Определение КПД котла брутто и нетто
⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует эффективность использования поступившей в котел теплоты и не учитывает затрат электрической энергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных насосов и другого оборудования. При работе на газе
hбрк = 100 × Q1/ Qcн. (11.1)
Затраты энергии на собственные нужды котельной установки учитываются КПД котла нетто
hнк = hбрк – qт – qэ , (11.2)
где qт, qэ – относительные расходы на собственные нужды теплоты и электроэнергии, соответственно. К расходам теплоты на собственные нужды относят потери теплоты с продувкой, на обдувку экранов, распыливание мазута и т.д.
Основными среди них являются потери теплоты с продувкой
qт = Gпр × (hк.в – hп.в) / (В × Qcн) .
Относительный расход электроэнергии на собственные нужды
qэл = 100 × (Nп.н/hп.н+ Nд.в/hд.в+ Nд.с/hд.с)/(B × Qcн) ,
где Nп.н, Nд.в, Nд.с – расходы электрической энергии на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов, соответственно; hп.н, hд.в, hд.с – КПД питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов соответственно.
11.3. Методика выполнения лабораторной работы
и обработки результатов
Балансовые испытания в лабораторной работе проводятся для стационарного режима работы котла при выполнении следующих обязательных условий:
– продолжительность работы котельной установки от растопки до начала испытаний – не менее 36 ч,
– продолжительность выдерживания испытательной нагрузки непосредственно перед испытанием – 3 ч,
– допустимые колебания нагрузки в перерыве между двумя соседними опытами не должны превышать ±10%.
Измерение величин параметров производятся с помощью штатных приборов, установленных на щите котла. Все измерения должны производиться одновременно не менее 3-х раз с интервалом 15-20 мин. Если результаты двух одноименных опытов различаются не более, чем на ±5%, то в качестве результата измерения берется их среднее арифметическое. При большем относительном расхождении используется результат измерения в третьем, контрольном опыте.
Результаты измерений и расчетов записывают в протокол, форма которого приведена в табл. 26.
Определение потерь теплоты котлом
Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
№1 | №2 | №3 | Среднее | |||
Объем дымовых газов | Vг | м3/м3 | ||||
Средняя объемная теплоемкость дымовых газов | Cг¢ | кДж/ (м3·К) | ||||
Температура дымовых газов | J | °С | ||||
Потеря теплоты с уходящими газами | Q2 | МДж/м3 | ||||
Объем 3-атомных газов | VRO2 | м3/м3 | ||||
Теоретический объем азота | V°N2 | м3/м3 | ||||
Избыток кислорода в уходящих газах | aуг | — | ||||
Объем воздуха теоретический | V°в | м3 | ||||
Объем сухих газов | Vсг | м3/м3 | ||||
Объем окиси углерода в уходящих газах | CO | % | ||||
Теплота сгорания СО | QСО | МДж/м3 | ||||
Объем водорода в уходящих газах | Н2 | % | ||||
Теплота сгорания Н2 | QН2 | МДж/м3 | ||||
Объем метана в уходящих газах | CH4 | % | ||||
Теплота сгорания СН4 | QCH4 | МДж/м3 | ||||
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания | Q3 | МДж/м3 | ||||
Потеря теплоты от наружного охлаждения | q5 | % | ||||
Потеря теплоты от наружного охлаждения | Q5 | МДж/м3 |
Окончание табл. 26
Низшая теплота сгорания сухого газа | Qсн | МДж/м3 | ||||
Полезно использованная теплота (по методу обратного баланса) | Q1 | МДж/м3 |
Таблица 27
КПД котла брутто и нетто
Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
№1 | №2 | №3 | Среднее | |||
Расход эл. энергии на привод питательных насосов | Nп.н | |||||
Расход эл. энергии на привод дутьевых вентиляторов | Nд.в | |||||
Расход эл. энергии на привод дымососов | Nд.с | |||||
КПД питательных насосов | hпн | |||||
КПД дутьевых вентиляторов | hдв | |||||
КПД дымососов | hдм | |||||
Относительный расход эл. энергии на собственные нужды | qэл | |||||
КПД котла нетто | hнетток | % |
Анализ результатов лабораторной работы
Полученное в результате выполнения работы значение hбрк по методу прямого и обратного балансов необходимо сравнить с паспортной величиной, равной 92,1%.
