Построение расходной характеристики энергетических котельных агрегатов

Лабораторная работа №2. Оптимизация энергозатрат при работе энергетических котельных агрегатов

Цель:

Изучение принципов оптимизации нагрузки энергетических котельных установок с поперечными связями.

Задание

1) построить характеристики потерь Q_пот = f (Q) для каждого отдельно взятого котельного агрегата;

2) для заданного состава работающих котлов в соответствии со своим вариантом построить характеристику относительных приростов котельной установки по сезонам года, отражающую реальные режимы работы;

3) определить графическим методом оптимальное распределение нагрузки на котельные агрегаты согласно критерию минимизации затрат энергетических ресурсов, приведенных к энергетическому эквиваленту (тонне условного топлива);

4) построить характеристики относительных приростов затрат на топливо котельной установкой;

5) определить графическим методом оптимальное распределение нагрузки на котельные агрегаты согласно критерию минимизации финансовых затрат;

6) провести подробный анализ зависимостей загрузки котельных агрегатов от вида топлива, стоимости топлива.

Исходные данные

Нагрузочные характеристики котельных агрегатов приведены в таблицах 2.1, 2.2.

Примечание – «*» Номинальная производительность котла

Примечание – «*» Номинальная производительность котла

Состав работающих котлоагрегатов приведен в таблице 2.3:

Построение расходной характеристики энергетических котельных агрегатов

Основным оборудованием на станции являются котлы и турбины. Особенностью энергетических котельных установок с поперечными связями является работа нескольких котельных агрегатов на общую нагрузку (турбину, потребителя пара и т.д.). В данной схеме котельной установки актуальным является определение оптимальной загрузки всех котельных агрегатов. С этой целью определения оптимальной загрузки необходимо построить характеристики оптимального прироста расхода (ХОП) для каждого котельного агрегата, работающего на общую нагрузку.

Относительный прирост расхода топлива котла может быть определен как производная от расхода топлива (B) по расходу тепла (Q) или пара (D):

. (2.1)

Для турбины – это производная от расхода тепла (Q) по мощности (N):

(2.2)

ХОП котлоагрегатов могут быть построены по заводским данным о зависимостии к.п.д. от нагрузки или по данным, полученным в результате испытаний. Первый случай почти не имеет практического значения, так как состояние котлоагрегата в каждый момент времени влияет на величину экономических показателей. Кроме того, заводы обычно указывают только значения к.п.д. при нескольких значениях нагрузки.

Во втором случае исходными данными для построения ХОП являются величины расхода топлива и потерь, полученные в результате испытания при некоторых значениях нагрузки, поддерживающихся практически постоянными в течение достаточно длительного времени.

Характеристики относительных приростов котлоагрегатов строятся по данным, приведенным в таблицах 2.1 и 2.2.

В таблицах приведены к.п.д. котлоагрегатов, полученные при испытаниях. Потери тепла Q_пот рассчитываются по полезной нагрузке Q_пол и к.п.д. (η), выраженному в процентах от полного количества поступающего тепла Q_полн:

(2.3)

Далее определяется прирост потерь ∆ Q_пот, т.е. разность значений Q_{по т} из строки, соответствующие значениям нагрузок каждого интервала.

Делением ∆ Q_пот на интервал между двумя значениями нагрузки получаем относительный прирост потерь b _к, по которому строится характеристика ХОП котельного агрегата b _к = f (Q _к).