Пример. Для КЭС в целом:

Для КЭС в целом:

,

где

,

,

.

Следовательно, при КПД 35% потери энергии составляют 65%, что свидетельствует о важности их классификации, анализа, нормирования, и сокращения до технически и экономически возможных значений.

Для ТЭЦ в целом различают два КПД:

1. КПД по выработке электроэнергии:

где

,

,

.

2. КПД по выработке теплоэнергии:

где

,

,

.

Так как пар используется на производство электроэнергии и теплоэнергии, в первом и втором случае учитывается – , то же самое относительно передачи теплоэнергии по трубопроводам – .

, т. к. по отношению к выработке электроэнергии отпуск тепла это потери.

Можно сделать выводы, что энергобаланс каждой стадии производства складывается из энергобалансов отдельных агрегатов, а составление энергобаланса электростанции и определение расходов топлива и КПД ведется от частного к общему – от агрегата к стадии (цеху) и к общим показателям по электростанции.

Важной проблемой является построение энергетических характеристик оборудования. Существует несколько способов построения энергетических характеристик:

1. Экспериментальный (опытный) способ – путем проведения специальных испытаний оборудования. Например, при различных электрических нагрузках генератора, определяется величина подведенной энергии. Испытания оборудования проводят перед пуском агрегатов, после капитальных ремонтов, при монтаже и наладке, после реконструкции и модернизации оборудования. Испытания, как правило, проводят специализированные организации.

2. Расчетный способ применяется при наличии соответствующей информационной базы и используется в проектных, опытно-конструкторских и научно-исследовательских разработках. В ряде случаев расчетный способ является более точным, но более трудоемким в методическом отношении.

3. Расчетно-экспериментальный – объединяет оба названных способа и является наиболее распространенным.

По результатам испытаний оборудования в различных режимах, составляется таблица соответствия между показателями, на основе которой в заданной системе координат X-Y строится поле значений функции (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Поле значений функции, полученное по результатам испытаний оборудования, и различные формы характеристик.

Конкретные значения функции в данном случае являются экспериментальными, включают наиболее вероятные ошибки измерений, а также эксплуатационные отклонения от паспортных (номинальных) величин факторов и условий, определяющих значения показателей.

В общем случае графическая форма и соответствующее ей аналитическое (математическое) выражение характеристики достоверно неизвестно, поэтому построение энергетических характеристик имеет некоторую степень неопределенности, что может в дальнейшем отражаться на точности расчетов, проводимых с использованием энергетических характеристик.

Существует достаточно много различных методов математической статистики, позволяющих в указанном поле значений функции построить различные линейные, в том числе ломаные, или нелинейные (степенные, логарифмические) зависимости. Выбор той или иной формы зависимости определяется математической достоверностью конкретной функции и точностью описания процесса (рис. 1.7.).

Наиболее простые зависимости – линейные, они используются в практике планово-аналитической работы на электростанциях и в энергокомпаниях, а также в учебных целях. Обычно прямолинейные характеристики называют спрямленными, имея ввиду, что истинная форма характеристик нелинейная, а прямая линия – частный случай.

Использование нелинейных энергетических характеристик целесообразно в сочетании с экономико-математическими моделями и методами, что широко применяется в электроэнергетике в оперативно-диспетчерском управлении. Нелинейные энергетические характеристики являются основой решения задач оптимального распределения нагрузки между агрегатами электрических станций, между электрическими станциями в электроэнергетических системах, в ЕЭС России.

Особое значение с точки зрения точности энергетических характеристик имеет энергетическое нормирование.

Энергетические характеристики агрегатов электрических станций получают при определенных условиях. Изменение условий в процессе длительной работы оборудования в различных режимах приводит к увеличению погрешности расчетов на основе характеристик. Поэтому используется система норм или поправок на конкретные условия эксплуатации, включающая четыре группы:

1. Характеристические нормы расхода тепла турбоагрегатами и условного топлива котлоагрегатами. Этими нормами являются параметры их энергетических характеристик (холостые расходы и относительные приросты расхода тепла и топлива). Принятые при расчете характеристик эксплуатационные условия (качество топлива, начальные параметры пара, глубина вакуума и т. д.) называются характеристическими.

Зная нагрузку агрегата, по характеристике можно определить характеристический расход тепла на выработку электроэнергии. Таким образом, определение расхода тепла по конкретной характеристике даёт, так называемый, характеристический расход тепла. Этот расход всегда наименьший.

2. Нормы поправок на эксплуатационные условия. Необходимость в нормах поправок связана с тем, что реальные условия часто отличаются от характеристических. Поэтому расход, определенный по характеристикам умножают на нормы поправок, учитывающих эксплуатационные условия.

Расход тепла с учетом эксплуатационных условий называется эксплуатационным. Эксплутационный расход тепла – это характеристический расход с изменениями.

3. Нормы расхода топлива в неустановившихся режимах. Эта группа норм учитывает дополнительные расходы тепла и топлива в неустановившихся режимах.

4. Нормы расхода и топлива тепла вне основных агрегатов. Эта система норм включает нормы на расход энергии агрегатами собственных нужд, неэнергетические нужды цехов и цеховые потери электрических станций.

Установление норм-поправок основывается, как правило, на результатах испытаний агрегатов. Поправки должны вводиться лишь на отклонение от условий, при которых определялась характеристика. Если условия совпадают с нормальными, поправки вводиться не должны.

Ввод поправок при отклонении того или иного условия от нормы производится по обобщенным уравнениям:

(1.12)

(1.13)

где

, – эксплуатационный расход топлива или тепла (с учетом поправок);

, – расход топлива или тепла, определенный по энергетической характеристике;

, – поправка для заданного отклонения значений показателей от нормальных значений, определенных по характеристике, %;

, – поправки к расходу топлива или энергии в абсолютных единицах.

Каждая из поправок определяется по специальным графикам или шкалам, построенным на основе испытаний или расчетов. Для того чтобы учесть поправки по энергетическому агрегату или процессу при одновременном отклонении нескольких условий (показателей), определяется суммарная поправка на эксплуатационные условия по топливу и по теплу .

В этом случае эксплуатационный расход топлива или тепла определяется по формулам:

(1.14)

(1.15)

В практике эксплуатации ТЭС распространение получили поправки на сорт и качество топлива (влажность, теплотворная способность, зольность и т. п.), температуру питательной воды и подогрева воздуха, начальные параметры пара, температуру охлаждающи воды, давление регулируемых отборов пара у турбин и др.

Дата добавления: 2015-07-20