Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

51 страница

Купить РТМ 108.030.09-81 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Руководящий технический материал распространяется на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), работающие на органическом топливе. РТМ устанавливает методику определения экономической эффективности для сопоставления вариантов установок предварительного подогрева воздуха на ТЭЦ

 Скачать PDF

Оглавление

1 Условные обозначения

2 Расчет эффективности предварительного подогрева

     2.1 Общие методические положения

     2.2 Особенности режимов работы ТЭЦ и приведение вариантов к единому энергетическому эффекту

     2.3 Методика расчета изменения тепловой экономичности

Приложение 1. Расчет эффективности основных схем предварительного подогрева воздуха (пример расчета)

Приложение 2. Краткий обзор разработанных способов предварительного подогрева воздуха

Приложение 3. Параметры некоторых турбоустановок на основных режимах работы

 
Дата введения01.07.1982
Добавлен в базу01.01.2019
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

17.08.1981УтвержденМинистерство энергетического машиностроенияЮК-002/6393
РазработанВТИ им. Ф.Э. Дзержинского
РазработанНПО ЦКТИ
ИзданНПО ЦКТИ1982 г.
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА НА ТЭЦ

РТМ 108.030.09—81

Издание официальное

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ указанием Министерства энергетического машиностроения от 17.08.81. № ЮК-002/6393

ИСПОЛНИТЕЛИ:

НПО цкти

Л. Е. АПАТОВСКИИ, канд. техн. наук (руководитель темы); В. А. ХАЛ У П 0-ВИЧ, канд. техн. наук (руководитель темы); В. А. ПАВЛОВА

ВТ И им. Ф. Э. Дзержинского

В. А. ЛОКШИН, д-р техн. наук; В. Н. ФОМИНА, канд. техн. наук

©Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова (НПО ЦКТИ), 1982.

PTM 108.030.09—81 Стр, 9


Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии в исходном случае на t-м режиме    следует    определять    либо    по типо

вым нормативным характеристикам, либо по известной формуле:


</rV


(*пе^    *пв^)    ^пп.    (*пп^    ^пп.)    Фо


бРо I


(10)


где Qoth — количество теплоты, отпускаемой на отопление и производственные нужды, кДж/ч.

Дополнительная мощность ДА^р, может быть определена по приближенной формуле


1 * * 3600

^пц^ггц

Gmi


^Dni

1


3600


(И)

где ADni — дополнительный расход пара на n-Pi отбор на /-м режиме, кг/ч;

hni — использованный теплоперепад п-го отбора, кДж/кг; п — число отборов пара, теплота которых используется для подогрева воздуха; т—число регенеративных подогревателей в рассматриваемой установке; k — номер последнего по ходу воды отбора пара (считая от выхлопной части турбины), используемого для подогрева воздуха;

^mi — расход пара на т-й отбор в исходном случае на t-м режиме (начиная с k+ \ отбора), кг/ч; hnil — использованный теплоперепад т-го отбора на t-м режиме, кДж/кг;

От/—расход воды через т-й подогреватель на t-м режиме, кг/ч.

Расчеты по формуле (11) выполняются на основе тепловых балансов калориферных установок с использованием результатов расчетов тепловых схем турбоустановок. В качестве ориентировочных исходных данных для этих расчетов могут быть использованы показатели, приведенные в справочном приложении 3.

В этом случае расход топлива определяется с учетом затрат топлива на выработку электроэнергии на замещающей конденсационной электростанции (КЭС):


<7бр; (^бр0/ ^ Д^Лр; ) + ФоТП0/


(0„Р + Vy,


1 -


У/


Q'


-^VW6p,    (12)


Vy, gg + /T.


где ^ заРм —удельный расход топлива на замещающей КЭС, брутто, кг/(кВт-ч);


Стр. 10 РТМ 108.030.09—81


— конденсационный режим работы и режим с теплофикационными отборами и конденсационной выработкой. Подогрев воздуха обеспечивается при неизменной мощности турбины за счет уменьшения конденсационной выработки электроэнергии и замены ее выработкой на внутреннем тепловом потреблении. Количество отпускаемой теплоты остается постоянным. Удельный расход теплоты в этом случае следует определять по формуле


ч _ ^бр0.^брО|. + (3600 ?KOM0i) ДЛ^бр.

ч-


(13)


Здесь


Л/Убр/— определяется по формуле (11);

*/кондо. — удельный расход теплоты на конденсацион-1 ную выработку:


?бр0^бр()/


3600AL


°Ро(-    Т01


(14)


где Njh — теплофикационная мощность турбины на i-м режиме, включая отпуск теплоты потребителям и на регенеративный подогрев питательной воды.

Расход топлива при этом следует определять по формуле (8).

Оборудование не позволяет увеличить расход свежего пара, однако допускает ограничение расхода пара на ПВД либо вытеснения регенерации с помощью постороннего для турбины источника теплоты в размере, необходимом для обеспечения подогрева воздуха.

При этом удельный расход тепла следует определять по формуле


Здесь


gfiPoA р.,+ 3600^

бр.

