Файл: Усов С.В. Основы эксплуатации электрических станций конспект лекций.pdf

Однако, с другой стороны, такое допущение значительно уменьшает количество потребной информации, и это является

.сильной стороной метода.

§ 31. Оптимизация режима ГАЭС

Гидроаккумулирующие электростанции представляют собою системы в определенном смысле замкнутые, а потому -их можно рассматривать независимо и, следовательно, опти­ мизировать их режимы также независимо от работы прочих гидроэлектростанций. Для этого достаточно заменить всю остальную систему одной эквивалентной электростанцией с расходными характеристиками К(Р, т), которая работает совместно с ГАЭС и режим генерирования которой ограничи­ вается условием

< Л - < Я г.м

а режим аккумулирования

1 ак|< а- аккмакс-

'Здесь Рг — мощность, вырабатываемая ГАЭС в режиме гене­ рирования; Дакк— мощность, потребляемая ГАЭС в режиме аккумулирования.

112

Второй способ заключается в выделении базовых котлов,, которым задается постоянная нагрузка, соответствующая наи­ высшему к. и. д. выделенных котлов. Все изменения нагрузки воспринимаются пиковыми котлами, которыми назначают, как правило, наименее экономичные котлы. Этот способ удобнее эксплуатационно, так как регулирование нагрузки ведется ограниченным числом пиковых котлов, и он имеет то преиму­ щество, что потери переходного режима имеют место только в. регулирующих котлах.

Однако, как можно легко показать, он не является наи­ более экономичным, потому что нагрузка котлов не удовлет­ воряет условиям наивыгоднейшего распределения.

В третьем способе нагрузка распределяется между котла­ ми таким образом, чтобы их частичные удельные расходы были равны между собою. Соблюдение этого условия приво­ дит к минимальному расходу топлива в котельной, конечно, в. том случае, если нагрузка котлов не будет испытывать резких колебаний.

Условие равенства частичных удельных расходов и здесьвытекает как необходимое для достижения минимума функ­ ции, связывающей расходы топлива и нагрузки котлов:

min S-Si(Qi), i

где Bi — часовой расход условного топлива, т/ч; Q; — нагруз­ ка котла, ГДж/ч.

Решением является условие наивыгоднейшего распределе­ ния нагрузок

или иначе

Ь1= Ь2= . . . = bt = \

где bi — частичный удельный расход топлива t-ro котла.

У котлов современной конструкции с высокими к. п. д. из­ менение нагрузки в пределах диапазона регулирования от 0,4 до 1,0 вызывает изменения частичного удельного расхода в пределах 20—25%. У котлов старых типов, а также у котлов современных, но работающих на бедных летучими топливах (АШ, тощие угли), изменение частичного удельного расхода в рабочем диапазоне нагрузок может составить до 50%.

При однотипных котлах условие равенства частичных удельных расходов приводит к первому способу распределе­ ния. При неоднотипных котлах наивыгоднейшее распределе­ ние находят или графически, или по таблицам (табл. 6) [12].

Наивыгоднейшее распределение заданной нагрузки опреде­ лится из графы частичных удельных расходов, суммарная на-

114

грузка которой равна заданной. Так как при построении таблиц значения частичных удельных расходов принимались с разницей 0,0012 т у. т/ГДж, что составляет 3—5% абсолют­ ной величины частичного удельного расхода, то нет необходи­ мости интерполирования при нагрузках котельной, находя­ щихся между двумя соседними значениями таблицы. Доста­ точно, чтобы нагрузки каждого не выходили за пределы, опре­ деляемые соседними строками таблицы.

При вынужденном отклонении от наивыгоднейшего рас­ пределения стремятся передать эти отклонения на котлы с наиболее пологой характеристикой частичных удельных рас­ ходов.

При выборе состава работающих котлов основным эконо­ мическим критерием служит минимальный расход топлива за определенный период (сутки, неделя). При этом при некото­ рых нагрузках выбранный вариант может давать перерасход топлива по сравнению с другими вариантами, однако за весь расчетный период расход топлива должен оказаться наимень­ шим.

