Учебное пособие Экономика энергетики Н.Д.Рогалёв МЭИ 2005 (995077), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Нагрузка ТЭС может быть покрыта только при совместной параллельной работе обоих агрегатов. В этом случае при любом распределении нагрузки в суммарную величину расхода тепла всегда будутвходить в качестве постоянной величины расходы тепла на холостойход обеих турбин.Для обеспечения минимального расхода теплоты ТЭС необходимотакое распределение общей электрической нагрузки между отдельными турбоагрегатами, чтобы в каждый момент времени существовало равенство относительных приростов расхода теплоты по каждойиз турбин:rт1 = rт2 = rт3 = …= rтi = … = rтn,где rтi — относительные приросты расхода теплоты по каждой из турбин, т у.т / ГДж.Применительно к нашему примеру, когда работают два агрегата,условие оптимального распределения нагрузок:rт1 = rт2.2Q=2Qõ.õ2Q1Qõ.õ2à)2=2=1Qõ.õ11P=1Qõ.õ1Pýêá)Рис.
9.12. Расходные характеристики двух различных турбоагрегатов176PНо так как rт1 ≠ rт2, то выгоднее нагружать в первую очередь допредела турбину с наименьшим относительным приростом:если rт1 < rт2 — то турбину № 1;если rт2 < rт1 — то турбину № 2,т.е. оптимальное распределение должно осуществляться в порядкевозрастания относительных приростов расходов теплаrт1 < rт2 < rтi.Построение режимной карты машинного зала.
Режимная картамашинного зала ТЭС — это зависимость электрической нагрузки агрегатов от электрической нагрузки станции:pi= f (p).Режимная карта разрабатывается для определенного состава работающих турбоагрегатов применительно к данным тепловым нагрузкам и условиям эксплуатации. Режимная карта машинного зала строится на основе характеристик относительного прироста (ХОП) турбоагрегатов и используется для оптимального распределения суммарнойнагрузки ТЭС между агрегатами. При ее построении по оси абциссграфика откладывается общая нагрузка агрегатов (т.е. нагрузка турбинного цеха), а по оси ординат — нагрузка каждого из совместноработающих котлов:турбина № 1 rт1; r´т1; Q1 = Qх.х1 + rт1Р + (r´т1 – rт1)(Р – Ркр);турбина № 2 rт2; r´т2; Q2 = Qх.х2 + rт2Р + (r´т2 – rт2)(Р – Ркр);rт1 < rт2 < r´т2 < r´т1.Зоны нагрузок турбоагрегатов (по рис. 9.12)Т а б л и ц а 9.4Значение относительного прироста№ турбоагрегатаЗона нагрузкиrт1rт2r´т2r´т11221Pmin1 – Pкр1Pmin2 – Pкр2Pкр2 – Pmах2Pкр1 – Pmах1P ст min = Pmin1 + Pmin2;Р1 = Pmin2 + Pкр1 = P ст min – Pmin1 + Pкр1 = P ст min + (Pкр1 – Pmin1);Р2 = Pкр1 + Pкр2 = Р1 – Pmin2 + Pкр2 = Р1 + (Pкр2 – Pmin2);Р3 = Pкр1 + Pmax 2 = Р2 – Pкр2 + Pmax 2 = Р2 + (Pmax 2 – Pкр2);P ст mах = Pmах2 + Pmах1 = Р3 – Pкр1 + Pmax 1 = Р3 + (Pmax 1 – Pкр1).177Диспетчер энергосистемы в результате оптимального распределения нагрузки между станциями в системе устанавливает суточныйграфик для данной станции.Зная Рi и используя режимную карту, определяем оптимальныйрежим работы агрегатов в течение суток (суточный график работыагрегатов).Распределение электрической нагрузки ТЭЦ зависит от того, какраспределены между турбинами тепловые нагрузки (электрическаянагрузка, вырабатываемая по теплофикационному циклу, зависит оттепловой нагрузки).
