Файл: Прузнер С.Л. Экономика ремонта оборудования электростанций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 164

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где р'— вероятностная аварийность

агрегатов

данного

типа; N' — мощность агрегатов данного типа;

— сум­

м а р н а я мощность электростанций энергосистемы;

k —

число различных типов агрегатов.

 

 

 

Д л я

упрощения расчетов рассматривается

энергоси­

стема,

состоящая

из п равновеликих

(одинаковых)

агре­

гатов с расчетной

аварийностью рср. Д л я принятых

усло­

вий расчетами на основе теории вероятности могут быть

определены как вероятность одновременного

нахождения

т агрегатов в аварии, так и

вероятная продолжитель ­

ность одновременной аварии

т агрегатов

при исправ­

ном состоянии остальных п—т агрегатов энергосистемы. Вероятность одновременной аварии быстро умень­

шается

с увеличением

числа

аварийных

агрегатов

т.

Например, в системе с /г = 100 равновеликими

агрегатами

при

/?Ср = 2%

вероятность одновременного

выхода в

ава­

рию

трех

агрегатов

равна

0,1805,

восьми агрегатов —

0,0009. Это означает, что для обеспечения

расчетной

(практически

полной)

надежности

энергоснабжения

в рассматриваемом случае необходимо иметь

восемь ре­

зервных агрегатов. Следовательно, частота

(вероят­

ность)

h одновременного

использования

т

резервных

агрегатов быстро убывает с увеличением числа т.

 

Время

использования

т-то

резервного

агрегата

в работе определяется умножением частоты

(вероятно­

сти)

использования

на

длительность

рассматриваемого

периода t:

 

hp(m)=h(m)t-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3-18)

При

/ = 8000 ч, я = 1 0 0 ,

р = 2%

время

использования

в работе

резервных

агрегатов

составит:

 

 

 

первого ЛР (,)=Л(,)Ь=0,87.8 000=6ШО ч/год; третьего /!р(3 )=/г(3 )2=0,33-8 000=2 640 ч/год; восьмого /2р (а )=Л(а у=0,003-8 000=240 ч/год.

При определении возможной выработки энергии ре­ зервным агрегатом для компенсации аварийной недовы­ работки должен учитываться коэффициент загрузки (ко­ эффициент плотности графика нагрузки энергосисте­ мы) р. Следовательно, в о з м о ж н а я компенсирующая выработка энергии резервным агрегатом мощностью N определяется по следующему выражению (ед. энергии):

9h=Nhtp. (3-19)

32


Досрочно выведенный из ремонта агрегат может рас­

сматриваться

в качестве дополнительного резервного

в энергосистеме в течение времени сокращения

ремонт­

ного

простоя

Аіщ>- В о з м о ж н а я

компенсирующая

выра­

ботка

энергии

этим агрегатом

зависит от состояния ба­

ланса мощности в энергосистеме. Если аварийный ре­ зерв мощности в энергосистеме близок к нормальному уровню, досрочно выведенный агрегат может рассматри­ ваться в качестве последнего по счету /м-го резервного (для данного числа п- равновеликих агрегатов и соответ­ ствующей средней аварийности) . Если ж е резервная мощность в системе меньше необходимой, то досрочно

отремонтированный

агрегат

может

 

рассматриваться

в качестве

(пг—1)-го

или —2)-го

и

т. д.

резервного

агрегата. От порядкового номера резервного

агрегата

(пг; (пг—1)-й;

(пг—2)-й

и т. д.) зависит

частота

его

ис­

пользования в работе и, следовательно,

величина

выра­

ботки компенсирующей

энергии.

 

 

 

 

 

 

Предотвращаемый

народнохозяйственный

ущерб

от

аварийного

недоотпуска

электроэнергии,

руб.,

 

 

 

 

 

 

 

 

Д З у = з у Э к ,

 

 

 

 

(3-20)

где з — коэффициент

ущерба,

руб/квт-ч.

 

 

 

-

_

Д л я

приближенных

расчетов можно

принимать

з =

= 0,6 руб/квт-ч,

h=0,002-т-0,003.