Ш.

= AAf кф. АУУ цЫТ


(15)


где


ДУУкфt—увеличение мощности за счет потоков пара, теплота которого используется для подогрева воздуха, кВт;

АЛ'ВЬ1Т—уменьшение мощности за счет уменьшения выработки электроэнергии вытесняемыми потоками пара, кВт.


ДУУ ш v вит/ =


^ Д£*выт

3600


ВЫТ/


(16)


При увеличенном вытеснении регенерации (по сравнению с необходимым для предварительного подогрева воздуха) удельный


PTM 108.030.09—81 Стр. 11


расход теплоты на конденсационном режиме следует вычислять по формуле


3600 (ДУкф/ ДД^НЫТ;) Н 7кОНД/ ^^КОЧЦ + ДД^КОНД^ ДД^ВЫТ;


(17)


где ДЛГкоид —изменение мощности турбоустановки за счет изменения выработки электроэнергии конденсационным потоком пара, кВт.

На вентиляционном и теплофикационном с конденсационной выработкой режимах, когда избыточный для подогрева воздуха пар идет на увеличение выработки теплоты, удельный расход теплоты следует определять по формуле


Я


э —

бр i


4 3600 (Д"кф, + Д\епл, - Д"-ыт() *4 4 Д^кФ, + Д/Уте„л,-ДЛГвыт,


(18)


где WТепл i —изменение мощности на тепловом потреблении, кВт.

При изменении мощности энергоустановки и количества отпускаемой теплоты расход топлива для варианта должен определяться с учетом соответствующих затрат на топливо на замещающих установках.

Оборудование не позволяет добавлять дополнительное количество свежего пара на турбину и вытеснять регенерацию, либо устройства для вытеснения регенерации не устанавливаются.

При этом целесообразно рассмотреть следующие режимы:

— режим вентиляционного расхода пара в конденсатор и максимальных отборов на теплофикацию (подогрев воздуха обеспечивается за счет изменения количества отпускаемой теплоты паром, давление которого может не совпадать с вытесняемым теплофикационным отбором). Удельный расход теплоты в этом случае следует определять по формуле

,    ^РоЛ^    + 3600 (Д^-Д\ЫТ<)    (19)

‘Ч-    лгбр0. + д^кф г-ллг;ытг


где ДЛ^ЫТ —изменение мощности турбины из-за изменения выработки потоками пара вытесняемых теплофикационных отборов, кВт. Расход топлива в этом случае следует определять по формуле


в,=


Убр.^бр. Фотп„(. ДФотп(.


(Qh + 'тл) Чк.у,


■У(


'К.у,


^LsAQ»Tnt — ^з’аыД^бР(, (20)

где ^зам —удельный расход топлива на замещающем источнике тепловой энергии, кг/(кДж/ч);


Стр. 12 РТМ 108.030.09—81


— режим с конденсационной выработкой и теплофикационными отборами. При работе по тепловому графику нагрузки предварительный подогрев воздуха в этом случае обеспечивается за счет уменьшения расхода пара в конденсатор и соответственного уменьшения мощности турбоустановки. Удельный расход теплоты при этом следует определять по формуле


'ер/


?6poi^>p0.

Ж


360()Л^кф/-7к(ШД.Д^КОНД/


бро/ +


длг


Кф;


ДАТ


(21)


Bt =


Расход топлива в этом случае следует определять по формуле

^6р(.^6р^ "Ь Qorxij


{Qp« + i.


1 - Vy


:,У/


Ql + ‘r


^.п


■*збаРМ(Д^кфг-ДЛ^КОНД/),

(22)


бРо^


Кф.


При работе по электрическому графику нагрузки предварительный подогрев воздуха обеспечивается за счет вытеснения теплофикационных отборов пара. При этом удельный расход теплоты и расход топлива следует определять по формулам (19) и (20).

2.3.1.4. Количество теплоты, подводимой к воздуху от пара, на 1 кг топлива вычисляется по формуле

Р|).    (23)


где g — доля воздуха, нагреваемого в калориферах; для схемы с «избыточным воздухом» (см. черт. 6 справочное приложение 2) может быть больше единицы;

Звп — отношение действительного расхода воздуха к теоретически необходимому на входе в воздухоподогреватель;

п? — энтальпия (удельное количество теплоты) воздуха на выходе из калориферов, кДж/кг;

/'    —то же, на входе в калориферы на расчетном режи-

1 ме, кДж/кг.

Величина определяется условиями предотвращения коррозии и загрязнения воздухоподогревателя или технико-экономическими расчетами.

Температура воздуха на входе в калорифер и величина /вср

определяются уровнем температуры наружного воздуха, степенью подогрева воздуха за счет тепловыделений при работе оборудования в условиях нормальной вентиляции и отопления внутренних


PTM 108.030.09—81 Стр. 13


помещений станции при хорошем состоянии изоляции, и повышением температуры в дутьевом вентиляторе.

