Энергетические характеристики котельных агрегатов.


Нагрузка (мощность) котельных агрегатов (КА) в эксплуатации характеризуется расходом (отпуском) перегретого пара – D, измеряемого в тоннах в час. Различают минимальную (Dmin) и максимальную (Dmax) нагрузки КА. Диапазон нагрузок (Dmax-Dmin) – это интервал в котором КА может длительное и устойчиво работать без вредных последствий (отложение шлаков, нарушение устойчивого горения факела, циркуляции воды и т.д.). При технико-экономических расчётах нагрузки КА измеряются в единицах расхода тепла – QГДж/час (Гкал/час).

Абсолютная или расходная характеристика КА B=f(Q) – часовой расход топлива на входе в КА от часового отпуска тепла (производительность) на выходе. Расходная характеристика КА – это вогнутая характеристика. В результате КПД котла максимален, а удельный расход топлива и удельные потери – минимальны при нагрузках равных 80-85% от номинальной мощности КА. ХОП КА r=f(Q) – по форме аналогично зависимости 1 на рис.4. При параллельной работе КА нагрузка между ними распределяется по критерию равенства их относительных приростов.

Метод неопределённых множителе ЛАГРАНЖА. Пусть имеется целевая функция F(x1,x2…xn) для которой необходимо найти экстремум. Переменные (x1,x2…xn) связаны между собой уравнениями связи (ограничения, у которых все переменные перенесены в левую часть, приравненные к нулю):

W1 (x1,x2…xn)= 0

W2 (x1,x2…xn)= 0

Wn (x1,x2…xn)= 0

При использовании метода неопределённых множителей Лагранжа вместо экстремума целевой функции F(x1,x2…xn)находится условия экстремума специально составленной функции (функции Лагранжа), которая включает в себя как целевую функции, так и уравнения связи. Функция Лагранжа имеет вид:

Ф=F + iWi);

где λi – неопределённый множитель Лагранжа, количество которых равно количеству уравнений связи.

Дифференцируя функцию Лагранжа по независимым переменным и множителям Лагранжа, приравнивая полученные выражения к нулю, находятся значения переменных, при которых целевая функция достигает экстремум.

Пусть имеется два параллельно работающих КА. Задана суммарная тепловая нагрузка потребителей:

Q = Q1 + Q2;

где Q1, Q2 – соответственно, нагрузки первого и второго КА.

Необходимо распределить эту нагрузку между КА так, чтобы суммарный расход топлива был минимален:

В1 + В2;

Функция Лагранжа:

Ф = В1 + В2 + λ[Q - (Q1 + Q2)];

Частные производные по нагрузкам КА:

 

То есть, при заданной суммарной нагрузке, минимальный расход топлива достигается при загрузке КА, соответствующим одинаковым относительным приростам расхода топлива:

r1=r2

 

3. Энергетические характеристики турбоагрегатов.

Основной характеристикой, характеризующей экономичность работы турбоагрегата (ТА), является расходная характеристика – зависимость часового расхода тепла на входе в ТА от электрической нагрузки на выходе. В простейшем случае (для конденсационных ТА) расход тепла зависит только от электрической мощности, и расходная характеристика имеет вид: Qч = f(P). При этом параметры свежего пара в конденсаторе, расход и температура охлаждающей воды и т.д. принимаются постоянными и при их отклонении учитываются путём введения поправочных коэффициентов. Для ТА с отборами пара независимыми переменными помимо мощности являются величины тепловой нагрузки в отборах: Qч = f(P, Q1, Q2).

Расходные характеристики ТА представляют собой выпуклые кривые. Выпуклость обусловлена потерями пара при дросселировании пара в регулирующих клапанах турбины и она тем больше, чем выше отклонения давления пара на выходе из ТА к начальному давлению. В простейшем случае дроссельного регулирования (весь пар проходит через один дроссельный канал, полностью открытый при полной нагрузке и прикрывающийся при её снижении) расходная характеристика и ХОП имеют форму аналогичную зависимости 2 на рис.4.

Рисунок 5 Рисунок 6

Для уменьшения потерь в современных ТА применяется сопловое регулирование, при котором пар подводится не через один общий, а через несколько каналов, каждый из которых обслуживает группу сопел, расположенных по окружности первой ступени турбины. При этом расходные характеристики ТА принимают вид кусочно-выпуклых кривых (рис.5). На рис.5 представлены также и соответствующие ХОП. В точке включения очередного клапана происходит скачкообразное увеличение относительного прироста расхода пара из-за увеличения потерь во вновь включаемом клапане.

Для увеличения пропуска пара через проточную часть в ТА большой мощности применяется обводное регулирование, осуществляемое обводным клапаном, пропускающим пар при больших нагрузках генератора в одну из промежуточных ступеней турбины (в обвод её первых ступеней). В точке включения обводного клапана происходит скачкообразное увеличение отностительного прироста расхода пара (рис. 6).



Дата добавления: 2021-12-14; просмотров: 124;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.011 сек.