Анализируя влияние на КПД котла величины потерь теплоты с уходящими газами Q 2 , необходимо отметить, что повышение КПД может быть обеспечено снижением температуры уходящих газов и уменьшением избытка воздуха в котле. Вместе с тем, снижение температуры газов до температуры точки росы приведет к конденсации водяных паров и низкотемпературной коррозии поверхностей нагрева. Снижение величины коэффициента избытка воздуха в топке может привести к недожогу топлива и увеличению потерь Q3. Поэтому температура и избыток воздуха должны быть не ниже некоторых значений.
Затем необходимо проанализировать влияние на экономичность работы котла его нагрузки, с ростом которой увеличиваются потери с уходящими газами и снижаются потери Q3 и Q5.
В отчете по лабораторной работе должно быть сделано заключение об уровне экономичности котла.
Контрольные вопросы
- По каким показателям работы котла может быть сделано заключение об экономичности его работы?
- Что такое тепловой баланс котла? Какими методами он может составляться?
- Что понимается под КПД котла брутто и нетто?
- Какие потери теплоты увеличиваются при работе котла?
- Каким образом можно увеличить q2?
- Какие параметры оказывают существенное влияние на величину КПД котла?
Ключевые слова:тепловой баланс котла, КПД котла брутто и нетто, коррозия поверхностей нагрева, коэффициент избытка воздуха, нагрузка котла, потери теплоты, уходящие газы, химическая неполнота сгорания топлива, экономичность работы котла.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения лабораторного практикума по курсу котельных установок и парогенераторов студенты знакомятся с методами определения теплоты сгорания жидкого топлива, влажности, выхода летучих и зольности твердого топлива, конструкцией парового котла ДЕ-10-14ГМ и экспериментальным путём исследуют происходящие в нём тепловые процессы.
Будущие специалисты изучают методики испытаний котельного оборудования и получают необходимые практические навыки, необходимые при определении тепловых характеристик топки, составлении теплового баланса котла, измерении его КПД, а также составлении солевого баланса котла и определении величины оптимальной продувки.
Библиографический список
1. Хлебников В.А. Испытания оборудования котельной установки:
Лабораторный практикум. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005.
2. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий: Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
3. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Теплотехнические испытания котельных установок. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
4. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98. – М.: Изд-во МЭИ, 1999.
5. Липов Ю.М., Третьяков Ю.М. Котельные установки и парогенераторы. – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005.
6. Липов Ю.М., Самойлов Ю.Ф., Третьяков Ю.М., Смирнов О.К. Испытания оборудования котельного отделения ТЭЦ МЭИ. Лабораторный практикум: Учебное пособие по курсу «Котельные установки и парогенераторы». – М.: Изд-во МЭИ, 2000.
7. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности/Под ред. К.Ф.Роддатиса. – М.: Энергоатомиздат, 1989.
8. Янкелевич В.И. Наладка газомазутных промышленных котельных. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
9. Лабораторные работы по курсам «Теплогенерирующие процессы и установки», «Котельные установки промышленных предприятий»/ Сост. Л.М.Любимова, Л.Н.Сидельковский, Д.Л.Славин, Б.А.Соколов и др./ Под ред. Л.Н.Сидельковского. – М.: Изд-во МЭИ, 1998.
10. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод)/Под ред. Н.В.Кузнецова. – М.:Энергия, 1973.
11. СНиП 2.04.14-88. Котельные установки/Госстрой России. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1988.