Чтобы определить эффективность предварительного подогрева воздуха, на основе климатологических данных должна быть найдена средняя для каждого из расчетных режимов температура воздуха на входе в калориферную установку ТЭЦ, расположенной в заданном районе.

Для вновь проектируемых блоков среднюю для каждого из расчетных режимов температуру воздуха на входе в калориферную


ъ


0,6


0,4


Зависимость доли полезного использовании потери теплоты в окружающую среду Kqb от степени забора холодного воздуха снаружи

'*9> п

"/Vw

'/S>.

’Щ

25    50    75

Забор снаружи

о/


х — доля воздуха, забираемого снаружи, %; п — полное закрытие проемов вверху здания; н — неполное закрытие


установку (при расположении последней на напорной стороне дутьевого вентилятора) следует определять по приближенной формуле

f    +А t +Ы ,    (24)

" —     1.    I    нент.’    '    '


р.ср£


наР/


где tfJjP —средняя на расчетном режиме температура наружного 1 воздуха, °С;

AtqH — повышение температуры воздуха за счет тепловыделений в помещении котельной, °С;

Адвент, — повышение температуры воздуха в дутьевом вентиляторе, °С.

Величина AtqH рассчитывается по формуле


At



(24а)


где KqH—коэффициент использования потерь теплоты для подогрева воздуха на расчетном режиме (чертеж);


Стр. 14 РТМ 108.030.09—81

q5 —потери теплоты во внешнюю среду, %;

са — объемная теплоемкость воздуха при 0°С и 1013,2 гПа, кДж/ (м3-°С);

V0 — объем теоретически необходимого воздуха для сжигания 1 кг топлива при 0°С и 1013,2 гПа, м3/кг. Величина Д*Вентt находится по формуле

(246)

вент^

2.78 (С„т, + 273) //вет-Ю-4 'Пвеит

где А/Вент — перепад давлений, Па;

7jBeHT — КПД вентилятора, %;

^вент —температура воздуха за вентилятором, °С.

При наличии рециркуляции горячего воздуха на всас дутьевого вентилятора среднюю на £-м режиме температуру воздуха на входе в калориферную установку следует определять по формулам:

f =

В.ср.

(25)

?всСвс (^нар/ 4"    4'    f*peucr.B^r.B

^вп^в.ср

рец*

Г - В' -Г

ВП ГВС ’

где Кп' ^вс' ^Рец — отношения действительных расходов воздуха к теоретически необходимым соответственно на входе в воздухоподогреватель, перед дутьевым вентилятором и на линии рециркуляции; c;„f с'вс, сгв — удельные теплоемкости указанных потоков воздуха, кДж/(кг*°С).

При введении предварительного подогрева воздуха отборным паром на действующем блоке (калориферы расположены на напорной стороне дутьевого вентилятора)

Г =J + М ,

в.ср^ вс^ 1 вент*

где /вс/ — средняя на /-м режиме температура воздуха на всасывающей стороне дутьевого вентилятора (с учетом и tq при

фактическом состоянии теплоизоляции на котле, подогрева морозного воздуха в системе вентиляции станции и возврата теплоты с воздухом, охлаждающим балки).

При наличии рециркуляции горячего воздуха на всас дутьевого вентилятора среднюю температуру на i-м режиме следует определять по формулам:

,    Pbc^bc^bCj    ^рецсг.в^г.в

(26)

вср/ ГГ+в Vc

\ntc г • peiw в.ср

В' =В' +8    .

*вп гвс 1 “реи

PTM 108.030.09—81 Стр. 15


При наличии рециркуляции горячего воздуха на напорную сторону (способ ЗиО) последняя, как правило, вводится в воздуховоды за калориферами.

При сбросе части нагретого «избыточного воздуха» на вход в калориферы величина /вср определяется по формулам (25) и (26),

где это количество воздуха обозначается Ррец.

При установке калориферов в вентиляционных проемах здания следует принимать ^    =/*Рр.

2.3.1.5. Потери теплоты с уходящими газами определяются по формуле


'ух


) /прс — 3

1) л Х.В Г!


вп^в.ср.


(100-94).


где    /£рвс — энтальпия воздуха, поступающего в котел в виде

присосов, кДж/кг;

/вср —энтальпия воздуха, поступающего в устройство для

предварительного подогрева воздуха на расчетном режиме, кДж/кг;

ух —    —    сумма    присосов    в    котле (без учета перетечек воз

духа в воздухоподогревателе); аух—коэффициент избытка воздуха в уходящих газах.

2.3.2. Определение тепловой эффективности предварительного подогрева воздуха теплотой продуктов сгорания топлива в котле (рециркуляцией воздуха в воздухоподогревателе, уходящими газами, промежуточным теплоносителем, обогреваемым продуктами сгорания).

2.3.2.1. В указанных случаях расход топлива на энергоустановку рассчитывается по формуле (8) при QB = 0.

КПД котла определяется по температуре газов, уходящих из устройства для предварительного подогрева воздуха.

