Выводы по анализу прироста удельных расходов топлива на тепло

Для рабочего диапазона тепловых и электрических нагрузок прирост расхода топлива на прирост тепла составляет очень низкое значение! Всего 27−48 кг.у.т/Гкал. против теоретически необходимого 143 кг.у.т./Гкал, что соответствует КПД 530−300% Данный пример является проявлением второго начала термодинамики и соответствует расчетам технико-экономических показателей по «эксергетическому» методу. Наглядно видно, что для отпуска дополнительной одной единицы тепловой энергии с сетевой водой 80−120 требуется всего 19−33% высококачественной первичной энергии с топливом! Этот результат не укладывается в рамки существующего нормативного документа по расчету тепловой экономичности работы ТЭЦ, опирающегося на «физический» метод [1];

Удельный расхода топлива на тепло (прирост) зависит только от температуры сетевой воды и от электрической нагрузки турбоагрегата. Рост температуры сетевой воды от 80С до 120С вызывает рост удельного расхода топлива на 9−14% (с 27до 30 кг.у.т/Гкал при 220мвт, и с 42 до 48 кг.у.т/Гкал при 40мвт) При снижении электрической нагрузки происходит значительный рост удельного расхода на 55−60% (с 27 до 42 кг.у.т/Гкал при температуре 80С и с 30 до 48 кг.у.т/Гкал при температуре 120С) Удельный расхода топлива на тепло (прирост) зависит только от качественного показателятемпературы нагреваемой воды и не зависит от количественного показателявеличины теплофикационной нагрузки турбины.

Потеря экономичности теплофикационной турбины Т-185/215 при работе в конденсационном режиме по сравнению с конденсационной турбиной К-300. при максимальной нагрузке 215 мвт составляет 9.3% (364 против 333гр/квтч). При минимальной нагрузке в 40 мвт экономичность снижается всего на 5.8% (450 против 425 гр./квтч) Повышение температуры сетевой воды при постоянной электрической и постоянной тепловой нагрузке приводит к снижение экономичности по использованию топлива от 0.127 до 0.314% на 1 градус. (таблица 3).

Удельный расход условного топлива на электроэнергию (так же, как и на тепло) зависит только от двух показателей: а) от уровня электрической нагрузки и б) от температуры сетевой воды. Снижение электрической нагрузки от максимальной 215 Мвт до минимальной 40 Мвт вызывает рост удельного расхода топлива на 19−64% (с 358 до 425гр/квтч при 80С и с 380 до 625гр.у.т/квтч при 120С). Рост температуры сетевой воды с 80 до 120С вызывает рост удельного расхода на 17−47% (с 358 до 380 гр.у.т/Гкал при 220 Мвт, и с 425 до 625гр.у.т/квтч при 40Мвт).

Удельный расход топлива на производство тепловой и электрической энергии находится в зависимости от качественного показателя — температуры нагреваемой сетевой воды и от электрической нагрузки. Этот вывод позволяет производить расчет расхода топлива на комбинированное производство по универсальной формуле:

В =В_ээ + В_тэ= b_ээt*N + b_тэt*Q, (8).

где b_ээt b_тэt — удельные расходы топлива на электроэнергию и тепловую энергию в зависимости от нагрузки турбины и температуры сетевой воды, определенные по универсальной энергетической характеристике. В таблице 4 приведены примеры расчета расходов топлива на ТЭЦ.

Табл. 4. Примеры расчета экономии расхода топлива при распределении мощностей для существующих источников (т.у.т.).

Пример 4.1. Видно, что рост температуры сетевой воды ведет к росту расхода топлива до 13%, но и в этом случае прирост удельного расхода топлива на тепло на ТЭЦ будет в 5 раз ниже, чем на котельной: 32.0 против 165кг/Гкал универсальный энергетический характеристика турбина Пример 4.2 Наглядно видно насколько выгоднее работать как можно с большими электрическими нагрузками на турбинах. Не знание этого факта, приводит к «размазывание» электрической и тепловой нагрузки на две турбины, что в итоге ведет к перерасходу топлива на 20.7%. Потеря электрических и тепловых потребителей ведет к снижению технической экономичности в квадратичной зависимости, а экономические показатели при этом ухудшаются в кубической зависимости!

Пример 4.3 Как ни парадоксально, но наглядно видно, что передача тепловой нагрузки с котельных на турбины ТЭЦ вызывает экономию топлива даже больше, чем его необходимо для работы котельной — 108.6% На дополнительно выработанную электрическую мощность 30 мвт на теплофикационной турбине в г. Омске необходимо всего 0.61 т.у.т/ч, а для конденсационной турбине на Ермаковской ГРЭС надо 8.7т.у.т/ч.