Дипломная работа: Перспектива збільшення економічності Зуєвської теплової електростанції за допомогою вибору оптимального режиму роботи енергоблоку

За допомогою ЕОМ аналогічно були знайдені значення по другому способі визначення  й потім була, побудована графічна залежність, що показана на малюнку 4.5.

Визначення залежності тиску в конденсаторі від товщини шаруючи відкладень і температури охолодженої води

Використовувані для розрахунків формули:

,  (4.32) — коефіцієнт теплопередачі для i-го режиму

, (4.33) - термічний опір для i-го режиму

,  (4.34) — недогрів води до температури насичення на виході з конденсатора.

 по літ [27]

Отримані дані заносимо в таблицю 4.2

Товщина слоя накипу,	Терм-яке сопрот-і , Вт/м2ДО	Коефіцієнт теплопередачі, ki,	Недогрів води до температури насичення,	Температ. конденса- ції пари	Кінцевий тиск pk, МПа
0,5·10-3	0,0005	1178,31	17	47,7	0,0106
1,0·10-3	0,001	740,65	27	57,7	0,0175
1,5·10-3	0,0015	541,08	37	67,7	0,0276
2,0·10-3	0,002	425,6	47	77,7	0,0419

За допомогою ЕОМ аналогічно були знайдені значення по другому способі визначення  й потім була побудована графічна залежність, що показана на малюнку 4.6.

	Малюнок 4.6 Залежність тиску в конденсаторі від товщини відкладень  та температури води, що охолоджує

 

Визначення залежності термічного опору від товщини шаруючи відкладень у трубках конденсатора

Використовувані формули:

 (1) ; — термічний опір шаруючи відкладення;

 = 1, 2, 3 Вт/м2 0С — коефіцієнт теплопровідності. Після добутку розрахунків, будуємо графічну залежність на ЕОМ, що показана на малюнку

 

Малюнок 4.7 Залежність термічного опору від товщини шаруючи відкладень  у трубках конденсатора при

Побудова номограми для визначення товщини слоєвих відкладення в трубках конденсатора.

Після зроблених розрахунків і побудованих графічних залежностей, наведених на малюнках 1, 2, 3 будуємо номограму для визначення товщини шаруючи відкладення в трубках конденсатора на ЕОМ, що наведена на малюнку 4.8.

мал.4.8 Номограма для визначення товщини шаруючи відкладення в трубках конденсатора залежно від термічного опору , кінцевого тиску , температури охолодженої води

Висновки про зроблені дослідження

У результаті проведення дослідження визначення товщини шаруючи накипу (відкладення)  можна зробити наступний висновок. Обидва способи розрахунку дали однаковий результат, що підтверджується збігом ліній графічних залежностей на малюнках.

У висновку необхідно підкреслити, що діагностування енергоустаткування є одним з найбільш діючих способів підвищення економічності, надійності, довговічності, екологічності, соціально-економічної ефективності ТЕС і АЕС в умовах тривалої експлуатації.

1.  Практична цінність проведеного дослідження

Даний спосіб дослідження визначення товщини шаруючи відкладення в трубках конденсатора був використаний і знайшов широке застосування на діючих блоках 300Мвт Змієвської та Зуєвської ТЕС і блоках 1000 МВт Запорізької АЕС, і показав свою практичну ефективність

4.7 Вплив надійності теплоенергетичних систем ТЕС на загально станційні показники надійності, економічності й екологічності

Надійність - це властивість об'єкта виконувати задані функції, зберігаючи свої експлуатаційні показники продуктивності, економічності, рентабельності й інші в заданих межах в теченії необхідного проміжку часу або необхідного наробітку. Для стаціонарних теплоенергетичних установок, що представляють собою великі малосерійні ремонтовані вироби з більшим терміном служби, поняття надійності можна інтерпретувати, як властивість відпускати не збережену продукцію (енергію) по строго заданому режимі, при цьому зберігаючи експлуатаційні показники в заданих межах протягом необхідного тривалого наробітку [1].

Як відомо, до числа основних властивостей теплоенергетичних установок, їхніх агрегатів і елементів устаткування можна віднести наступні: безвідмовність, довговічність, справність, несправність, працездатність, непрацездатність, граничний стан.

Для характеристики надійності роботи енергетичного (ТЕС і АЕС) об'єкта, як правило використають наступні поняття:

ушкодження - подія, що полягає в порушенні справності системи її підсистем і елементів, внаслідок впливу зовнішніх впливів, що перевищують рівні, установлені в нормативно-технічній документації на об'єкті;

відмова - подія, що полягає в порушенні працездатності енергоблоку, внаслідок несправності підсистеми (котельні або турбінної установок), елементів ( конденсатор, насоси, підігрівники й т.д.).

Відмови можуть бути повні й часткові. Після виникнення повної відмови підсистеми або елемента, енергоблок відключається. Після виникнення часткової відмови енергоблок може залишатися в роботі, але з меншою ефективністю.