Распределение тепловых нагрузок ТЭЦ производится в последовательности убывания удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении (соблюдается принцип максимальной выработки электроэнергии на тепловом потреблении):t −iηперPmin = Э т Qч , Э т = н отб = ген ,iотб3, 6где Э т — удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении, МВт·ч/ГДж.Поэтому для ТЭЦ распределение электрических нагрузок междутурбинами заключается в определении целесообразной дополнительной нагрузки конденсационной мощности, которая может меняться:ΔΝ = Рmах – P min.Распределение этой конденсационной мощности производится аналогично КЭС, т.е. в порядке возрастания относительных приростов.Если условие параллельной работы не соблюдается и турбиныТЭС включаются последовательно по мере возрастания нагрузкистанции, то при распределении нагрузки между ними надо учитыватьне только величину относительного прироста, но и расход тепла нахолостой ход.Расходные энергетические характеристики тепловых электростанций.
Энергетическая характеристика тепловой электростанцииотражает зависимость между расходом топлива и количеством получаемой электроэнергии и теплоты.Исходными материалами для разработки этой характеристики теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) являются характеристики котельного имашинного залов, а для отдельных блоков — характеристики котлови турбоагрегатов.Для ТЭС с поперечными связями по характеристикам турбоагрегатов составляются режимные карты, характеристики относительныхприростов расходов теплива и энергетические характеристики машинного зала электростанции.178Загрузка турбоагрегатов производится в последовательности, определяемой возрастанием относительных приростов расхода теплотыпо зонам нагрузок.
Это позволяет установить рациональную очередность загрузки (разгрузки) совместно работающих турбоагрегатов,обеспечивающую минимальный расход теплоты машинным заломпри определенной электрической нагрузке и неизменной тепловой.Характеристика относительных приростов расхода топлива тепловой электростанцией представляет собой зависимость прироста расхода топлива при увеличении электрической нагрузки на единицу (1МВт·ч) от данной тепловой нагрузки. Основным энергетическим оборудованием электростанций являются котлы и турбоагрегаты. Поэтому характеристика блочной тепловой электростанции зависит от ХОПкотлов и турбин и может быть определена по выражениюrст = rк rт.(9.15)Расходы электрической и тепловой энергии на собственные нуждыэлектростанции учитываются внесением поправочных коэффициентов.Относительный прирост расхода топлива является показателемэкономичности работы станции или блока.График (вид) зависимости rст = f (Pст) представлен на рис.
9.13.Скачок на ХОП электростанции связан с ХОП турбоагрегата rт, пологовогнутая часть определяется ХОП котла rк.Полученные характеристики тепловых электростанций необходимы для определения расходов топлива тепловыми электростанциямив рассматриваемый период и оптимального режима использования ихосновных агрегатов.Hê, ò ó.ò/ÃÄæ/÷Hò, (ÃÄæ/÷)/ÌÂòHñò, ò ó.ò/ÌÂòHò2Hò13min3max 3, ÃÄæ/÷2min2êð1 2max 2, ÌÂò2min2êð12max 2, ÌÂòРис. 9.13.
График зависимостей rст = f (Pст)1799.6. Оптимальное распределение нагрузки междугидроагрегатами гидравлических электростанцийЗависимость расхода воды гидростанцией от ее электрическоймощности Qг = f (Рст) представляет собой расходную характеристикуГЭС (рис. 9.14). Для ее построения при однотипных агрегатах и неизменном напоре необходимо нагрузки и расход воды одного агрегатаумножить на число агрегатов гидростанции.Наивыгоднейшее число гидроагрегатов, которое должно находиться в работе при определенной электрической нагрузке ГЭС, принимается таким, чтобы стоимость воды, расходуемой при этом наГЭС, была минимальной.
Следовательно, переход от использования nагрегатов к (n + 1) агрегату должен происходить при электрическихнагрузках ГЭС, соответствующих равенству затрат на воду, расходуемую по агрегатам. При одинаковой стоимости воды должно выполняться условие равенства расходов воды по агрегатам. Нахождение этих нагрузок по точкам пересечения расходных характеристикпри использовании n и (n + 1) гидроагрегатов практически затрудненоиз-за близости характеристик в зоне нахождения этих точек.
