Silownie cieplne: 09

Dr inż. Andrzej Tatarek
Siłownie cieplne
1
Wykład 9
Układy cieplne elektrociepłowni
ogrzewczych i przemysłowych
2
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
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
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
wymaganą niezawodność dostawy ciepła i energii
elektrycznej
5
Projektowanie układów EC
Wielkości wyjściowe do projektowania układu
elektrociepłowni:
Szczytowe zapotrzebowanie na ciepło przez
odbiorców przemysłowych Qts i komunalnych Qgs
(przy najniższej temperaturze zewnętrznej)
Przebieg rocznych krzywych uporządkowanych
obciążenia
6
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
Współczynnik skojarzenia
Współczynnik skojarzenia - charakteryzuje podział
obciążenia cieplnego EC pomiędzy upusty (wyloty)
turbin a człon szczytowy
α
sk
=
Q
C
Q
S
QC – znamionowa moc cieplna pobierana z turbiny na cele ciepłownicze
QS – maksymalne obciążenie cieplne EC
8
Współczynnik skojarzenia
Współczynnik skojarzenia decyduje o:
Rodzaju układu elektrociepłowni
Kosztach i wskaźnikach techniczno-ekonomicznych
elektrociepłowni
9
Współczynnik skojarzenia
Optymalne wartości współczynnika skojarzenia:
0,4 – 0,55 → dla obciążeń ogrzewniczych przy
zastosowaniu turbin przeciwprężnych i kotłów
wodnych szczytowych
0,6 – 0,7 → dla turbozespołów ciepłowniczokondensacyjnych
0,7 – 1 → dla obciążeń technologicznych
10
Pokrywanie szczytów obciążenia ciepłowniczego
winno odbywać się przy pomocy:
Kotłów wodnych opalanych gazem lub olejem
opałowym
Stacji redukcyjno-schładzających zasilanych parą
świeżą
11
BC-50
Blok ciepłowniczy
BC-50
Rys. Szymocha, Zabokrzycki „Elektrownie parowe”
12
BC-100
Blok
ciepłowniczy
BC-100
Rys. Szymocha, Zabokrzycki „Elektrownie parowe”
13
Układ cieplny EC
Rys. Szymocha, Zabokrzycki „Elektrownie parowe”
14
Układ cieplny EC
Rys. Szymocha, Zabokrzycki „Elektrownie parowe”
15
Układ cieplny EC
Rys. Szymocha, Zabokrzycki „Elektrownie parowe”
16
Wytyczne do projektowania
układów cieplnych EC:
EC powinny być zawsze samowystarczalne jeśli
chodzi o pokrycie zapotrzebowania na energię
elektryczną do napędu urządzeń pomocniczych
(potrzeby własne) → jeśli występują duże wahania
zapotrzebowania na energię cieplną należy
zainstalować w EC turbozespoły kondensacyjne
Układy regeneracyjne w EC buduje się podobnie jak
w elektrowniach kondensacyjnych zazwyczaj jednak
z mniejszą liczbą stopni
17
Wytyczne do projektowania
układów cieplnych EC:
Para upustowa do celów technologicznych powinna
mieć temperaturę o 30-50 K wyższą od temperatury
nasycenia, aby uniknąć zalewania rurociągów
skroplin
Przy ciśnieniach początkowych przekraczających 10
MPa celowym jest stosowanie przegrzewania
międzystopniowego pary
Parametry początkowe w układach z
przeciwciśnieniem powinny być wyższe niż w
porównywalnej mocy elektrowni kondensacyjnej
18