Относительное изменение тепловой экономичности энергоустановки с предварительным подогревом воздуха теплотой продуктов сгорания топлива по сравнению с вариантом без подогрева воздуха определяется по формулам:

gftflp = 6бр° 100 = (— 1) 100;    (27)

%о    \Vy /


Ж =

100 =


^к.уД.н,

^K.y’lc.H


100.


(28)


2.3.3. Определение тепловой эффективности огневого подогрева (с учетом его особенностей).


* При оценке технического уровня котельных установок величина q2 должна приводиться к одинаковой температуре холодного воздуха.


2.3.3.1. Расход топлива на энергоустановку при огневом предварительном подогреве воздуха вычисляется по формуле

D

^бр^бр ~Т~ Фотп

УнЧ.у 1 -

t-vv <?г\    -    у;™    +    qt:    -    s

ХИ +

vy у& /    ^„р(„г„) - уГ + Ух™ - 2 Уп°о"

УГ

рЕ,„г„) + ^ГвН-2Сот

где Q°™—количество теплоты, поступающей с воздухом для сжигания топлива в огневом подогревателе, кДж/кг; — потери теплоты с уходящими газами, отнесенные к 1 кг топлива, сжигаемого в огневом подогревателе, кДж/кг;

QP(orH) — низшая теплота сгорания топлива, сжигаемого в огневом подогревателе, кДж/кг;

Qorn — количество теплоты топлива, сгоревшего в устройстве

огневого подогрева на выходе из него, кДж/кг;

V доп. — потери теплоты в огневом подогревателе на 1 кг топлива, кДж/кг;

rH — количество теплоты, подведенной к воздуху в огневом подогревателе, на 1 кг топлива, сжигаемого в котле, кДж/кг.

2.3.4. При определении тепловой эффективности предварительного подогрева воздуха циркуляционной водой конденсатора расход топлива следует определять по формуле

в, =-^рДр,- + в™, Ушфк,. )    (30)

где Фцирк. — количество теплоты циркуляционной воды, переданной воздуху, кДж/ч;

QB'—общее количество теплоты, переданной воздуху вне котельной установки и отнесенной к 1 кг топлива, кДж/кг.

Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии для этого варианта должен учитывать подогрев воздуха теплотой пара регенеративных отборов турбины (если он имеет место), как это показано в формулах (13), (17), (18), (21).

PTM 108.030.09—81 Стр. 17

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСНОВНЫХ СХЕМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА (пример расчета) *

I. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА ПРЯМЫМ КОНДЕНСАТОМ ТУРБИНЫ ДЛЯ ЭНЕРГОБЛОКА С ТУРБИНОЙ Т-250/300-240 (ПО СРАВНЕНИЮ С ВАРИАНТОМ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА ПАРОМ)

1Л. Краткое описание схемы рассматриваемого варианта (вариант 2)

Энергоблок состоит из турбины Т-250/300-240, котла Пп-1000/255 ГМ (ТГМП-314). Схема включения калориферов в тепловую схему энергоблока представлена на чертеже. Конденсат после ПНД (перед деаэратором) отбирается на калориферы. После калориферов конденсат с помощью насоса подается в тракт низкого давления перед подогревателем № 1 (П1). Таким образом, для подогрева воздуха используется теплота пара, отбираемого из турбины на подогреватели П5, П4, ПЗ, П2 и П1. Давление используемых отборов изменяется в зависимости от режимов работы оборудования.

1.2. Описание объекта сопоставления (вариант 1) и характеристики сопоставляемых вариантов

1.2.1.    В качестве объекта сопоставления принимается вариант подогрева воздуха паром, отбираемым из турбины на подогреватель № 5 (П5). Подогрев осуществляется в паровых калориферах.

1.2.2.    В качестве основных расчетных режимов работы турбоустановки приняты:

зимний режим — с вентиляционным расходом пара в конденсатор, отпускаемой теплотой QOTn=1326 МДж/ч (при максимуме отопительной нагрузки), Nr*Ро = 232,04 МВт;

летний режим — без отопительной нагрузки, с максимальным пропуском пара в конденсатор, электрической мощностью Nap — = 300,72 МВт и QOTn = 0;

осенне-весенний режим — с частичным пропуском пара в конденсатор (GK = 188 т/ч), высокой электрической нагрузкой 273,3 МВт и отпускаемой теплотой Qorn= 1020,7 МДж/ч.

Исходные данные по регенеративной схеме на различных режимах для варианта без предварительного подогрева воздуха представлены в табл. 1.

1.2.3.    Продолжительность использования блока в зимнем режиме принята равной 4000 ч, в осенне-весеннем 850 ч и в летнем режиме 1900 ч. Общая продолжительность использования блока в году 6750 ч.

* Примеры расчета носят иллюстративный характер.

2 Заказ 215

т

После промперегрева J)*3,68МПа^ Hg протерегрев р = \07 МП а От 1

......."'"То


щ___лон

Свешай пар

р * 23,54 ffia В котел А пя

И

нет

----

PMj cai mj    | -77    I

_ _J    '    Конденсатор

* I I

7    |    *U!