Болееточные результаты могут быть получены по точкам пересечения кривых зависимости суммарных потерь мощности ∆Р в гидроагрегатах отнагрузки ГЭС (рис. 9.15).3ã, ì3/ñHã, (ì3/ñ)/ÌÂò2400200020160016120012800840040802min 2êð.à1602402êð320 3602ì 2ñò, ÌÂòРис. 9.14. Характеристика относительных приростов расхода воды и расходнаяхарактеристика гидростанции:Qг — суммарный расход воды; rг — относительный прирост расхода воды; Р — нагрузкагидростанции180,2, ÌÂò"40!3224 Â16!80"ÁÀ40801201602, ÌÂòРис. 9.15.
Определение наивыгоднейшего числа работающих агрегатов:А — пуск или останов 2-го агрегата; Б — 3-го агрегата; В — 4-го агрегата; ∆Р — потеримощности; Р — нагрузка гидростанцииЭти потери складываются из потерь в турбинах, гидрогенераторахи водопроводящих сооружениях.
С повышением нагрузки ГЭС критерием перехода от работы z гидроагрегатов к (z + 1) гидроагрегатамявляется равенство суммарных потерь мощности (имеются и другиеспособы определения искомых нагрузок).Характеристика относительных приростов расхода воды гидроагрегата rга = f (Pа) представляет собой зависимость относительногоприроста расхода воды от его электрической нагрузки.Характеристика относительных приростов расхода воды гидростанцией строится суммированием характеристик отдельных гидроагрегатов при одинаковых значениях относительных приростов расхода воды.Поскольку на гидростанции в большинстве случаев устанавливаются однотипные агрегаты, то суммирование заменяется умножениемрасхода воды одним агрегатом на число агрегатов при неизменноймощности.При данном числе включенных в работу агрегатов ГЭС (меньшеммаксимального количества) с ростом электрической нагрузки относительный прирост расхода воды постепенно увеличивается.
Если приданной электрической нагрузке гидростанции ввести в работу дополнительный гидроагрегат, то нагрузка на каждом гидроагрегате снизится и уменьшится относительный прирост расхода воды ГЭС.181Hã, (ì3/ñ)/ÌÂò.1ÃÁHã1Hã3Hã4Hã2z+1ÄÅÂz.2À022 2123 2, ÌÂòРис. 9.16. Характеристика относительных приростов расхода воды гидростанции:rг — относительный прирост расхода воды; Р — нагрузка гидростанцииЭтому на рис. 9.16 соответствует переход от относительного прироста rг1 к rг2 при нагрузке Р1.
Следовательно, суммарная характеристика относительных приростов расхода воды на ГЭС при переменном количестве работающих агрегатов имеет пилообразный характерс разрывами непрерывности при нагрузках, соответствующих включению (отключению) каждого агрегата (см. на рис. 9.16 — ломанаялиния А — Б — В — Г). Использование такой характеристики практически затруднено из-за неоднозначности величины электрическойнагрузки ГЭС при данном значении относительного прироста расходаводы. Так, при относительном приросте rг3 имеются два значенияэлектрической нагрузки: Р2 и Р3. Поэтому характеристику относительных приростов ГЭС сглаживают.Характеристика сглаживания. Распределение нагрузки производится для электростанций, работающих в одной зоне графика нагрузки.
Так как ГЭС работают в другой зоне нагрузки по сравнению с остальными станциями энергосистемы, то переход от z к (z + 1) агрегатам не вызывает изменения относительного прироста расхода топливана тепловых электростанциях энергосистемы. Поэтому при такомсглаживании можно руководствоваться только характеристикой рассматриваемой ГЭС и не учитывать характеристик остальных станцийэнергосистемы. Тогда искомое значение относительного приростадолжно быть выбрано таким, чтобы расход воды, подсчитанный подействительной и сглаженной характеристикам, не изменился.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
