Разработка топливного баланса энергосистемы

Топливный баланс энергосистемы определяет расход условного топлива и необходимое количество натурального топлива для выполнения электростанциями производственной программы по выработке электроэнергии и отпуску тепла.

Расход условного топлива на выработку электроэнергии электростанциями определяется по преобразованным расходным энергетическим характеристикам соответствующих турбоагрегатов:

(21).

Для теплофикационных агрегатов:

(22).

где? расход условного топлива агрегатом на выработку электроэнергии, т у.т.;

• ? часовой расход условного топлива на холостой ход, т у.т. / ч;
• ? время работы агрегата в течение рассматриваемого календарного периода, ч;

? выработка электроэнергии агрегатом в экономической зоне за календарный период, МВт. ч;

? выработка электроэнергии за календарный период, МВт. ч;

выработка электроэнергии по теплофикационному циклу, МВт. ч;

• ? относительный прирост расхода условного топлива в зоне экономической нагрузки, т у.т./МВт.ч;
• ? относительный прирост расхода условного топлива за пределами зоны экономической нагрузки, т у.т. / МВт. ч;

? относительный прирост расхода условного топлива по конденсационному циклу, т у.т. / МВт. ч;

? относительный прирост расхода условного топлива по теплофикационному циклу, т у. т ./ МВт.ч.

Для расчета расхода условного топлива по расходным энергетическим характеристикам необходимо определить выработку:

• — для КЭС электроэнергии в зоне экономической нагрузки и за пределами экономической нагрузки (в зоне перегрузки),
• — для ТЭЦ по конденсационному и теплофикационному циклу.

Месячный расход условного топлива на отпуск тепла в горячей воде и паре равен:

В январе все агрегаты электростанций энергосистемы находятся в непрерывной круглосуточной работе без остановки на ремонт, поэтому число часов работы каждого агрегата принимается равным календарному времени:

КЭС № 1.

Суточная выработка электроэнергии в зоне экономической нагрузки в соответствии с планируемыми режимами составляет, тыс. МВт*ч:

W_сут = 509,34*8+781,34*10+569,84*6=15 307 МВт*ч Соответственно месячная выработка:

W_мес = 15 307*31=474 517 МВт*ч КЭС № 2.

Суточная выработка электроэнергии в зоне экономической нагрузки в соответствии с планируемыми режимами составляет, тыс. МВт*ч:

W_сут = 120*24=2880 МВт*ч Соответственно месячная выработка:

W_мес = 2880*31=89 280 МВт*ч ТЭЦ № 3.

Выработка электроэнергии ТЭЦ, по конденсационному циклу определяется техническим минимумом и вынужденной конденсационной мощности (Pmin+Р_к доп), тыс. МВт*ч:

W_к= Pmin*24*31= (2*15,62+3*6,64)*24*31=38 063,04 МВт*ч Выработка электроэнергии ТЭЦ, по теплофикационному циклу определяется по данным табл.6 и составляет, тыс. МВт*ч.

W_т=(321,5*8+413,5*10+377*6)*31=8969 МВт*ч Ниже приводится расчет расхода условного топлива на выработку электроэнергии электростанциями за январь.

КЭС № 1.

На КЭС № 1 имеются 3 однотипных агрегата К-300−240, в этом случае расход условного топлива определяется:

B_y = 7,5*3*24*31+0,293*474 517=155772,6 т.у.т.

КЭС № 2.

На КЭС № 2 имеются 2 однотипных агрегата К-200−130, в этом случае расход условного топлива определяется:

B_y= 4,4*2*24*31+0,296*89 280=32974 т.у.т.

ТЭЦ № 3.

На ТЭЦ № 3 установлены 3 турбоагрегата ПТ-50−130/7 и 2 турбоагрегата Т-180−130.

Выработка электроэнергии турбоагрегатом Т — 180 — 130 за месяц составляет:

Теплофикационная.

W_т=(139*8+164*10+133*6)*2*31=(3550)*2*31= 220 100 МВт*ч Конденсационная.

W_к= 2*15,62*24*31=23 242,56 МВт*ч Всего W = 220 100+23242,56=243 342,56 МВт*ч Выработка электроэнергии турбоагрегатом ПТ-50−130/7 за месяц составляет:

Теплофикационная.

W_т=(14,5*8+28,5*10+37*6)*3*31=(623)*3*31= 57 939 МВт*ч Конденсационная.

W_к= 3*6,64*24*31= 14 820,48 МВт*ч Всего W= 57 939+14820,48 = 72 759,48 МВт*ч Всего по ТЭЦ W= 243 342,56+72 759,48=316 102,04 МВт*ч Расход условного топлива 2 турбинами Т- 180 -130:

B_y= 7,2*2*24*31+0,294*23 242,56+0,139*220 100=48140,80 т.у.т.