Учебное издание
ХЛЕБНИКОВ Валерий Алексеевич
КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
И ПАРОГЕНЕРАТОРЫ
Лабораторный практикум
Редактор А.С. Емельянова
Компьютерный набор В.В.Хлебников
Компьютерная верстка В.В.Хлебников
Подписано в печать 16.02.08. Формат 60х84/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная.
Усл.п.л. 4,4. Уч.изд.л. 3,5. Тираж 80 экз.
Заказ № 3793. С – 32
Марийский государственный технический университет
424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
Редакционно-издательский центр
Марийского государственного технического университета
424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
[1] В 2020 г. планируется выработать 1720-1820 млн. Гкал.
[2] Миллиграмм-эквивалентом называется количество вещества в миллиграммах, численно равное отношению его молекулярной массы к валентности в данном соединении.
Рекомендуемые страницы:
lektsia.com
Тепловой баланс котла. КПД котла брутто и нетто. Определение КПД котла по прямому и обратному балансу
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует эффективность использования поступившей в котел теплоты и не учитывает затрат электрической энергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных насосов и другого оборудования. При работе на газе
h бр к = 100 × Q 1 / Q c н. (11.1)
Затраты энергии на собственные нужды котельной установки учитываются КПД котла нетто
h н к = h бр к – q т – q э, (11.2)
где q т, q э – относительные расходы на собственные нужды теплоты и электроэнергии, соответственно. К расходам теплоты на собственные нужды относят потери теплоты с продувкой, на обдувку экранов, распыливание мазута и т.д.
Основными среди них являются потери теплоты с продувкой
q т = G пр × (h к.в – h п.в) / (В × Q c н) .
Относительный расход электроэнергии на собственные нужды
q эл = 100 × (N п.н /h п.н + N д.в /h д.в + N д.с /h д.с)/(B × Q c н) ,
где N п.н, N д.в, N д.с – расходы электрической энергии на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов, соответственно; h п.н, h д.в, h д.с – КПД питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов соответственно.
11.3. Методика выполнения лабораторной работы
и обработки результатов
Балансовые испытания в лабораторной работе проводятся для стационарного режима работы котла при выполнении следующих обязательных условий:
Продолжительность работы котельной установки от растопки до начала испытаний – не менее 36 ч,
Продолжительность выдерживания испытательной нагрузки непосредственно перед испытанием – 3 ч,
Допустимые колебания нагрузки в перерыве между двумя соседними опытами не должны превышать ±10%.
Измерение величин параметров производятся с помощью штатных приборов, установленных на щите котла. Все измерения должны производиться одновременно не менее 3-х раз с интервалом 15-20 мин. Если результаты двух одноименных опытов различаются не более, чем на ±5%, то в качестве результата измерения берется их среднее арифметическое. При большем относительном расхождении используется результат измерения в третьем, контрольном опыте.
Результаты измерений и расчетов записывают в протокол, форма которого приведена в табл. 26.
