Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

Transkrypt

1 Dr inż. Andrzej Tatarek Siłownie cieplne 1

2 Wykład 9 Układy cieplne elektrociepłowni ogrzewczych i przemysłowych 2

3 Gospodarka skojarzona Idea skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej-jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej w postaci niskoprężnej pary lub gorącej wody. Istota gospodarki skojarzonej-obniżanie parametrów pary do wymaganych parametrów przez zamianę części jej ciepła na energię elektryczną 3

4 Produkcja energii elektrycznej jest w pewnym sensie produktem ubocznym a zmienność jej produkcji zależy od: zmian obciążenia cieplnego wyposażenia elektrociepłowni -rodzaju turbiny i urządzeń pokrywających obciążenie szczytowe 4

5 Układy cieplne EC Duża różnorodność układów cieplnych EC - wynika z potrzeby dopasowania EC do specyficznych potrzeb odbiorców energii cieplnej i uwzględnia: wielkość poboru ciepła parametry i rodzaj czynnika grzejnego stosunek poboru ciepła do zapotrzebowania energii elektrycznej wymaganąniezawodnośćdostawy ciepła i energii elektrycznej 5

6 Projektowanie układów EC Wielkości wyjściowe do projektowania układu elektrociepłowni: Szczytowe zapotrzebowanie na ciepło przez odbiorców przemysłowych Q ts i komunalnych Q gs (przy najniższej temperaturze zewnętrznej) Przebieg rocznych krzywych uporządkowanych obciążenia 6

7 Pokrywanie zmiennego w czasie obciążenia cieplnego jest realizowane przez: pobór ciepła z turbin (produkowanego w skojarzeniu z energią elektryczną) pobór ciepła z członów szczytowych -wodnych kotłów szczytowych lub stacji RSCh 7

8 Współczynnik skojarzenia Współczynnik skojarzenia- charakteryzuje podział obciążenia cieplnego EC pomiędzy upusty (wyloty) turbin a człon szczytowy α = sk Q C Q S Q C znamionowa moc cieplna pobierana z turbiny na cele ciepłownicze Q S maksymalne obciążenie cieplne EC 8

9 Współczynnik skojarzenia Współczynnik skojarzenia decyduje o: Rodzaju układu elektrociepłowni Kosztach i wskaźnikach techniczno-ekonomicznych elektrociepłowni 9

10 Współczynnik skojarzenia Optymalne wartości współczynnika skojarzenia: 0,4 0,55 dla obciążeńogrzewniczych przy zastosowaniu turbin przeciwprężnych i kotłów wodnych szczytowych 0,6 0,7 dla turbozespołów ciepłowniczokondensacyjnych 0,7 1 dla obciążeńtechnologicznych 10

11 Pokrywanie szczytów obciążenia ciepłowniczego winno odbywać się przy pomocy: Kotłów wodnych opalanych gazem lub olejem opałowym Stacji redukcyjno-schładzających zasilanych parą świeżą 11

12 BC-50 Blok ciepłowniczy BC-50 Rys. Szymocha, Zabokrzycki Elektrownie parowe 12

13 BC-100 Blok ciepłowniczy BC-100 Rys. Szymocha, Zabokrzycki Elektrownie parowe 13

14 Układ cieplny EC Rys. Szymocha, Zabokrzycki Elektrownie parowe 14

15 Układ cieplny EC Rys. Szymocha, Zabokrzycki Elektrownie parowe 15

16 Układ cieplny EC Rys. Szymocha, Zabokrzycki Elektrownie parowe 16

17 Wytyczne do projektowania układów cieplnych EC: EC powinny byćzawsze samowystarczalne jeśli chodzi o pokrycie zapotrzebowania na energię elektrycznądo napędu urządzeńpomocniczych (potrzeby własne) jeśli występująduże wahania zapotrzebowania na energięcieplnąnależy zainstalować w EC turbozespoły kondensacyjne Układy regeneracyjne w EC buduje siępodobnie jak w elektrowniach kondensacyjnych zazwyczaj jednak z mniejszą liczbą stopni 17

18 Wytyczne do projektowania układów cieplnych EC: Para upustowa do celów technologicznych powinna miećtemperaturęo K wyższąod temperatury nasycenia, aby uniknąćzalewania rurociągów skroplin Przy ciśnieniach początkowych przekraczających 10 MPa celowym jest stosowanie przegrzewania międzystopniowego pary Parametry początkowe w układach z przeciwciśnieniem powinny byćwyższe niżw porównywalnej mocy elektrowni kondensacyjnej 18