Файл: Сапрыкин Г.С. Исследование операций в энергетических расчетах учеб. пособие для слушателей фак. повышения квалификации преподавателей теплотехн. каф., аспирантов и студентов специальности 0305.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.07.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 0
Тогда удельные приведенные затраты по соотношению ('4-27 )
будут равны ( при Э = Const )
|
|
V |
= K&<l L |
_ |
|
|
|
- № |
- ) |
( д-29) |
|
|
|
4 |
Э < *« -П |
|
Э |
^ |
РТЧ |
Р |
' |
|
|
Взяв |
производную (4 -2 9 ) |
по |
Т |
|
и приравняв ее нулю, получим |
||||||
расчетную формулу для |
определения оптимального срока службы |
||||||||||
|
|
|
РТ0 + 9г рт 0 |
|
Кр |
•н |
|
(4-30) |
|||
При |
I, |
30 лет величиной * |
4 |
■РТо можно |
пренебречь |
по срав- |
|||||
нению с |
произведением |
рТ0 |
|
и |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
lo |
Ы0 р, |
|
р |
|
> |
U0£ |
|
(4-31) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где |
- |
срок |
окупаемости |
капиталовложений. |
|
||||||
Из полученных соотношений |
следует, |
что |
|
|
1 . оптимальный срок службы тепломеханического оборудования определяется экономическими факторами -и может быть намного мень ше физического j
2 . оптимальный срок службы оборудования определяется отноше нием стоимости агрегатов к эксплуатационным затратам и не эави -
сит от |
абсолютных значений этих величин-, |
|
3 . |
оптимальный срок |
службы тепломеханического оборудования |
должен |
пересматриваться |
и уточняться по мере изменений условий |
эксплуатации, топливоснабжения и прогресса энергомав-иностроения. Для примера рассмотрим вопрос об оптимальном сроке службы
питательного насоса блока 200 МВт ПЭ 720-185. Для насоса с хоро
шим |
приближением |
[ 49] |
выполняется условие |
(4 - 2 8 ). |
Стоимость на |
соса |
II3050 руб |
[50] |
, производительность |
585 т/ч |
при средней, |
нагрузке "блока 183 МВт ; удельный расход электроэнергии на пере
качку воды 7,15 кВт.ч ./ т |
при |
|
удельном расходе |
топлива |
на отпу - |
||||||||
щенный кВт.ч 365 г/кВт,ч. |
; |
затраты |
на капитальный |
ремонт с о '- |
|||||||||
ставдяют 2000 руб ; цена |
топлива ( |
Ц т |
) |
10,15,25 |
руб/т у .т .; |
||||||||
число пусков на 1000 часов работы |
т . |
= |
5 ,1 0 |
и 20 |
; |
число ча |
|||||||
сов |
использования насоса |
Т |
= 2000 + 6000 час/год. |
По |
данным |
||||||||
[Ч9 ] |
понижение к .п .д . насоса |
|
и з-за |
естественного |
износа |
состав |
|||||||
ляет |
в среднем 0,055^ на |
1000 |
ч работы, |
а |
и з-за |
одного |
пуска - |
||||||
-останова |
0,01455?, поэтому коэффициент прироста |
эксплуатацион |
|||||||||||
ных затрат |
определяется по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
“ 3L [0 ,0 5 5 + 0 .0 W 5т ] |
|
|
|
|
С "-зг) |
||||||
|
Изменение величины |
|J |
в |
зависимости |
от |
Т |
и |
ПТ. |
показано |
72
на р и с.4 - 3 ,а . На рисунке |
приведены графики изменения оптимально |
||||
го |
Т |
С при |
р |
= |
0,125 1/год ) от числа часов работы,ко |
личества |
пусков |
насоса |
и цены топлива. |
|
|
|
|
SQ0Q |
*ШОО МООчос |
Р и с.4 -3 . |
Изменение оптимального |
срока службы |
от числа |
||
|
|
часов |
работы насоса - |
|
|
----------------- |
|
:---------- |
m W tt) |
г - ------------ V f m |
|
Цт = |
Ю руб/т у .т . ; |
б) Цт= |
15 руб/ т у .т . |
; |
|
|
|
в) |
Ц т = 25 |
руб/т у .т . |
|
D m =5 ; |
2) m =ю ; |
з) m « ® ■ |
Величина Т0 изменяется в широких пределах в зависимости от значений м ере числеиных величин. Необходимо отметить влияние на Т0 числа пусков-остановов, особенно при малом числе часов рабо ты насоса в году, что может оказаться характерным для любого тепломеханического оборудования. Это обстоятельство, по-видимо му, необходимо учитывать при сравнении эффективности разгрузки блоков и их остановов, для прохождения минимума нагрузки.