—f-i-ra-

►    i    i П-_

Цирку-

I U 8расширитель I дренажей лщион-\ CP r    нал    вода

Сетевая вода


'Г&*:l I1    I

___

Группа Е21

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА НА ТЭЦ 2 1

РТМ 108.030.09-81

Введен впервые


Таблица 1

Номера подогревателей

Наименование показателя

П5

П4

ПЗ

П2

П1

1. Режим конденсационный Расход пара на подогреватель Dn, т/ч

13

17,7

31,5

21,1

31,1

Энтальпия отбираемого пара in, кДж/кг

3059,7

3289.5

2873,4

2731,5

2641,4

Давление пара, отбираемого на подогреватель, ротб, МПа

0,533

0,318

0,206

0,0882

0,0454

Энтальпия конденсата на выходе из подогревателя qHy кДж/кг

651

569,8

508,7

402,8

331,6

Температура насыщения греющего пара /нас, °с

154,3

135,5

121,3

96,2

79,3

Температура воды на выходе из подогревателя t'\ °С

149,3

130,5

116,3

91,2

74,6

Энтальпия воды на выходе из подогревателя q", кДж/кг

629,7

551

488,2

382,2

311,1

Использованный перепад теплоты до отбора Лисп, кДж'кг

849,9

955

1036,2

1178,2

1266,5

2. Режим вентиляционный

Расход пара на подогреватель D„, т'ч

15,8

22,8

6,4

9,5

Энтальпия отбираемого пара /п, кДж/кг

3045,9

2928,2

2806,8

2752

Давление пара, отбираемого на подогреватель, ротб, МПа

0,498

0,272

0,141

0,138

Энтальпия конденсата на выхода из подогревателя qк, кДж/кг

639,3

547,2

459,3

412,8

Температура насыщения греющего пара /нас, °С

151,7

130,2

109,5

98,8

Температура воды на выходе из подогревателя °С

146,7

125,2

101,5

93,5

Энтальпия воды на выходе из подогревателя q'\ кДж'кг

618

526,3

438,8

392,7

Использованный перепад теплоты до отбора Лисп, кДж'кг

867,9

982,2

1103,6

1200,3

3. Режим конденсационный с

теплофикационной выработкой

Расход пара на подогреватель Dn> т/ч

21,2

23,1

32,1

6,6

Энтальпия отбираемого пара /п, кДж/кг

3143

2945

2807,2

2612,1

Давление пара, отбираемого на подогреватель, ротб, МПа

0,515

0,236

0,114

0,0257

Энтальпия конденсата на выходе из подогревателя </к> кДж/кг

644,97

527,74

431,87

274,65

Температура насыщения греющего пара /нас, °С

152,9

125,6

103

65,5

2*

г—доля отчислений на текущий ремонт и общестанционные расходы;

yVp> — располагаемая мощность турбоустановки на /-м режиме, кВт;

yVc.„. — расход энергии на собственные нужды на /-м режиме, кВт; S — заводская себестоимость оборудования, узла, руб.;

//р — норма рентабельности, %;

Ц — иена, руб.;

ДАТ — изменение затрат на материалы, руб.; пи — норматив на исчисление прибыли при изменении затрат на материалы, %;

пт — норматив на исчисление прибыли при изменении трудозатрат, %;

/VP — мощность турбоустановки, брутто, кВт;

О —расход пара номинальный, т/ч;

7^ — коэффициент полезного действия;

Qp — низшая удельная теплота сгорания топлива, отнесенная к н его рабочей массе, кДж/кг;

Qp — располагаемая теплота на 1 кг топлива, кДж/кг; а—доля отчислений на амортизацию;

Q' — количество теплоты, подводимой к воздуху вне котла, в расчете на 1 кг топлива, кДж/кг;

Q — количество теплоты, отпускаемой от турбины потребителям на отопление и производственные нужды, кДж/ч;

QK — количество теплоты, направляемой в конденсатор, кДж/ч; <7бр/ — удельный расход теплоты на выработку электроэнергии на I-м режиме, брутто, кДж/(кВт-ч);

Уконм — удельный расход теплоты на конденсационную выработку на f-м режиме, кДж/(кВт-ч); b — удельный расход топлива, кг/(кВт-ч);

— температура уходящих газов за воздухоподогревателем, °С.

2. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ПОДОГРЕВА

2.1.    Общие методические положения

2.1.1.    Для предотвращения низкотемпературной коррозии и загрязнения воздухоподогревателей котлов, а также в целях повышения экономичности ТЭЦ на органическом топливе целесообразно применять предварительный подогрев дутьевого воздуха.

2.1.2.    Выбор рациональной схемы предварительного подогрева дутьевого воздуха и определение ее оптимальных характеристик должны производиться на основе технико-экономических расчетов и сопоставлений. Пример расчета эффективности предварительного подогрева воздуха приведен в справочном приложении 1.

Основные способы предварительного подогрева воздуха указаны в справочном приложении 2.