Таблица 26
Определение потерь теплоты котлом
Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
№1 | №2 | №3 | Среднее | |||
Объем дымовых газов | V г | м 3 /м 3 | ||||
Средняя объемная теплоемкость дымовых газов | C г ¢ | кДж/ (м 3 ·К) | ||||
Температура дымовых газов | J | °С | ||||
Потеря теплоты с уходящими газами | Q 2 | МДж/м 3 | ||||
Объем 3-атомных газов | V RO 2 | м 3 /м 3 | ||||
Теоретический объем азота | V° N 2 | м 3 /м 3 | ||||
Избыток кислорода в уходящих газах | a уг | — | ||||
Объем воздуха теоретический | V° в | м 3 /м 3 | ||||
Объем сухих газов | V сг | м 3 /м 3 | ||||
Объем окиси углерода в уходящих газах | CO | % | ||||
Теплота сгорания СО | Q СО | МДж/м 3 | ||||
Объем водорода в уходящих газах | Н 2 | % | ||||
Теплота сгорания Н 2 | Q Н 2 | МДж/м 3 | ||||
Объем метана в уходящих газах | CH 4 | % | ||||
Теплота сгорания СН 4 | Q CH 4 | МДж/м 3 | ||||
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания | Q 3 | МДж/м 3 | ||||
q 5 | % | |||||
Потеря теплоты от наружного охлаждения | Q 5 | МДж/м 3 |
Окончание табл. 26
Таблица 27
КПД котла брутто и нетто
Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
№1 | №2 | №3 | Среднее | |||
Расход эл. энергии на привод питательных насосов | N п.н | |||||
Расход эл. энергии на привод дутьевых вентиляторов | N д.в | |||||
Расход эл. энергии на привод дымососов | N д.с | |||||
КПД питательных насосов | h пн | |||||
КПД дутьевых вентиляторов | h дв | |||||
КПД дымососов | h дм | |||||
Относительный расход эл. энергии на собственные нужды | q эл | |||||
КПД котла нетто | h нетто к | % |
Анализ результатов лабораторной работы
Полученное в результате выполнения работы значение h бр к по методу прямого и обратного балансов необходимо сравнить с паспортной величиной, равной 92,1%.
Анализируя влияние на КПД котла величины потерь тепло
optolov.ru
Расчет потерь теплоты и кпд-брутто котельном агрегате. Тепловой баланс котла
Коэффициент полезного действия котла брутто характеризует эффективность использования поступившей в котел теплоты и не учитывает затрат электрической энергии на привод дутьевых вентиляторов, дымососов, питательных насосов и другого оборудования. При работе на газе
h бр к = 100 × Q 1 / Q c н. (11.1)
Затраты энергии на собственные нужды котельной установки учитываются КПД котла нетто
h н к = h бр к – q т – q э, (11.2)
где q т, q э – относительные расходы на собственные нужды теплоты и электроэнергии, соответственно. К расходам теплоты на собственные нужды относят потери теплоты с продувкой, на обдувку экранов, распыливание мазута и т.д.
Основными среди них являются потери теплоты с продувкой
q т = G пр × (h к.в – h п.в) / (В × Q c н) .
Относительный расход электроэнергии на собственные нужды
q эл = 100 × (N п.н /h п.н + N д.в /h д.в + N д.с /h д.с)/(B × Q c н) ,
где N п.н, N д.в, N д.с – расходы электрической энергии на привод питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов, соответственно; h п.н, h д.в, h д.с – КПД питательных насосов, дутьевых вентиляторов и дымососов соответственно.
11.3. Методика выполнения лабораторной работы
и обработки результатов
Балансовые испытания в лабораторной работе проводятся для стационарного режима работы котла при выполнении следующих обязательных условий:
Продолжительность работы котельной установки от растопки до начала испытаний – не менее 36 ч,
Продолжительность выдерживания испытательной нагрузки непосредственно перед испытанием – 3 ч,
Допустимые колебания нагрузки в перерыве между двумя соседними опытами не должны превышать ±10%.
Измерение величин параметров производятся с помощью штатных приборов, установленных на щите котла. Все измерения должны производиться одновременно не менее 3-х раз с интервалом 15-20 мин. Если результаты двух одноименных опытов различаются не более, чем на ±5%, то в качестве результата измерения берется их среднее арифметическое. При большем относительном расхождении используется результат измерения в третьем, контрольном опыте.
Результаты измерений и расчетов записывают в протокол, форма которого приведена в табл. 26.
