Диссертация (1152220), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Технологическийуровень определяется начальными параметрами пара (давления P0 и температуры t0), накоторые спроектирована энергоустановка. С термодинамической точки зрения повышениеданных параметров энергоустановок является единственным способом существенногоувеличенияКПДэлектростанции.Приэтомкапитальныезатратызасчетростаматериалоемкости и использования дорогих сплавов также увеличиваются, что делает100экономически целесообразным проектирование энергоустановок с высокими начальнымипараметрами только на большую единичную мощность [203, 164, 306].На данный момент большинство энергоустановок работают на докритических исверхкритических параметрах пара.
Повышение температуры t0 на 1% приводит к увеличениюКПД энергоустановки в среднем на 0,13%, а увеличение давления P0 – на 0,0086%. Такприменение на ТЭЦ турбоагрегата на сверхкритическом давлении Т-250/300-240 позволяетснизить расходы топлива на 7% при номинальном режиме работы [105, 190, 305].Конкурентной технологией для производства тепла являются котельные установки.Котельная установка представляет собой сооружение, в котором осуществляется нагревтеплоносителя (как правило, воды) для системы теплоснабжения потребителей. Котельныесоединяются с потребителями с помощью теплотрасс.
Основными устройствами котельнойявляются котлы, в которых теплота от сжигания топлива передается воде. В паровых котлахвода превращается в пар, в водогрейных – нагревается до требуемой температуры.Взависимостиотиспользованиятеплотыкотельныеподразделяютсянаэнергетические, отопительно-производственные и отопительные. Энергетические котельныеснабжают паром паросиловые установки, производящие электроэнергию, и входят в составпроизводственного оборудования тепловой электростанции. Отопительно-производственныекотельные применяются на предприятиях для обеспечения теплотой технологические процессыпроизводства и отопления помещений.
Отопительные котельные обслуживают жилыекомплексы и общественные здания [57, 104, 166].В зависимости от масштаба теплоснабжения отопительные котельные разделяют наместные (индивидуальное теплоснабжение), групповые и районные (централизованноетеплоснабжение). Местные котельные предназначены в основном для теплоснабжения одногоздания и размещаются на его территории. Групповые котельные установки обеспечиваюттеплотой жилые кварталы и размещаются в отдельных сооружениях, формируя квартальныетепловыестанции(КТС).Районныеотопительныекотельныеиспользуютсядлятеплоснабжения крупных жилых массивов и носят название районных тепловых станций (РТС).Все вышеизложенное позволяет составить единую классификацию производственныхмощностей общеэнергетической системы на территориальном уровне, представленную нарисунке 2.10.101Производственные мощности территориальнойобщеэнергетической системыГРЭСПо типутехнологииПо уровнютехнологииТепловые станцииТЭЦПо видутопливаПо типутехнологииПо уровнютехнологииПо видутопливаПо масштабуПоприменениютеплотыПо видутопливаПТУДокритических парметровНа газеПТУ-ТЭЦДокритических парметровНа газеРайонныеЭнергетическиеНа газеГТУСверхкритическихпараметровНа углеПо типупотребителяСверхкритическихпараметровНа углеКвартальные(групповые)ОтопительнопроизводственныеНа углеНа мазутеМестныеОтопительныеНа мазутеПГУНа мазутеТеплофикационные (Т)Промышленнотеплофикационные (ПТ)Промышленные (спротиводавлением, Р)ГТУ-ТЭЦПГУ-ТЭЦРисунок 2.10 – Классификация производственных мощностей территориальнойобщеэнергетической системыИсточник: разработано автором2.2.2 Разработка модели оценки влияния производственной структуры энергосистемы наэнергетическую безопасностьСтруктура производства энергетической продукции оказывает существенное влияние наэнергетическую безопасность территориального образования и является одним из драйверов ееповышения.
Соответственно для решения задачи управления развитием энергосистемытребуется разработка модели ее оценки.Производственная структура общеэнергетической системы определяется структурами еепроизводственных подсистем, представляющих собой системы электро- и теплоснабжения, врамках которых осуществляется выработка электроэнергии и тепла. В связи с этим структурапроизводства определяется:технологической схемой производства энергетической продукции,составом генерирующих мощностей,режимами работы генерирующих мощностей.На рисунках 2.11 и 2.12 представлены характеристики энергоагрегатов (паротурбинныхи газотурбинных) при работе в доступных режимах.