2.1.2.1. Сопоставление вариантов должно, как правило, производиться при одинаковых условиях обеспечения бескоррознонной

PTM 108.030.09—81 Стр. 3

работы воздухоподогревателя и газоходов котла. В противном случае необходимо учитывать дополнительные затраты на обеспечение в вариантах одинакового уровня допустимой коррозии или величину ущерба для варианта с худшими условиями работы.

2.1.3.    Сравниваемые варианты необходимо приводить к одинаковому количеству отпускаемой электрической и тепловой энергии (см. п. 2.2).

2.1.4.    При проектировании новых энергоустановок варианты с предварительным подогревом воздуха и без него должны сопоставляться в оптимальных для каждого варианта условиях с учетом рекомендаций норм теплового расчета котельных установок. При этом, в частности, должен производиться выбор оптимальных характеристик котла (температуры уходящих из котла газов, температурных напоров в поверхностях нагрева, температуры предварительного подогрева воздуха и др.).

При модернизации действующих объектов значения параметров могут определяться специфическими условиями объекта.

2.1.5.    В случае отказа от предварительного подогрева воздуха теплотой пара, отбираемого из турбины (паром, конденсатом или сетевой водой), и использования при модернизации вместо него других видов подогрева воздуха (теплотой продуктов сгорания топлива или с помощью посторонних источников теплоты) необходимо учитывать увеличение затрат на топливо из-за повышения удельного расхода теплоты по турбоустановке, связанного с вытеснением регенерации тепла в цикле.

2.1.6.    В качестве критерия при сопоставлении вариантов следует принимать величину приведенных затрат:

Зпр=С+рК,    (1)

где р — нормативный коэффициент эффективности, равный 0,15 руб/(руб-год).

2.1.7.    Сравнительная эффективность вариантов может быть рассчитана по формуле

пр = ±С + р1К.    (2)

2.1.8.    Изменение текущих затрат при сопоставлении вариантов определяется по формуле

АС = ДСТЛ + ДСа + ДСт.р + ДСз.п + ДСЭ ДСтепл,    (3)

где ДСТЛ, ДСа,

ДСт.р, ДСз.п — соответственно изменение годовых затрат на топливо, амортизацию, текущий ремонт, заработную плату, руб/год;

ДСЭ — изменение затрат на замещаемую энергию, связанное с различными затратами энергии на собственные Нужды энергоустановки и неодинаковой располагаемой мощностью по вариантам, руб/год;

АСТепл — изменение постоянной составляющей затрат на замещаемую тепловую энергию, связанное с неодинаковой располагаемой выработкой теплоты по вариантам, руб/год.

<?„Р

уел


А Стл - Зт


(4)


2.1.9. Изменение затрат на топливо для энергоустановок ТЭЦ с учетом изменяющихся режимов работы определяется по формуле

где и В^ —часовые расходы натурального топлива для сравниваемых вариантов на t-м режиме (вариант 1 принимается за базовый), т/ч.

2.1.10.    Изменение затрат на амортизацию принимается по действующим нормативам.

2.1.11.    Затраты на текущий ремонт должны приниматься по действующим нормативам. В обоснованных случаях затраты на текущий ремонт (для вариантов, требующих более частых ремонтов) могут быть увеличены для приведения вариантов к одинаковой работоспособности.

2.1.12.    Затраты на заработную плату учитываются по действующим нормативам в тех случаях, когда варианты отличаются количеством обслуживающего персонала.

2.1.13.    Особенности определения изменений затрат ДСЭ и АСтеПл, связанных с приведением вариантов к одинаковому энергетическому эффекту, изложены в п. 2.2.

2.1.14.    Изменение капитальных вложений может быть рассчитано по формуле

Д^ = Д^о6 + Д^м + Д^тр,    (5)

где Д/С0б — изменение капитальных затрат на оборудование и монтаж, руб.;

^^зам — изменение капитальных затрат на оборудование на данной электростанции, связанное с приведением вариантов к одинаковому количеству отпускаемой электрической и тепловой энергии, руб.;

Д/Сстр — изменение капитальных затрат на строительную часть, руб.

Особенности учета Д/(д®м в рассматриваемых вариантах показаны в п. 2.2.

2.1.15.    Изменение капитальных затрат на оборудование должно определяться по ценам на оборудование.

2.2. Особенности режимов работы ТЭЦ и приведение вариантов к единому энергетическому эффекту

2.2.1. В связи с увеличением удельного расхода пара при осуществлении предварительного подогрева воздуха теплотой пара, отбираемого из турбины, а также в связи с различными расходами

PTM 108.030.09—81 Стр. 5

энергии на собственные нужды энергоустановки сопоставляемые варианты необходимо привести к одинаковому энергетическому эффекту. При этом следует учитывать особенности работы оборудования в различных вариантах.

2.2.1.1.    При реализации варианта с предварительным подогревом воздуха на проектируемом оборудовании (когда тот или иной способ закладывается в проекты оборудования и ТЭЦ в целом) с самого начала можно обеспечить условия, при которых изменение постоянной составляющей затрат на замещаемую тепловую энергию (Л Степ л ) равно нулю.

