Анализ возможности перевода энергоблоков 200МВт ВТГРЭС с котлами ПК-47 на режим разгрузок со скользящим давлением во всем пароводяном тракте

Формат: doc

Дата создания: 02.06.2005

Размер: 50.27 KB

Скачать дипломную работу

10. Экономическая часть

Расчёт эффективности внедрения частотно-регулируемого привода питательного насоса Верхнетагильской ГРЭС, при переводе энергоблока на разгрузки со скользящим давлением во всём пароводяном тракте.

В качестве исходных данных были использованы показания АСКУЭ ВТГРЭС. Нагрузки блоков № 9;10;11, за март 2005г с интервалом 30минут, а так же нормативы ПТО.

Блоки № 9;10;11.

Для расчёта был выбран насос типа ПЭ-640-180, со следующими характеристиками:

Тип приводного асинхронного электродвигателя – 4АЗМ-5000/6000

Номинальная мощность – 5000 кВт;

Номинальное напряжение – 6000 В;

Номинальный ток – 548 А;

Номинальная скорость вращения – 2982 об/мин;

Частота питающего напряжения – 50 Гц;

КПД – 97,5%

Коэффициент мощности – 0,9

График нормативного расхода воды при регулировании мощности энергоблока представлен на рисунке 9.1.

Рис. 9.1

График удельного расход электроэнергии на привод питательного насоса при изменении производительности пара посредством регуляторов подачи питательной воды и включения рециркуляции приведён на рисунке 9.2.

Рис.9.2

На основании зависимостей определённых по рис.9.1; 9.2 рассчитываем мощность, потребляемую электроприводом ПЭН, по формуле:

где: ЭнПЭН – нормативный расход электроэнергии на тонну перекачиваемой среды при различных нагрузках энергоблока, [кВт×час/т].

GПЭН – нормативный расход питательной воды, [т/ч].

Давление питательной воды на напоре ПЭН при нагрузках 50-100% от номинальной, в режиме с постоянным давлением острого пара перед регулирующими клапанами турбины, представлен на рис.9.3.

Рис.9.3

График зависимости давления на напоре ПЭН и давления за регулирующей ступенью турбины, с учётом сделанных ранее предположений, представлен на рис.9.4.

Рис.9.4

Далее используем общепринятые зависимости:

где: Н – напор насоса, м;

Q – подача насоса, м3/час;

Р – мощность, потребляемая электроприводом питательного насоса, кВт;

n – скорость вращения рабочего колеса (ротора электродвигателя), об/мин.

При этом принимаем среднее сокращение общего КПД насоса на 7%, снижение КПД приводного электродвигателя на 3%. Средний КПД применяемого преобразователя частоты, выполненного по схеме с многообмоточным трансформатором, при среднем диапазоне регулирования – 95%, номинальный КПД данного преобразователя частоты – 98%. Таким образом, суммарный средний КПД регулирования равен:

,

где: - суммарный средний КПД регулирования;

НАС – уменьшение КПД насоса при регулировании производительности;

ДВ – уменьшение КПД приводного электродвигателя при регулировании;

ПЧ – регулировочный КПД применяемого преобразователя частоты;

.

Определяем скорость вращения привода ПЭН, при регулировании n2 [об/мин]:

Определяем мощность Р2 потребляемую электродвигателем ПЭН при регулировании [кВт×ч]:

Определяем экономию электроэнергии на приводе ПЭН [кВт×ч]:

Результаты расчета в виде электронных таблиц Excel приведены в приложении к дипломному проекту.

Экономия электроэнергии для блоков №9;10 за месяц составила 2127149,737 кВт×час. Годовая экономия электроэнергии составит 25525796 кВт×час.

При себестоимости электроэнергии 48,7 коп., годовая экономия денежных средств составит:

где: СЭК.Э/Э – стоимость сэкономленных денежных средств, руб.;

WЭК.ГОД – годовая экономия электроэнергии, кВт×час;

СЭ/Э – стоимость электроэнергии, руб.,

Если за основу принять рыночную стоимость электроэнергии (на январь 2005 г. – 1,07 руб.), то экономия в денежном выражении составит:

При стоимости одного терристорного преобразователя равной 11299000 руб. и затратах на транспортировку, монтаж и наладку в размере 30% от стоимости оборудования, окончательные затраты (СЧРП), составят 13558800 руб., сроки его окупаемости при цене за кВт×час 48,7 коп., и 1,07 руб., для двух блоков будут равны соответственно:

В экономической части не посчитан ряд других эффектов от внедрения режима скользящего давления:

а) Основной эффект - повышение мощности вырабатываемой в ЦВД турбины.

b) От исключения дросселирования в регулирующих клапанах турбины, при котором внутренний относительный КПД ЦВД, который при работе на номинальном давлении свежего пара при частичных нагрузках уменьшается до 60-70%, остаётся практически постоянным, равным номинальному при полном открытии соответствующего числа клапанов.

с) Увеличение энтальпии по проточной части ЦВД вызывает также повышение теплоиспользования пара в ПВД, т.е. уменьшение расхода пара на указанные подогреватели (при неизменном нагреве воды), увеличение расхода пара на промежуточный перегрев и дополнительную выработку мощности во всех цилиндрах.

d) Рост энтальпии свежего пара и пара после ЦВД при неизменной энтальпии его перед ЦСД и увеличение расхода пара на промежуточный перегрев приводят к изменению количества теплоты, подводимой к пару в котле.

е) Переход на скользящее давление характеризуется также меньшими давлениями срабатываемыми на РПК котла, а следовательно снижается его эрозионный износ, увеличивается срок службы.

f) Весь тракт, после ПЭНа, в режиме скользящего давления, находится при пониженном давлении (по сравнению с работой при постоянном), а следовательно уменьшаются внутренние напряжения металла поверхностей нагрева, что ведёт к увеличению их срока службы. Хотя с другой стороны имеют место случаи повышения скорости среды в парообразующих поверхностях нагрева, за счёт большего, по сравнению с режимом с постоянным давлением среды, массового паросодержания на выходе из труб, что приводит к увеличению эрозионного износа, поэтому экономический эффект в этом случае может быть несколько ниже ожидаемого.