Как видно, технология производства, видоборудования и режимы его работы определяют эффективность выработки энергетическойпродукции и диапазон регулирования производственной мощности.102КПД энергоблока нетто по отпускуЭЭ, %41403938373635343332313029282726К-50-90-3 ЛМЗ Прир.газК-50-90-3 ЛМЗ УгольК-100-90-6 ЛМЗ Прир.газК-100-90-6 ЛМЗ УгольК-160-130 ХТГЗ Прир.газК-160-130 ХТГЗ УгольК-200-130 ЛМЗ Прир.газК-200-130 ЛМЗ Уголь30405060708090100Нагрузка энергоблока, %110Рисунок 2.11 – Эффективность паротурбинных энергоустановок при работе на частичныхнагрузкахИсточник: разработано авторомКПД энергоблока нетто по отпускуЭЭ, %4240ALSTOM GT8C38GE GT-6F.013634GE LM6000 PG SPRINT32RR TRENT 60 DLE30Siemens SGT-800-502860708090Нагрузка энергоблока, %100Рисунок 2.12 – Эффективность газотурбинных энергоустановок при работе на частичныхнагрузкахИсточник: разработано авторомКлючевой характеристикой производственной структуры общеэнергетической системыявляется ее производственно-технологическая эффективность.
На территориальном уровне103повышение производственно-технологической эффективности энергосистемы способствуетповышению уровня энергетической безопасности территориального образования.Показателями производственно-технологической эффективности являются топливнаяэкономичностьиэнергосистемы[1,коэффициент116,135].использованияПовышениеустановленнойданныхпоказателеймощности(КИУМ)способствуетростуэкономической рентабельности производства при стабилизации стоимости энергетическойпродукции для потребителя.
Таким образом, достигается повышение уровня энергетическойбезопасности территориального образования.Еслитопливная экономичность описывает достигаемое снижение расходов топливапроизводственным оборудованием электростанции, то КИУМ является общей характеристикойэффективности электростанции. Для его оценки применяются два способа подсчета. Первыйспособ основан на нахождении отношения задействованной среднеарифметической мощности кустановленной мощности за выбранный интервал времени. На практике применение данногометода затруднительно.
Поэтому чаще используют второй способ, предполагающийнахождение КИУМ в виде отношения фактической к теоретической выработке энергии.Повышение КИУМ может характеризовать повышение топливной экономичности за счетвозможного увеличения времени работы энергооборудования в режимах, приближенным кноминальным. В то же время статистическая взаимосвязь между КИУМ и топливнойэкономичностью может слабой или отсутствовать [94, 95, 135, 190].Повышение топливной экономичности и КИУМ достигается за счет технологической иструктурной оптимизации производства.Технологическая оптимизация связана с выбором эффективной технологической схемыпроизводства энергетической продукции и совершенствованием производственного процесса засчет внедрения новых технологий [1, 108, 177].
Технологическая оптимизация способствует, впервую очередь, снижению расходов топлива и повышению экономичности производства.Структурнаяоптимизацияпроизводствазаключаетсявизменениисоставапроизводственных мощностей и режимов их работы. Основной задачей структурнойоптимизации является повышение загрузки производственных мощностей в течение года.Таким образом, снижается себестоимость производства энергетической продукции за счетуменьшения затрат на обслуживание неиспользуемых производственных фондов и дозагрузкиэксплуатируемогооборудованиядономинальныхрежимовработы,обеспечивающихнаибольшую топливную экономичность.Нарисунке2.13представленаструктурапроизводственно-технологическойэффективности территориальной общеэнергетической системы.104Производственнотехнологическая эффективностьэнергосистемыТехнологическая схемапроизводства энергетическойпродукцииТехнологическая эффективностьТопливнаяэкономичностьСтруктурная эффективностьКИУМПрибыльСхема раздельного производстваэнергетической продукцииКонденсационные паротурбинные установкиСхема комбинированного производстваэнергетической продукцииКонденсационные парогазовые установкиГазотурбинные установкиИсточники электроэнергии(КЭС, ГТЭС)Состав производственныхмощностейТеплофикационные паротурбинные установкиИсточники электроэнергии и тепла(ТЭЦ)Теплофикационные парогазовые установкиТеплофикационные газотурбинные установкиИсточники тепла(РТС)Водогрейные котельныеРежимы работыгенерирующего оборудованияНоминальный режим работыПиковые котельныеРежимы работы при частичныхнагрузкахРисунок 2.13 – Структура производственно-технологической эффективности территориальнойобщеэнергетической системыИсточник: разработано авторомОпределениестепенивлиянияпроизводственно-технологическойэффективностиобщеэнергетической системы на энергетическую безопасность территориального образованияпредполагает рассмотрение в качестве варьируемых параметров разработанной модели оценкиуровня энергетической безопасности показатели КИУМ и расхода топлива по энергосистеме.Данные параметры будут характеризовать изменение общих производственных затрат,которыераспределяютсяэнергосистемы.Примеждупроизводствомкомбинированнойвыработкеэлектроэнергииэнергетическойитеплаврамкахпродукцииданноераспределение требует задания способа разнесения экономии топлива, являющегосяпреимуществом двухпродуктового цикла производства.Существует множество способов распределения затрат между теплом и электроэнергиейи их отличия, в первую очередь, связаны с обоснованием выбора точки раздела, в которойсовместно производимые продукты признаются индивидуальными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
