Как определить количество топлива для питания тепловой электростанции? - все это можно узнать в этой статье для примера ГТУ-ТЭЦ на природном газе.
На ТЭЦ-1 установлено следующее основное оборудование:
- пять паровых котлоагрегатов типа БКЗ-320-140 производительностью 320 т/ч пара с рабочим давлением 14 МПа и перегревом до 560°С;
- один турбоагрегат типа ПТ-60-130/13 номинальной мощностью 60 МВт;
- один турбоагрегат типа Т-50-130 номинальной мощностью 55 МВт;
- один турбоагрегат типа Т-110/120-130-3 номинальной мощностью 110 МВт.
Установленная электрическая мощность ТЭЦ-1 составляет 225 МВт, а тепловая - 409 Гкал/ч.
В настоящее время паровые котлы работают на каменных и бурых углях с сухим шлакоудалением. Схема пылеприготовления - замкнутая с прямым вдуванием и размолом угля в молотковых мельницах. Для растопки котлов и подсветки пылеугольного факела используется мазут.
Планируется перевод ТЭЦ-1 на природный газ.
В соответствии с Техническим заданием на разработку проектной документации разрабатывается проект строительства 4-го энергоблока на ТЭЦ-1.
Проектируемый 4-ый энергоблок предназначен для отпуска электроэнергии в энергосистему и обеспечения тепловой энергией подключенных к ТЭЦ-1 потребителей.
Учитывая изолированность энергосистемы и значительные суточные неравномерности подключенной электрической нагрузки, установка нового оборудования обеспечит прирост электрической и тепловой мощности для покрытия их дефицита и повышение надежности энергоснабжения при покрытии пиковых нагрузок в энергосистеме за счет повышенной маневренности устанавливаемого оборудования.
Установленная мощность 4-ого энергоблока:
- электрическая - 139,1 МВт
- тепловая - 133,5 Гкал/ч
Отпуск тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение осуществляется по открытой системе теплоснабжения с температурным графиком 150/70°С.
Устанавливаемое оборудование:
- Турбоагрегаты - три газовые турбины типа LM6000 PF Sprint номинальной мощностью 46,369 МВт каждая (по ISO) производства фирмы «GE Energy»;
- Котлы - три водогрейных котла-утилизатора (КУВ) номинальной тепловой мощностью 44,5Гкал/ч каждый (при условиях ISO для ГТУ) производства ОАО «Подольский машиностроительный завод».
Годовой отпуск продукции:
- электрической энергии - 799,3 млн. кВтч/год;
- тепловой энергии - 496,2 тыс. Гкал/год.
Основное топливо - природный газ с теплотворной способностью 8760 ккал/м3; резервное - природный газ с теплотворной способностью 7830 ккал/м3.
Читайте статью о топливоподаче ТЭЦ.
расчет потребности в природном газе
- Часовой расход газа на один котел:
- Часовой расход газа на пять котлов
- Часовой расход газа на ГТУ:
В соответствии с технико-коммерческим предложением фирмы «GE Energy» часовой расход природного газа на одну ГТУ составляет 8797 кг/час. Таким образом, на три ГТУ этот расход составит 26391 кг/ч, или 32700 м3/ч;
- Суммарный часовой расход газа на Южно-Сахалинской ТЭЦ-1 составит: 1118500+32700=151200 м3/ч
Годовой расход газа
- В соответствии с технико-коммерческим предложением фирмы «GE Energy» номинальная мощность ГТУ при условиях ISO составляет 46,369 МВт, КПД - 40,9 %;
В соответствии с суточным графиком нагрузки Сахалинской энергосистемы средняя электрическая мощность трех ГТУ зимой составит 95,59 МВт, летом - 92,08 МВт.
Учитывая загрузку ГТУ, которая составляет 68 %, снижение КПД ГТУ принято по данным аналогичных газовых турбин - 3,1 %;
Часовой расход газа на три ГТУ при данной нагрузке составит:
Таким образом, максимальный расход газа на Южно-Сахалинскую ТЭЦ для 6500 часов использования составляет:
(118500+36859)х6500=1010 млн.м3/год;
- В соответствии с техническим отчетом по эксплуатации ТЭЦ-1 за 2007 год, годовой расход условного топлива на ТЭЦ-1 составлял 651,058 тыс. т.у.т./год.
При этом, при вводе в эксплуатацию 4-ого энергоблока произойдет перераспределение нагрузки между существующим паросиловым оборудованием и ГТУ в части снятия части тепловой и электрической нагрузки с существующего оборудования ТЭЦ-1.
В соответствии с прогнозным вариантом суточного графика нагрузки энергосистемы средняя электрическая мощность существующей паросиловой части ТЭЦ-1 зимой составит 187,1 МВт, летом - 40 МВт. Согласно характерного суточного графика несения нагрузки 2007 г средняя электрическая мощность ТЭЦ-1 зимой составила 187,7 МВт, летом - 77,8 МВт. Таким образом, с вводом 4-ого энергоблока использование установленной мощности существующей части ТЭЦ-1 снизится на 11%:
Тогда годовой расход газа на существующую часть ТЭЦ-1 с учетом снижения мощности на 11 % составит:
- Номинальная мощность ГТУ при условиях ISO составляет 46,369 МВт, КПД - 40,9 %;
В соответствии с суточным графиком нагрузки энергосистемы средняя электрическая мощность трех ГТУ зимой составит 95,59 МВт, летом - 92,08 МВт. Тогда число часов использования установленной мощности трех ГТУ составит:
- Суммарный годовой расход газа на ТЭЦ-1 составляет: 468,23+218,86=687,09 млн.м3/год