитаны шесть режимов прохождения ночного провала нагрузки. По данным режимам были рассчитаны среднегодовые показатели расхода условного топлива на 1 МВт, число часов использования установленной мощности и коэффициенты годовой нагрузки.

По полученным показателям можно сделать следующие выводы:

- самым оптимальным режимом для прохождения нагрузки будет являться комбинированный пуско - остановочный режим и режим горячего вращающегося резерва. Лучшие показатели были получены для пуско - остановочного режима, но рекомендовать его для постоянного применения на станции нельзя, т.к. при частых пусках и остановах снижается надежность оборудования;

- режим комбинированный пуско-остановочный и моторный в данном случае получился самым неэкономичным.

Список использованных источников

1. Выбор оптимального способа прохождения энергоблоками провала электрической нагрузки КЭС: Методические указания к курсовой работе по дисциплине “Режимы работы и эксплуатации ТЭС”. Чита: ЧитГУ, 2006.

2. Качан. А. Д., Муковозчик Н.В. Технико-экономические основы проектирования тепловых электрических станций (курсовое проектирование). Минск: Высш. шк., 1983.

3. Гиршфельд В. Я., Князев А. М., Куликов В. Е. Режимы работы и эксплуатации ТЭС. М.: Энергия, 1980. 288 с., ил.

4. Ривкин С. А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. М.: Энергоатомиздат, 1984. 80 с.

5. Рыжкин В. Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергия, 1987.- 328 с.: ил.

6. Григорьев В. А., В. М. Зорин. Тепловые и атомные электрические станции. М.: Энергоатомиздат, 1982.

7. Басс М.С., Иванов С.А. Турбины ТЭС и АЭС. Курсовое проектирование. Чита:ЧитГУ, 2006. 104 с.: ил.

8. Усов С.В., Казаров С.А. Режимы тепловых электростанций.-Л.: Энергоатомиздат, 1985. 240 с., ил.

Приложение А

Таблица А1

Расходы электроэнергии на собственные нужды КЭС

№ п/п	Тип основного оборудования	Топливо	Средняя нагрузка блока, %
			100	80	60
1	Турбоагрегат К -500 - 240	уголь	4,5	4,8	5,3

Таблица А2

Значения постоянных коэффициентов А и В

№ п/п	Тип основного оборудования	Значения коэффициентов
		А	В
1	Турбоагрегат К - 500 - 240	0,015	0,0144

Приложение Б

Рисунок Б 1 Суточный график электрической нагрузки КЭС

(сплошная линия - график нагрузки при ночном провале 1350 МВт; штриховая линия - график нагрузки при прохождении провала на техническом минимуме 1160 МВт; штрихпунктирная линия - график нагрузки в выходные дни).

Размещено на Allbest.ru