Изменение затрат на замещаемую электроэнергию следует при этом определять по формуле

т

Л сэ = Ст.с V ДЛ^я, -(р + а + г) (Л NPj - Д/Ve.H.) /С*уд. (6)

где Ст.с — стоимость топливной составляющей себестоимости электроэнергии, руб/(кВт*ч);

К*х —удельные капиталовложения на замещаемую мощность, руб/кВт.

В качестве /-го режима следует принимать режим, совпадающий с наиболее напряженным периодом работы энергосистемы, при котором недоотпуск энергии приводит к необходимости сооружения дополнительной мощности.

2.2.1.2.    При сооружении установок предварительного подогрева воздуха на работающем оборудовании или на спроектированном оборудовании, проектная документация которого не подлежит пересмотру, для решения вопроса о методе приведения вариантов к одинаковому энергетическому эффекту следует выполнить анализ характеристик оборудования ТЭЦ, позволяющий выявить узкие места на каждом из расчетных режимов работы. Возможны следующие особенности работы оборудования.

Турбогенератор или трансформатор не допускает выработки и преобразования дополнительной мощности. При этом потенциальные возможности теплосилового оборудования по увеличению мощности не могут быть реализованы.

Если возможен пропуск дополнительного количества пара через ЦВД турбины, то на режимах с конденсационной выработкой электроэнергии подогрев воздуха теплотой пара, отбираемого из турбины, не приводит к изменению мощности, так как уменьшение мощности ЦНД турбины компенсируется дополнительным потоком пара через ЦВД и ЦСД турбины. В этом случае второй член в формуле (6) отсутствует, а величина ДСтеПл в формуле (3) равна нулю.

Аналогичным образом следует приводить варианты к одинаковому энергетическому эффекту на этих режимах, если невозможен пропуск через ЦВД турбины дополнительного количества свежего пара при предварительном подогреве воздуха в схемах с вытесне-

Стр. 6 РТМ 108.030.09—81

нием регенерации. При отсутствии вытеснения регенерации реализация предварительного подогрева воздуха за счет теплоты пара, отбираемого из турбины, приводит либо к уменьшению мощности, либо к ограничению отпуска теплоты. В первом случае для приведения вариантов к одинаковому энергетическому эффекту следует использовать формулу (6), а во втором — постоянную составляющую затрат по замещаемой установке ЛСтепл> определяемую по формуле

ДСтепл = - {р + а + г) К\я Д<30ХП,.    (7)

где КуЛ — удельные капитальные затраты на замещаемую тепловую энергию, руб/кДж.

На максимальном по мощности режиме с вентиляционным расходом пара в конденсатор предварительный подогрев воздуха теплотой пара, отбираемого из турбины, приводит к уменьшению количества отпускаемой теплоты. При этом, если пар, теплота которого используется для подогрева воздуха, имеет более высокое давление, чем вытесняемый отбор пара, то при невозможности дополнительного пропуска свежего пара и вытеснения отборов на подогреватели высокого давления (ПВД) располагаемая мощность турбины также несколько уменьшается. В данном случае приведение вариантов к одинаковому энергетическому эффекту следует производить по формулам (6) и (7). При неизменной мощности второй член в формуле (6) приравнивается к нулю.

Турбогенератор и трансформатор допускают реализацию дополнительной мощности.

Если возможен пропуск дополнительного расхода пара через головную часть турбины, то на конденсационном режиме с предельным расходом пара через последнюю ступень предварительный подогрев^воздуха теплотой пара, отбираемого из турбины, приводит к увеличению располагаемой мощности. Приведение вариантов к одинаковой отпускаемой’мощности в этом случае следует производить по формуле (6).

При невозможности пропуска дополнительного количества свежего пара и наличии возможности ограничения регенерации мощность энергоустановки также увеличивается за счет работы пара на участке от вытесняемого регенеративного отбора до точки отбора пара, теплота которого используется в калорифере. Это следует учитывать по формуле (6). При отсутствии возможности увеличения расхода свежего пара и вытеснения регенерации в варианте с регенеративным подогревом воздуха мощность уменьшается.

На режиме с вентиляционным расходом пара в конденсатор при невозможности пропуска дополнительного количества свежего пара и вытеснения регенерации предварительный регенеративный подогрев воздуха приводит к уменьшению отпуска теплоты. Мощность увеличивается при использовании для подогрева воздуха теплоты пара с давлением ниже, чем давление вытесняемого отбора, и

PTJVV 108.030,09—81 Стр. 7

уменьшается при обратном соотношении. Если на этом режиме вытеснение регенерации оказывается возможным, то мощность турбины при той же тепловой нагрузке увеличивается, и варианты следует приводить к единому энергетическому эффекту по формуле (6).

На режиме с теплофикационной и конденсационной выработкой при невоаможности пропуска дополнительного количества свежего пара и наличии возможности вытеснения регенерации мощность энергоустановки увеличивается, что следует учитывать по формуле (6).

Если вытеснение регенерации невозможно, то уменьшается либо мощность турбины, либо отпуск теплоты и мощность в зависимости от давления пара, теплота которого используется для подогрева воздуха.