Таблица 26
Определение потерь теплоты котлом
Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах | |||
№1 | №2 | №3 | Среднее | |||
Объем дымовых газов | V г | м 3 /м 3 | ||||
Средняя объемная теплоемкость дымовых газов | C г ¢ | кДж/ (м 3 ·К) | ||||
Температура дымовых газов | J | °С | ||||
Потеря теплоты с уходящими газами | Q 2 | МДж/м 3 | ||||
Объем 3-атомных газов | V RO 2 | м 3 /м 3 | ||||
Теоретический объем азота | V° N 2 | м 3 /м 3 | ||||
Избыток кислорода в уходящих газах | a уг | — | ||||
Объем воздуха теоретический | V° в | м 3 /м 3 | ||||
Объем сухих газов | V сг | м 3 /м 3 | ||||
Объем окиси углерода в уходящих газах | CO | % | ||||
Теплота сгорания СО | Q СО | МДж/м 3 | ||||
Объем водорода в уходящих газах | Н 2 | % | ||||
Теплота сгорания Н 2 | Q Н 2 | МДж/м 3 | ||||
Объем метана в уходящих газах | CH 4 | % | ||||
Теплота сгорания СН 4 | Q CH 4 | МДж/м 3 | ||||
Потеря теплоты от химической неполноты сгорания | Q 3 | МДж/м 3 | ||||
q 5 | % | |||||
Потеря теплоты от наружного охлаждения | Q 5 | МДж/м 3 |
Окончание табл. 26
Таблица 27
КПД котла брутто и нетто
Наименование параметра | Обозн. | Ед. измер. | Результаты в опытах |
№1 | №2 | №3 | С |
idea-bath.ru
Расчет потерь теплоты и кпд-брутто котельном агрегате. Определение кпд котла брутто и нетто
Для определения к.п.д. нетто котлоагрегата необходимо подсчитать расход электроэнергии (привод дымосов, дутьевых и мельничных вентиляторов, мельниц, вентиляторов рециркуляции дымовых газов, питателей пыли и сырого угля) и тепла (на обдувку, распыливание мазута, с продувочной водой и на собственные нужды).
Мощность, потребляемая электродвигателем, подсчитывается по замерам силы тока и напряжения, с учётом косинуса
где
I
– сила тока, а; V
– напряжение, в; Cos
– принимают равным 0,85. Суммарная мощность
,
расходуемая электродвигателями всех
вспомогательных агрегатов на собственные
нужды равна:
где
– мощность, затрачиваемая на привод
соответственно дымососов, дутьевых
вентиляторов и вентиляторов рециркуляции
дымовых газов.
Расход тепла на собственные нужды самого котла могут быть незначительными, тогда общий расход энергии на собственные нужды в % от располагаемого тепла топлива будет составлять:
сн =, % (11)
Таким образом, КПД нетто котла равен:
нетто = бр - сн, % (12)
8 Определение кпд брутто котла методом
обратного баланса.
Определение
КПД брутто методом обратного баланса
производится косвенным путем и
основывается на измерении тепловых
потерь парового или водогрейного котла.
При этом составление теплового баланса
котла заключается в установлении
равенства между располагаемым теплом
топлива
и полезно использованным теплом плюс сумма тепловых потерь.
Уравнение теплового баланса, отнесенное к единице количества топлива, имеет вид:
если располагаемое тепло пр
bepeza.ru
Тепловой баланс парового котла. КПД котла. Определение кпд котла брутто и нетто
Тепловой баланс котельного агрегата устанавливает равенство между поступающим в агрегат количеством теплоты и его расходом. На основании теплового баланса котельного агрегата определяют расход топлива и вычисляют коэффициент полезного действия, который является важнейшей характеристикой энергетической эффективности работы котла.
В котельном агрегате химически связанная энергия топлива в процессе горения преобразуется в физическую теплоту горючих продуктов сгорания. Эта теплота расходуется на выработку и перегрев пара или нагревание воды. Вследствие неизбежных потерь при передаче теплоты и преобразовании энергии вырабатываемый продукт (пар, вода и т.д.) воспринимает только часть теплоты. Другую часть составляют потери, которые зависят от эффективности организации процессов преобразования энергии (сжигания топлива) и передачи теплоты вырабатываемому продукту.