 

 

 

 

 

 

Например, сокращение ремонтного простоя энергоблока мощно­

стью 200

Мет

па

одни сутки (Д^=24 ч) в крупной энергосистеме

с разнообразными

потребителями (для летних

суток (5л

= 0,8)

может

предотвратить ущерб от аварийного недоотпуска

электроэнергии на

 

ДЗ У = 200 • 103

• 0,002 • 0,8

• 24 • 0,6 = 4 600 руб.

 

 

 

3-3. ТОПЛИВНЫЙ ЭФФЕКТ СОКРАЩЕНИЯ

 

 

 

 

РЕМОНТНОГО ПРОСТОЯ

 

 

 

 

 

 

 

Сокращение

длительности

простоя

энергетического

оборудования в ремонте обеспечивает возможности луч­ шего использования мощности электростанций, и в ча­ стности наиболее прогрессивного оборудования, что при­ водит к экономии топлива в энергосистеме. Подсчет это­ го экономического эффекта, так ж е как и расчеты по выбору оптимальных календарных планов ремонтов ос­ новного оборудования в энергосистеме, связан с опре­ делением расходов топлива в энергосистеме при меняю­ щихся составах работающего оборудования и наивыгод- 6* :83


нейшем распределении общей электрической нагрузки между агрегатами [Л. 4, 29]. Практически в энергосисте­

мах сложной структуры эта задача

может быть

решена

при использовании

Э Ц В М .

 

 

Д л я определения достигаемой

экономим

топлива

в энергосистеме за счет ускорения

ремонта прогрессив­

ного оборудования

необходимо сравнить два

варианта

распределения суточного графика электрической нагруз­ ки в энергосистеме: при досрочном выводе из ремонта и участии данного блока в работе; при нахождении дан­ ного блока в ремонте и включении вместо него в баланс

работающей мощности других менее экономичных

агре­

гатов.

 

 

 

 

При

этом суммарный график

электрической

нагруз­

ки энергосистемы и прочие условия эксплуатации

(на­

пример,

суточный расход воды

на ГЭС)

остаются

в сравниваемых вариантах одинаковыми, т. е. соблюда­ ются условия сопоставимости вариантов (см. § 3-1).

Различия в составе работающего оборудования по сравниваемым вариантам вызывают изменения в графи­ ках нагрузки отдельных агрегатов (при условии наивы­ годнейшего распределения общего графика нагрузки энергосистемы по методу равенства относительных при­ ростов расхода топлива) . Соответственно меняются рас­ ходы топлива на выработку электроэнергии, пуски агре­ гатов; меняются расход электроэнергии на собственные производственные нужды электростанций и потери элек­ троэнергии в сетях.

Разность в нагрузочных расходах топлива АВ„, опре­

деляемая

для

условий наивыгоднейшего

распределения

графика

нагрузки

энергосистемы

сложной

структуры,

количественно

зависит от

многих определяющих факто­

ров

(параметров

графика электрической

нагрузки,

структуры

и технических

характеристик

генерирующего

оборудования,

графиков

тепловой

нагрузки,

водности

на

Г Э С ) .

 

 

 

 

 

 

 

Необходимость особого учета разности в расходах электроэнергии на собственные нужды объясняется тем, что в сравниваемых вариантах суточный график элек­

трической нагрузки энергосистемы,

включающий

не

только нагрузку

потребителей, но

и

собственные нужды

электростанций,

остается одним

и

тем

же . М е ж д у

те,м

при различных составах работающего оборудования рас­ ход мощности (и энергии) на собственные нужды будет

84

-v.


разным. Чтобы соблюсти условия сопоставимости вари­ антов по энергетическому эффекту (т. е. обеспечить ра­ венство полезного отпуска электроэнергии), необходимо ввести соответствующую поправку на изменение расхода энергии на собственные нужды .

При этом учитывается, что

в расходе электроэнергии

на собственные

нужды есть

часть,

з а в и с я щ а я

от на­

грузки основных

генерирующих агрегатов (условно-пе­

ременная), и часть, от нагрузки не

з а в и с я щ а я

(условно-

постоянная). Соотношение между указанными состав­ ляющими собственных н у ж д зависит от способа регу­ лирования агрегатов собственных нужд . С достаточной

для

практических расчетов

точностью

можно

считать,

что

при перераспределении

нагрузки

между

совместно

работающими агрегатами условно-переменная часть рас­

хода

электроэнергии

на

собственные

нужды остается

одной

и топ же, т. е.

