Графики электрической нагрузки

Лекция №2

Графики электрической нагрузки

Нагрузка – количество энергии, вырабатываемое ТЭС в данный момент.

Процессы в энергетике отличаются своей динамичностью, т.е. непрерывным изменением во времени условий работы энергоустановки.

Тепловая и электрическая энергия не могут аккумулироваться и вырабатываются в количестве, необходимом в данный момент для потребителя:

Графики нагрузки зависят:

1. от загруженности в течение суток, недели, сезона;

2. от сменности работы и характера технологических процессов;

Рекомендуемые материалы

3. от климатических отклонений (заморозки весной, оттепель зимой).

Графики нагрузок необходимы:

1. для выбора оборудования при проектировании ТЭС;

2. для определения текущих и годовых ТЭП;

3. для распределения нагрузок между агрегатами и установления оптимальных режимов.

Суточный график

Он неравномерен («двугорбый»):

- имеет ограничения (N_мин и N_макс);

- имеет два типа (утренний и вечерний).

N_мин соответствует работе 3-х сменных производств.

С 6¸8 часов подъем нагрузки:

1. начало работы основных предприятий;

2. ­ нагрузка на электрический транспорт;

3. ­ осветительно-бытовая нагрузка.

В 12¸14 час. провал N_э (обеденный перерыв).

В 19¸21 час. – N_макс за счет бытовой нагрузки.

Потребляемая энергия:

 

На графике различают три зоны:

1. Базовая (площадь ниже N_мин)

2. Полупиковая (площадь между N_мин и N_ср)

3. Пиковая (выше N_ср)

Недостатки неравномерности графиков:

1. Усложняется управление при переменных режимах;

2. Снижается надежность и экономичность установок за счет:

- резкого ­­N_э и ¯¯N_э;

- периодических пусков и остановов агрегатов.

Показатели графиков:

Коэффициент неравномерности графика .

Коэффициент плотности графика .

Коэффициенты зависят:

1. от состава и режима работы потребителей;

2. от доли энергоемких производств.

Неравномерность устраняют созданием объединенных энергосистем: ОЭС центра (a=0,6), ОЭС Сибири (a=0,8).

График промышленной электрической нагрузки

Работа (нагрузка) 1-сменных предприятий накладывается на 2-сменные, а они на 3-х сменную нагрузку.

График осветительно-бытовой электрической нагрузки

Летом вечерний пик смещается вправо (в более позднее время).

Недельный график электрической нагрузки

Годовой график электрической нагрузки

Изобразим ряд равновеликих прямоугольников.

Годовая выработка: .

Коэффициент рабочего времени: .

Коэффициент использования максимума нагрузки:

.

Число часов использования максимума нагрузки: .

Число часов использования установленной мощности: .

ТЭС делят на:

a) базовые (t_уст > 5000 ч.)

b) полупиковые (t_уст = 2000 – 5000 ч.)

c) пиковые (t_уст < 2000 ч.)

Рассмотрим покрытие графика различными электрическими станциями.

Требования:

1. В базовом режиме должны работать наиболее экономичные станции;

2. В пиковом наиболее маневренные:

a) с ­ быстротой пуска;

b) с ¯¯ капитальными затратами.

Графики тепловой нагрузки

ТЭЦ отпускает потребителю тепловую энергию двух видов:

1. производственная (для технологических процессов промышленных производств) в виде слабоперегретого пара из отбора турбины с P_пр = 0,5-1,5 МПа и Dt_пе » 25^оС;

2. отопительно-бытовая в виде горячей сетевой воды с t_пр-с.= 70 – 130^оС = f(t_{нар.возд.).}

a)

Суточный

b)

Годовой

Бытовая нагрузка обеспечивается горячей водой с t_г.в. = 60-70^оС.

.

Продолжительность отопительного сезона t_отоп=5000 час/год, t_Qмакс »2500час/год

Энергетические показатели КЭС

Абсолютный электрический КПД электрической станции:

, где:

N_э – выработанная электрическая мощность, КВт;

Q_c – затраченная теплота, КДж/с.

, где:

КПД котлоагрегата:

                                тв.топливо            мазут, прир.газ

КПД транспорта теплоты (от КА к ТА): , т.к.

P_пе > Р_о

25,5Мпа > 24Мпа

t_пе > t_o

545^oC > 540^oC

Абсолютный электрический КПД турбоагрегата:

, где термический КПД цикла

, т.е. 45¸55% подведенной теплоты отдается охлаждающей воде в конденсаторе турбины.

Внутренний относительный КПД ТА:

, где

H_i – действительный теплоперепад в турбине;

H_a – адиабатический теплоперепад.

Механический КПД ТА (потери на трение в подшипниках): .

Электрический КПД генератора (учитывает потери в генераторе):.

Итак

КПД станции нетто: , где .

Электрическая мощность ТА: , кВт

Расход пара на турбину: , кг,ч

Удельный расход условного топлива при :

.

Энергетические показатели ТЭЦ

ТЭЦ отпускает теплоту тепловому потребителю и вырабатывает электрическую энергию на тепловом потреблении.

Расход пара на ТА: .

Электрическая мощность ТА: ,

N_т – мощность, которую вырабатывает пар, идущий в отвод.

N_к – мощность, которую вырабатывает пар, идущий в конденсатор.

, , где D_т, D_к, кг/час.

Расход пара на ТА: , где D_o(к) – расход пара на турбину при чисто конденсационном режиме, т.е. без отбора пара (D_т = 0) и той же мощности N_o = N_o(к).

Относительный расход пара в отбор .

Коэффициент недовыработки мощности паром отбора .

Расход теплоты на ТА: .

КПД ТА:

a) по производству электрической энергии:

 К  при D_т = 0

 Р   при D_к = 0

С ­a_т ® ­

b) по отпуску тепловой энергии

 (КПД сетевых подогревателей)

КПД станции:

a) по производству электрической энергии: , т.е. f().

 К                                                                    » 1,0

     Р  

b) по отпуску тепловой энергии:

Информация в лекции "Лекция №7 Физиология микроорганизмов" поможет Вам.

Удельный расход условного топлива:

a) на производство электрической энергии

    

                                                                     Р        К

b) на отпуск тепловой энергии