Тепловой баланс котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством теплоты и суммой использованной теплоты и тепловых потерь. Тепловой баланс котельного агрегата составляется на 1 кг твердого или жидкого топлива или для 1 м 3 газа. Уравнение, при котором тепловой баланс котельного агрегата для установившегося теплового состояния агрегата записывают в следующем виде:
Q р / р = Q 1 + ∑Q n
Q p / p = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + Q 5 + Q 6 (19.3)
Где Q р / р – теплота, которой располагают; Q 1 – использованная теплота; ∑Q n – общие потери; Q 2 – потери теплоты с уходящими газами; Q 3 – потери теплоты от химического недожога; Q 4 – потери теплоты от механической неполноты сгорания; Q 5 – потери теплоты в окружающую среду; Q 6 – потери теплоты с физической теплотой шлаков.
Если каждое слагаемое правой части уравнения (19.3) разделить Q p/ p и умножить на 100%, получим второй вид уравнения, при котором тепловой баланс котельного агрегата:
q 1 + q 2 + q 3 + q 4 + q 5 + q 6 = 100% (19.4)
В уравнении (19.4) величина q 1 представляет собой коэффициент полезного действия установки “брутто”. Он не учитывает затраты энергии на обслуживание котельной установки: привод дымососов, вентиляторов, питательных насосов и прочие расходы. Коэффициент полезного действия “нетто” меньше КПД “брутто”, так как он учитывает затраты энергии на собственные нужды установки.
Левая приходная часть уравнения теплового баланса (19.3) является суммой следующих величин:
Q p / p = Q p / н + Q в.вн + Q пар + Q физ.т (19.5)
где Q B.BH – теплота, вносимая в котлоагрегат с воздухом на 1 кг топлива. Эта теплота учитывается тогда, когда воздух нагр
bepeza.ru
КПД котла брутто и нетто. Определение КПД котла по прямому и обратному балансу. Определение кпд котла брутто и нетто
Теплоэлектроцентраль вырабатывала электроэнергии Э выр =56∙10 10 кДж/год и отпустила тепла внешним потребителям Q отп =5,48∙10 11 кДж/год. Определить удельные расходы условного топлива на выработку 1 МДж электроэнергии и 1 МДж тепла, если расход пара из котла Д=77,4∙10кг/год, испарительность топлива Н=8,6 кг/кг, КПД котельной установки η ку =0,885 и тепловой эквивалент сжигаемого топлива Э=0,88.
Определить расход пара на конденсационную турбину, без учета расхода пара в регенеративные отборы, если электрическая мощность Nэ=100 МВт, начальные параметры Р 1 =13 МПа, t 1 =540 °С, конечное давление Р 2 =0,005 МПа, степень сухости в конце политропного процесса расширения пара в турбине х=0,9 и η эм =0,98.
На сколько процентов увеличится термический КПД регенеративного цикла, если температура воды после ПВД поддет повышена с 200 °С до260°С? Начальные параметры пара за котлом Р 0 =14МПа, t 0 =540. Энтальпия пара в конденсаторе h к =2350 кДж/кг. Давление, создаваемое питательными насосами, Р пн =18 МПа.
Для турбины мощностью Р э =1200 МВт приняты параметры пара Р 0 =30 МПа, t 0 =650°С, Р к =5,5кПа. Турбинная установка проектируется с двумя промежуточными перегревателями до t пп =565°С. Температура питательной воды t пв =280°С. Частота вращения турбоагрегата n=50 1/с. Оценив КПД и выбрав давление пара на линиях промежуточного перегрева, построить процесс расширения пара в h,s диаграмме. Определить КПД турбоустановки с учетом регенеративного подогрева питательной воды, приняв, что число подогревателей z=10. Определить расходы пара через турбину G 1 и в конденсаторе G к.
