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
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 (т—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