Третий способ распределения также приводит к необходи­ мости работы всех котлов в регулировочном режиме, т. е. он неудобен эксплуатационно. Кроме того, теоретическая эконо­ мия топлива при его применении может быть перекрыта поте­ рями переходных режимов. Всякая резкая перестройка режи­ ма из-за большой тепловой инерции котла сопровождается расстройством процесса горения, изменением температурного режима и, как следствие, ухудшением к. п. д. и удельного рас­ хода топлива. Другими словами, перестройка режима может быть оправдана только в том случае, если она производится на достаточно длительный срок, когда потери переходного

процесса будут скомпенсированы экономией при новом рас­ пределении, или же если она производится в столь узких гра­ ницах, что эти потери невелики и мало влияют на экономич­ ность режима.

Поэтому целесообразно сочетать второй и третий способы и значительные и устойчивые изменения нагрузки распределять по третьему способу, а кратковременные изменения нагрузки покрывать одним или двумя регулирующими котлами.

Если принять расход топлива при третьем способе распре­ деления (при условии медленного изменения режима) за 100%, то применяемый в таких же условиях первый дает рас­ ход топлива 103—103,5, а второй— 101,0—101,5%.

Следовательно, второй способ следует предпочесть треть­ ему в случаях, когда сумма переменных потерь переходного режима больше 1,5—2%.

Изменение расхода электрической энергии на собственные нужды котлов при распределении нагрузки между ними мож­ но не учитывать, если при изменении нагрузки котельной не включаются мощные электродвигатели (дымососы, вентиля­ торы, питательные насосы), так как порядок изменения этой величины меньше точности определения значений частичного удельного расхода топлива. В противном случае увеличение расхода топлива на собственные нужды, вызванное включе­ нием дополнительных мощных электродвигателей (например, при переходе на работу с двумя дымососами и вентиляторами или включении дополнительного питательного насоса), долж­ но учитываться в характеристике частичных удельных расхо­ дов котельной.

Если обозначить частичный удельный расход на собствен­ ные нужды котельной через

^ С 11_

Ркот dQK0T’

и^брутто

иетто _ 1 - Ркот •

При внесении коррективов на собственные нужды следует учитывать лишь механизмы, потребление энергии которыми зависит от нагрузки (тяга и дутье, питательные насосы, кон­ денсатные насосы, пылеприготовление). Механизмы, работа которых от нагрузки не зависит, не учитываются. К числу таких относятся циркуляционные насосы, насосы охлаждения

116

трансформаторов и генераторов, освещение станции, механиз­ мы химцеха.

Фактически частичный удельный расход на собственные нужды котельной состоит из трех слагаемых: расхода на пылеприготовление рпщ,, расхода на тягу и дутье ртд и расхода на питательные насосы рШ1Т:

Однако учитывая, что в машинном зале расход на цирку­ ляционные насосы не принимается во внимание, так как он не влияет на экономическое распределение, и остается лишь не­ значительный расход на конденсатные насосы (2—3% сум­ марного потребления на собственные нужды), этот последний для упрощения расчетов присоединяют к расходной характе­ ристике котельной.

Таким образом, при внесении коррективов на собственные нужды к частичному удельному расходу котельной прибав­ ляют четвертое слагаемое:

Частичный удельный расход на пылеприготовление в си­ стемах с промбункером учитывают отдельно усредненной цифрой:

где расход энергии на пылеприготовление

■^ппр Руд^ч-

Здесь руд — расход электрической энергии на одну тонну топ­ лива, кВт-ч/т. Отсюда

ния ясна из построения на рис. 79.

Построение характеристики частичного удельного расхода на питательные насосы очевидно из рис. 80.

Обычно бывает удобней сначала просуммировать все рас-

117

ходные характеристики, включая и характеристику конденсат­ ных насосов, а затем произвести по точкам построение резуль­

118