Определить удельный расход теплоты на выработку 1 МДж электроэнергии (для условного топлива) для КЭС с тремя турбогенераторами мощностью N=75*10 3 кВт, Каждый с коэффициентом использования установленной мощности k н =0,64, если станция израсходовала В= 670*10 6 кг/ггод каменного угля с низшей теплотой сгорания Q н р =20500 кДж/кг.
Теплоэлектроцентраль израсходовала В тэц =92*10 6 кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания Q н р =27500 кДж/кг, выработав при этом электроэнергии Эвыр=64*10 10 кДж/год и отпустив тепла внешним потребителям Q отп =4,55*10 11 кДж/год. Определить КПД ТЭЦ брутто и нетто по выработке электроэнергии и тепла, если расход на собственные нужды 6% от выработанной энергии, КПД котельной установки η ку =0,87 и расход топлива на выработку электроэнергии для собственных нужд В сн =4,5*10 6 кг/год.
Определить выработку э/э на базе внешнего теплового потребления для турбина ПТ за сутки, если начальные параметры пара Р 0 = 13МПа, t 0 =540°С. Расход пара в промышленный отбор Д п =100т/ч с энтальпией 3000 кДж/кг. Расход пара в теплофикационный отбор 80 т/ч с энтальпией 2680 кДж/кг. Электромеханический КПД η эм =0,97.
При испытании конденсационной турбины малой мощности, работающей без отборов пара были измерены мощность на зажимах генератора Р э = 3940 кВт, расход пара G=4,65 кг/с, параметры свежего пара р к =4,5 кПа. Чему равны удельные расходы пара d э и теплоты q э, электрические КПД: относительный (турбоагрегата) η ол и абсолютный(турбоустановки) η э?
Определить теоретический (термический) КПД паротурбинных циклов при следующих параметрах пара:
1. р 0 =9,0 МПа, t 0 =520°С,p к =5,0 кПа;
2. р 0 =3,0 МПа, сухой насыщенный пар,p к =5,0 кПа;
3. р 0 =13,0 МПа, t 0 =540°С,с промежуточным перегревом пара при р п.п =2,5 МПа; до t пп =540°С;p к =5,0 кПа;
4. р 0 =6,0 МПа, сухой насыщенный пар с внешней сепарацией и промежуточным перегревом свежим паром при рразд=1,0 МПа; до t пп =260°С;p к =5,0 кПа;
Определить, на сколько увеличится термический КПД в результате понижения конечного давления. Начальные параметры пара р 0 =13 МПа, t 0 =540 °С, давление отработавшего пара Р к =0,1 МПа. В результате понижения давления располагаемый перепад тепла увеличился на 200 кДж/кг. Найти так же новое значение конечного давления.
Конденсационная эл.станция работает при начальных параметрах пара перед турбинами Р 0 =8,8 МПа, t 0 =535°С и давлением пара в конденсаторе Р к = 4*103 Па. Определить на сколько повысится КПД станции брутто (без учета работы питательных насосов) с увеличением начальных параметров пара до Р0=10 МПа и t0=560°С, если известно КПД котельной установки η ку =0,9 ; η тр =0,97; η о i =0,84; η м =0,98; ηг=0,98.
Определить термический КПД регенеративного цикла, если началны параметры пара Р 0 =14 МПа, t 0 =570°С, температура питательной воды t пв =235°С. Давление, создаваемое питательным насосом Р пн =18 МПа. Давление в конденсаторе Р к = 0,005 МПа. Относительный внутренний КПД η о i =0,8.
Определить термический КПД цикла Ренкина при нормальных параметрах р о =12,7 МПа, t o =56O°C и давлении в конденсаторе р к =3,4 кПа.
Определить внутренний абсолютный КПД турбоустановки, работающей по циклу Ренкина, при начальных параметрах 8,8 МПа, 500 °С и р к =3,4 кПа. Принять io =0,8.
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Каждый учащийся выполняет вариант контрольной работы в завимости от последней цифры присвоенного ему шифра в соответствии с таблицей.