§ 4 -3 . Оптимальное соотношение экономической и номинальной мощности
паротурбинного блока
Из-за снижения удельного веса выработки электроэнергии гидроэлектростанциями’ и развития атомной энергетики тепловые электростанции будут все более участвовать в регулировании на грузок в энергосистемах. Для этой цеди могут привлекаться спе циальные пиковые установки, а в определенных условиях и блоки,.
73
ранее предназначаемые для базовых нагрузок. Последние должны
быть приспособлены к работе в достаточно широких пределах изме-
н вня кагрузкн.
Известно, что при проектировании паровых турбин различают
эффективную номинальную и экономическую мощности. Под номиналь ной понимают мощность, которую турбина может развивать я течение произвольного отрезка времени. Эта мощность и фиксируется как мощность агрегата электростанции. При экономической мощности турбина имеет наивысший относительный к.п.д.П о причинам, отпе ченным выше, целесообразно иметь наибольший к .п .д . при нагруз ках,меньших номинальных. Однако все отечественные блоки имеют максимальный к .п .д . нри номинальной мощности, т .к . они проекти ровались для работы с высоким коэффициентом нагрузки.
Изменение условий работы блоков делает целесообразным воз
врат при проектировании турбин к двойной мощности - экономиче ской и номинальной [ 5 l ] . Этим обеспечивается устойчивость теп ловой экономичности в более широком интервале 'нагрузок; отпа - дает необходимость развивать хвостовые поверхности нагрева котло
агрегатов для |
получения расчетного к .п .д . ни поминальной |
нагруз |
|
к е; появляется |
возможность |
увеличения пред ел» ной мощности |
тур- |
бяп» |
|
|
|
Для выбора |
оптимального |
по тепловой экономичности со от ноше |
|
ния между номинальной и экономической мощностью необходимо опре |
делить годовой расход тепла на турбину для разных значений этого соотношения и разных графиков нагрузки. При этом возможно учиты вать только изменение тепловой экономичности турбины, так как эко номичность работы энергоблоков большой мощности в широком диапа
зоне нагрузок,определяется в |
основном работой |
турбоустановки |
||||
. [ 52 ] . |
|
|
|
|
|
|
Для решения поставленной |
задачи необходимо |
аналитическое ‘ - |
||||
описание Годового-графика электрических нагрузок. Такой гипоте |
||||||
тический |
график нагрузок |
по |
продолжительности |
в |
относительны.. |
|
величинах |
представлен на |
рис. 4 -4 . |
На рисунке |
L |
f |
|
= |
||||||
( t - текущее время ; |
t x- |
число |
часов в году); |
к Ni'f) - - Д ! |
СN -Ш.текущая нагрузка; - нагрузка,равнап номипалмтй'
мощности |
установки ) ; |
—aim. ( |
№ПШ1минимальиал на - |
|||
грузка ) |
- |
коэффициент неравнойерноети |
графика нагрузки. |
|||
Относительную текущую нагоузку представим в виде |
|
|
||||
|
|
N l T H n W , |
- |
- |
( , . w |
|
где й Д , с |
- коэффициенты, |
зависящие |
от конфигурации |
|
графика |
|
|
|
нагрузки. |
|
|
|
|
74
Из выражения |
следует , |
что |
|
при |
т |
=i « |
N(T)»a+S-m0, |
при |
х |
«о |
N(t)*a»< . |
Таким образом, |
, ' |
Годовая выработка электроэнергии установкой состарит
4 т * ] ж Ш Т л
= |[ ь а - Л см г и - ^ в,
т . 0 . |
С » |
|
|
( * - Ж) |
|
|
РИС.4 |
-4 |
|||
Подставляя |
значения |
CL |
, о |
и |
С |
(4 -3 3 ) |
, |
получим |
|||
|
|
|
N ( T H - o - m 0)t |
Г |
|
|
|
(4 -3 5 ) |
|||
Формула |
(4 -3 5 ) получеиа Россандероы и носит |
его |
имя. |
||||||||
Выражение (4 -3 5 ) |
позволяет представить годовой график по про- . |
||||||||||
доджительйости через |
коэффициент неравномерности |
Ш0 |
и коэффи |
||||||||
циент заполнения графика |
нагрузки |
ttl |
.И з |
(4 -3 4 ) |
видно, что |
представляет собой отношение действительной выработки электро -
эноргии к теоретически возможной при работе блока с нагрузкой
МОГ) =1 время Т =1.