Надійність теплоенергетичної установки й вхідних у неї елементів у принципі можна визначити безліччю кількісних показників, у тому числі коефіцієнтом готовності Кг. Коефіцієнт готовності - це імовірність, того що енергоблок або його елементи виявляться працездатними, тобто готовими нести проектне навантаження в довільний момент часу, крім періодів його планових зупинок

При порядку обслуговування, що передбачає негайний початок відновлення об'єкта, що відмовив, для визначення коефіцієнта готовності може бути застосована формулі:

Кг = , (4.35)

де 0 – наробіток на відмову (середнє число годин безвідмовної роботи) год;

в – середній час відновлення працездатності, у результаті повного Nэ =0, або часткового відмов, N>0, ч.

Використаний у практиці аналізу надійності енергоустаткування коефіцієнт готовності Кг – ураховує тільки повні відмови й не відбиває часткових відмов.

Як показує досвід багаторічної експлуатації найбільш характерними, є часткові відмови

Для визначення величини часткової відмови, що приводить до недовиробітку електроенергії можна використати, коефіцієнт часткової відмови Кч [1]

Кч=  , (4.36)

де:

Э – річна не довідпуска електроенергії, через часткові відмови, кВт год;

Эо - плановий річний виробіток електроенергії, кВт год;

Nэч – не довидача потужності внаслідок відмови, кВт;

- тривалість відмови, година;

Nэо – проектна потужність, кВт;

 - проектне число годин роботи, година.

Приклад 1:

Для енергоблоків 300 МВт

Nэо = 300*103 , кВт,

 = 5*103 година,

Nэч = 50*103 кВт,

 = 1*103 година

Кч =0,033, Кг = 0,83

Коефіцієнт часткової відмови, що приводить тільки до погіршення техніко - економічних показників ТЕУ (теплоенергетичних установок), може бути визначений по формулі (4.43)

 ,     (4.37)

де:

∆B - перевитрата палива, внаслідок відмови, кг;

В0 – повну планову витрату, кг;

 - питома витрата палива при частковій відмові, кг/кВт год;

 - планова питома витрата, кг/кВт год;

 - тривалість відмови й проектне число годин роботи в році, відповідно, година;

 - не довидача потужності внаслідок відмови й проектна потужність, кВт.

Приклад 2:

Визначити величину часткової відмови КеЧ і перевитрата палива , для наступних параметрів: =0,400г/кВт год; =0,30 кг/кВт год, Nэч, Nэо, ,  - див. приклад1

кг = 4.5 т

Глибина часткової відмови визначається не тільки часток зниження потужності установки  через відмову якого-небудь елемента, але й режимом навантаження енергоблоку за період усунення відмови. У випадку постійного навантаження значення не довідпустки енергії визначається з вираження:

,      (4.38)

Якщо ж заданий змінний графік навантаження N(t), то його необхідно апроксимувати східчастою функцією, а значення  визначається як сумарне:

 (4.39)

де  - потужність, що недодає на j-м прямолінійній ділянці апроксимованого ступінчастого графіка [кВт]; - час, протягом якого навантаження на j-м ділянці прийнята постійної, тобто Nj=const. За час =(Тч- Т) триває відновлення елемента, що викликали часткову відмову, але комплекс повністю забезпечує заданий графік навантаження й недовиробіток відсутня.

В відповідності зі сказаним показники надійності й витрати повинні визначаться з обліком повних і часткових відмов комплексу.

Як було сказано вище, відмови впливають на техніко - економічні показники енергоблоку, які залежать від ККД.

Для оцінки впливу часткової відмови на ККД ТЕУ скористаємося формулою

ККД ТЕС, АЕС, або енергоблоку ήс яка має вигляд [2]:

, (4.40)

де:

ку - ККД котельні установки;

 - ККД транспорту;

 - ККД турбоустановки;

 - ККД генератора;

- частка витрати електроенергії на власні потреби.

Зниження ККД внаслідок відмови, можна визначити, як різниця:

, (4.41)

де: - проектний ККД, при номінальних навантаженнях(NЭ0);

 - ККД при частковій відмові (ΔNЭЧ).

Відомо, що ККД можна визначити й за допомогою рівняння енергетичного балансу [2]

 , (4.42)

де

Nэо – проектна потужність, кВт.

 - теплота палива, що спалює, кДж/кг;

В - проектна годинна витрата палива, кг/год;

QНР – теплота згоряння палива, що спалює, кДж//кг.

Приклад 3:

NЭ0=300*103 кВт, QНР=Q=29,3*103 кДж/кг,

В=99*103 кг/год, =0,37.

ККД при частковій відмові може бути визначений з урахуванням формули (9) (для потужності Nэч<Nэо),

 (4.43)

Приклад 4:

Визначити величини ККД, у випадку часткової відмови , і коефіцієнт часткової відмови КеЧ для енергоблоку 300 МВт, для параметрів прийняти із прикладів 2 і 3:

Приймаємо Qс =const. Дані для розрахунку приймаємо із прикладів 1-3

.

У результаті зниження потужності Nэч<Nэо , ККД знизився на:

.

Відносне зниження ККД

.

Це відповідає енергетичним характеристикам .

Коефіцієнт часткової відмови для даного випадку

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17