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

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

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

9 ]

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

),

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