Работа, выполненная не по своему варианту.
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Для выполнения контрольной работы необходимо сначала проработать соответствующий материал предмета по учебнику, разобрать решение типовых задач и примеров по данному разделу, а также проверить свои знания, проработав вопросы и задачи для самоконтроля, имеющиеся по каждой теме предмета в методических указаниях.
При выполнении контрольной работы необходимо соблюдать следующие требования:
В контрольную работу обязательно выписывать контрольные вопросы и условия задач.
Решение задач сопровождать краткими пояснениями и, по возможности, графиками и схемами. В пояснениях указывать, какая величина определяется и по какой формуле, какие величины подставляются в формулу и откуда они берутся(из условий задачи, из справочника, определены ранее и т.д.).
Вычисления должны даваться в подробном развернутом виде.
Решение задач должно выполняться только в единицах СИ. При всех исходных и вычисленных величинах обязательно должны называться единицы измерения.
Вычисления производить с точностью до третьего знака.
Ответы на контрольные вопросы надо давать сжато, конкретно, объясняя выводы и обосновывая их схемами и графиками.
В тетради должны быть оставлены поля, а также свободное место после каждого ответа на вопрос или решения задачи для замечаний, а в конце работы – место для рецензии.
В конце работы необходимо привести список литературы, которым пользовались при выполнении контрольных работ, с обязательным указанием года издания учебника.
Вариант I
Контрольная работа 1
1.Каковы основные направления развития энергетики Казахстана?
2.Принципиальная тепловая схема ТЭЦ при отпуске тепла с технологическим паром отопительной нагрузкой.
3. Задача I (см. табл.1).
4. Задача:2 (см. табл.2).
Контрольная работа 2
1. Требования, предъявляемые к размещению зданий и сооружений на площадке ТЭС.
2. Оборотная система водоснабжения. Достоинства и недостатки таких схем.
3. Задача 3 (см.табл.3).
4. Задача 4 (см.табл.4).
Вариант 2
Контрольная работа I
1. Технологическая схема ТЭС на твердом топливе. Назначение и краткая характеристика технологического оборудования ТЭС.
2. Схемы включения питательных насосов. Дать сравнительную характеристику электропривода и турбопривода питательных насосов.
3.Задача I (см.табл.1).
4.Задача 2 (см.табл.2).
Контрольная работа 2
1. Каковы пути повышения экономичности современных ТЭС?
2. Энергетическая сущность коэффициента недовыработки мощности паром отбора.
3. Задача 3 (см.табл.3).
4. Задача 4 (см.табл.4).
Вариант 3
Контрольная работа I
1. Какие механизмы относятся к наиболее ответственным механизмам собственных нужд? Почему с повышением начальных параметров пара расход электроэнергии на собственные нужды увеличивается?
2.Теплофикационная установка для подогрева сетевой воды на ТЭЦ и ее оборудование.
3. Задача I (см.табл.1).
4. Задача 2 (см.табл.2).
Контрольная работа 2
1.Перечислить и описать существующие типы компоновок главного корпуса электростанции.
2. Какие компоненты органического топлива при его сжигании приводят
к образованию токсичных веществ?
3.Задача 3 (см.табл.3).
4.Задача 4 (см.табл.4).
Вариант 4
Контрольная работа I
1.Какие типы регенеративных подогревателей вы знаете? Каковы их конструктивные особенности? В чем отличие смешивающих подогревателей от поверхностных, какой из этих типов обеспечивает более высокую тепловую экономичность цикла и почему?
2. В каком виде находится сера в твердом и жидком топливе? Какой вид органического топлива экологически самый чистый? Почему?
3. Задача 1(см.табл.1).
4. Задача 2(см.табл.2).
Контрольная работа 2
1. Каковы основные типы охладительных оборотных систем водоснабжения? Каковы преимущества и недостатки каждой из них?
2. В чем заключается принцип дей
ikcn.ru