что

повышение

переменной части

расхода электроэнергии на собственные нужды по до­

гружающимся агрегатам компенсируется

снижением ее

по р а з г р у ж а ю щ и м с я агрегатам. В связи

с этим поправ­

ка должна вводиться только на изменение условно-по­ стоянной составляющей собственного расхода электро­ станций.

Разность в расходах топлива, связанная с дополни­ тельными пусками агрегатов при том или ином составе работающего оборудования, определяется по норматив­ ным данным о расходе топлива на пуски в соответствии с типом временно останавливаемых агрегатов, их мощ­ ностью, длительностью простоя перед пуском. Если эко­

номию топлива

в энергосистеме

АВС отнести

к

выработке

злектроэнернп

блоком,

досрочно

выведенным

из ремонта

Зд .р,

то

получится

удельная

экономия

топлива АЬ,

г/кет

• ч,

характеризующая топливный эффект

от сокра­

щения ремонтного простоя прогрессивного генерирующе­ го оборудования.

Абсолютная величина удельной экономии топлива

определяется соотношением

тепловой

экономичности

блоков, досрочно

выводимых

из ремонта и «заменяе­

мых»

по балансу

мощности в период максимума нагруз­

ки за

рассматриваемые сутки,

а т а к ж е

условиями их

использования в энергосистеме. Очевидно, что по усло­ вию наивыгоднейшего распределения нагрузки в энерго­ системе использование досрочно выводимых из ремонта прогрессивных блоков будет более высоким, чем «заме-

85


няемых», и в общем случае справедливо следующее соот­

ношение:

 

5д.р = Э з а м + ДЭ с ,

(3-21)

где Эд.р выработка электроэнергии

блоками, досрочно

выводимыми из ремонта, Мет • ч\ Э-.)йи

— выработка элек­

троэнергии блоками, «заменяемыми» по балансу мощно­

сти в час максимальной нагрузки

рассматриваемых су­

ток, Мет • ч; АЭС

— дополнительная

выработка электро­

энергии другими

блоками энергосистемы, Мвт-ч.

Чем меньше различие в тепловой экономичности бло­ ков, досрочно выводимых из ремонта и ими заменяемых, тем меньше топливный эффект от сокращения ремонт­ ного простоя. В пределе при равной тепловой экономич­ ности досрочно отремонтированного блока и им заменяе ­ мого топливный эффект равен нулю.

Топливный эффект меняется во времени. Объясняет­ ся это тем, что по мере развития энергосистемы в нее включается все более экономичное оборудование и до­ полнительная выработка электроэнергии другими блока­ ми энергосистемы АЭС будет производиться с улучшаю ­ щимися показателями по расходу топлива. Вследствие этого абсолютная экономия от досрочного вывода из ремонта прогрессивного оборудования 'будет во времени уменьшаться, что вызовет снижение удельной экономии топлива.

С другой стороны, по мере развития энергосистемы оборудование данного типа (например, блоки с турби­ нами К-200-130), которое в первый период после ввода его в эксплуатацию было наиболее прогрессивным, по­

степенно

технически

устаревает

и

его

использование

в

работе

снижается . Это является фактором, влияющим

в

сторону повышения

удельной

экономии.

 

 

Н и ж е

приводятся

результаты

впервые

проведенного

анализа

(с использованием Э Ц В М )

топливного эффекта

от сокращения ремонтного простоя некоторых типов наи­ более экономичного оборудования в условиях развиваю ­ щейся мощной энергосистемы сложной структуры

Исходная информация предусматривала для модели крупной развивающейся энергосистемы сравнение по расходу топлива ряда вариантов, отличающихся типом агрегатов, досрочно выводимых из

1 Расчеты под руководством автора проведены в 1965 г. в МЭИ (кафедра экономики промышленности и организации предприятия) с участием института «Эпергосетьпроект». Описание алгоритма рас­ четов приведено в [Л. 9].

•86