Зависимость расхода тепла на турбоагрегат от нагрузки можно вы разить, используя энергетическую характеристику. Такая двухзопная энергетическая характеристика представлена на рис. 4 -5 .
Часовой расход тепла изыеняет-
той ход, |
при эконо- |
Рио. 4-5 |
мнческой |
и номиналь |
|
ной нагрузках. |
|
|
Изменяющееся значение нагрузки N |
представим формулой (4 -3 5 ; |
75
|
|
m - щ» |
|
N - N J K I- n O t 1 |
|
|
|
|
( 4 - 3 8 ) |
|
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
(X-----t-_--«■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
С учетом |
(4 -.J8 ) . выражение |
(4 -3 6 ) |
принимает вид |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
Q r Q r |
|
|
|
|
|
|
|
u _39) |
|
|||
а выражение (4-Э 7) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
M„-N |
|
|
|
|
|
(4 -4 0 ) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
N3 |
|
|
|
|
|
|||
|
Если турбоагрегат работает |
при нагрузке |
и |
большей в те |
||||||||||||
чение какого-то времени |
t , |
(р и с .4 - 6 ), то годовой |
расход тепла, |
|
||||||||||||
потребляемый |
турбиной, равен |
|
|
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И з.d t + |
|
0 , d i |
C 4 - 4 i ) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время |
|
,*4 |
определится |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
из |
выражения (4 -3 8 ) |
при заме |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
не величины |
N |
на |
N3 |
. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя |
значения |
Q, |
и Q2 , |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
определенные |
|
по формулам (4 -3 9 ) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
н (4 -4 0 ), в |
(4 - 4 1 ), |
после |
интег |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
рирования получим ^ 53 J |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Q,=(d(QH‘ % +0 х У ) ( й |
)i+ |
|||||||
Ри с.4 -6 . Возможные |
графики |
нагруз |
•4-tQ xN - т ) ^ Оэ т ] } t к а с 4-4 2) |
|||||||||||||
|
|
|
ки турбоагрегата |
|
||||||||||||
о |
т |
=0.875 |
■; |
т |
0 = 0 , б ; |
|
где |
^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
гп = 0,75 |
; |
т . о=0,5 |
; |
|
ПерераЪход |
тепла |
при работе |
||||||||
3 ) |
|
т .= 0 ,7 5 ; т |
0 = 0.7 |
; |
турбины на частичных нагрузках |
|
||||||||||
4) |
т |
= 0,625 |
5 |
ГПо=03 |
|
по |
заданному |
графику нагрузки |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
по сравнении с расходом, кото |
|
|||||||
рый бы она имела, |
выработав то |
же количество |
электроэнергии |
(Э |
), |
|||||||||||
но |
при нагрузке |
N3 , |
составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
~ |
" |
|
|
|
|
|
|
|
(4 -4 3 ) |
||
г, |
|
|
|
|
n |
|
Wi(J) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество тепла |
|
[ L ,3, |
определяется из выражения |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Ql(s) |
> |
|
|
|
|
|
|
(4 -4 4 ) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
76