При отсутствии достоверных данных по удельным показателям замещаемых установок допускается приведение вариантов к единому энергетическому эффекту по замещающим затратам на электроэнергию. В этих случаях для /-го режима второе слагаемое формул (12) и (22) и третье слагаемое формулы (20) приравниваются к нулю.

Если на ТЭЦ имели место затраты, связанные с увеличением отпуска тепловой или электрической энергии (например, затраты на модернизацию котла с целью увеличения его паропроизводи-тельности), то они учитываются по формуле (5) с помощью вели-чины А/С3°а6м.

2.3, Методика расчета изменения тепловой экономичности

2.3.1.    Определение изменения тепловой экономичности энергоустановок с предварительным подогревом воздуха теплотой пара, отбираемого из турбины, следует производить с учетом особенностей режимов их работы.

^бр^бр ”1* Фотп


В


(8)


2.3.1.1.    Для определения затрат на топливо расход топлива на энергоустановку ТЭЦ, оборудованную предварительным регенеративным подогревом воздуха, определяется по следующей формуле: 3 4

Для установок, оборудованных разомкнутыми пылесистемами, значения г\ку и QJ определяются по «сушонке» с последующим пересчетом на натуральное топливо по нормам теплового расчета котлов.

При существенном различии в расходах топлива на пуски и остановы, вызванном спецификой сопоставляемых вариантов, изменения этих расходов необходимо учитывать в формуле (3) введением отдельной составляющей. Расчеты расходов топлива и изменения экономичности по приведенным в настоящем РТМ формулам необходимо производить с точностью до четвертой значащей цифры.

2.3.1.2.    Формула (8) может быть использована при определении расходов топлива для вариантов с предварительным подогревом воздуха и без него для ряда режимов работы оборудования. Для режимов, при которых изменяется располагаемая мощность или количество отпускаемой теплоты по вариантам, формула (8) видоизменяется в соответствии с п. 2.3.1.3.

2.3.1.3.    При определении удельного расхода тепла на выработку электроэнергии следует учитывать особенности работы оборудования, которые могут иметь место.

Оборудование позволяет выработать в котле и пропустить через ЦВД турбины дополнительное количество свежего пара, необходимое для обеспечения регенеративного подогрева воздуха. При этом целесообразно рассмотреть следующие режимы:

9^Ч+3в(ЮД%


(9)


N,


бро, Г Д^бр


— режим максимального использования теплофикационных и производственных отборов при вентиляционном расходе пара в конденсатор. В этом случае за счет пропускаемого через ЦВД турбины дополнительного количества пара, необходимого для регенеративного подогрева воздуха, до точки отбора его на калориферы мощность турбины увеличивается. Удельный расход теплоты на выработку электроэнергии следует определять по формуле

где    —удельный расход теплоты на выработку электроэнер-

4 гии на 1-м режиме в исходном случае (без предварительного подогрева воздуха), кДж/(кВт4ч);

А/ —мощность турбины в исходном случае (без предвари-4 тельного подогрева воздуха) на i-м режиме, брутто, кВт;

ДА^бр/ — дополнительная мощность на i-м режиме за счет выработки электроэнергии потоками пара, используемого для подогрева воздуха, кВт.

Примечание. Здесь и в дальнейшем все значения с индексом «О» относятся к вариантам без предварительного подогрева воздуха.

1

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Зпр — приведенные затраты, руб/год;

С — текущие затраты, руб/год;

К — капитальные вложения, руб.; р — нормативный коэффициент эффективности;

Л — изменение величины;

Зтл— замыкающие затраты на топливо при Qp =29 230кДж/кг

нусл

(7000 ккал/кг), руб/т;

В — расход топлива, т/ч;

т — число характерных режимов;

пл — продолжительность /-го режима, ч/год;

Зэ— замыкающие затраты на электроэнергию, руб/(кВт*ч); Зтепл— замыкающие затраты на тепловую энергию, руб/(ГДж/ч);

2

Указанием Министерства энергетического машиностроения от 17.08.81 № ЮК-002/6393 срок введения установлен

с 01.07.82

Решением Главтехуправления Минэнерго СССР от 08.06.81 распространен на предприятия Минэнерго СССР

Настоящий руководящий технический материал (РТМ) распространяется на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), работающие на органическом топливе.

РТМ устанавливает методику определения экономической эффективности для сопоставления вариантов установок предварительного подогрева воздуха на ТЭЦ.

3

где Noр — мощность энергоустановки, брутто, кВт;

Лк.у—КПД котла, отнесенный к располагаемому количеству теплоты топлива (QjJ) и определяемый в соответствии с нормами теплового расчета котлов, в долях;

Лт.п—КПД теплового потока, учитывающий потери теплоты в трубопроводах, в долях;

4

тл — физическое тепло топлива; учитывается в случаях, когда температура топлива существенно выше нуля, и при разомкнутых пылесистемах или подогреве топлива от постороннего источника, кДж/кг.