Расход условного топлива 3 турбинами ПТ- 50 -130/7:

B_y= 1,9*3*24*31+0,319*14 820,48+0,139*57 939=17022 т.у.т.

Для всех турбоагрегатов:

Вэ^мес = n* Вэ^мес,.

где n — число установленных турбоагрегатов.

Всего по ТЭЦ

B_y= 48 140,80+17 022 = 65 162,80 т.у.т.

Расход условного топлива за месяц на выработку электроэнергии по энергосистеме:

B_y сист= 65 162,80+33 376+155772,6=254 311,40 т.у.т.

При расчетах расхода условного топлива на отпуск тепла, КПД по отпуску тепла ТЭЦ принимается:

в горячей воде 0,82;

в паре 7 ата 0,84.

Месячный расход условного топлива на отпуск тепла равен в горячей воде:

В^мес_{q (1,2)} = Qмес^{1,2 ата} *(0,143/0,82)* 10³; (24).

В^мес_{q (1,2)} = 360 282*(0,143/0,82)* 10³ = 62 829,66 *10³ т.у.т.

В паре:

В^мес_{q (7)} = Qмес^{7 ата} *(0,143/0,84)*10³; (25).

В^мес_{q (7)} = 120 900*(0,143/0,84)*10³ = 20 581,79 *10³ т.у.т.

Всего расход условного топлива на отпуск тепла:

В^мес_q = В^мес_{q (1,2)} + В^мес_{q ()} =62 829,66+20 581,79=83 411,45 *10³ т.у.т.

Всего расход условного топлива по ТЭЦ на выработку электроэнергии и отпуск тепла:

В^мес_ТЭЦ = Вэ^мес + В^мес_q = 83 411,45+65 162,8=148 574,25 т.у.т.

Всего расход условного топлива по энергосистеме за месяц:

В^мес_СИСТ = 155 772,6+33 376+148574,25 = 337 722,85 т.у.т.

В приходной части топливного баланса определяется потребность электростанций системы в отдельных видах натурального топлива, необходимого для выполнения производственной программы по выработке электроэнергии и отпуску тепла.

Потребность в натуральном топливе определяется по формуле:

В_н = В/К_т, (26).

где К_т — топливный эквивалент натурального топлива;

В — расход условного топлива.

К_т = Q_р^н/7000 (27).

где Q_р^н — рабочая низшая теплота сгорания топлива.

Условием топливного баланса должно быть следующее равенство:

В = УВ_н*К_т (28).

Учитываем все вышеперечисленное и находим:

КЭС № 1.

К_т = 3500/7000 = 0,5.

Вн = 155 772,6/0,5= 311 545,20 т.н.т.

КЭС № 2.

Кт = 3500/7000 = 0,5.

Вн = 3376/0,5 = 66 752 т.н.т.

ТЭЦ № 3.

Кт = 3500/7000 = 0,5.

Вн = 148 574,25/0,5 = 297 148,50 т.н.т.

Технико-экономические показатели Удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию:

Wотп= WWсн (29).

где Wсн — выработка э/э на собственные нужды;

для КЭС=6%, для ТЭЦ=12%.

Удельный расход топлива на опущенную тепловую энергию:

КЭС 1.

Wсн= W*0,06 = 474 517*0,06 = 28 471,02 МВт*ч.

Wотп= W-Wсн= 474 517−28 471,02 = 446 046 МВт*ч.

bээ= (155 772,6/ 446 046) *1000= 349,23 г у.т./КВт*ч.

КЭС 2.

Wсн= W*0,06 = 89 280*0,06 = 5356,8 МВт*ч.

Wотп= W-Wсн = 89 280−5356,8 = 83 923,2 МВт*ч.

bээ= (32 974/ 83 923,2) *1000 = 392,9 г у.т./КВт*ч.

ТЭЦ 3.

Wсн= W*0,12 = 316 102,04*0,12 = 37 932,24 МВт*ч.

Wотп= W-Wсн= 316 102,04 — 37 932,24 = 278 169,8 МВт*ч.

bээ= (65 162,8 / 316 102,04) *1000= 206,14 г у.т./КВт*ч.

bтэ= (83 411,45/ 481 182)*1000 = 173,5 к Гу.т./Гкал*ч.

Топливный баланс энергосистемы приводится в таблице 9.

Таблица 9. Топливный баланс энергосистемы на январь 2013 года.

На основании топливного баланса составляется сводный план топливоснабжения электростанций систем.