Файл: Кулоян, Л. Т. Тепло- и холодоснабжение в условиях теплого климата (на примере Армянской ССР).pdf

сводится к определению числа турбоагрегатов принятого типа и мощности.

Наиболее сложным является определение расчетного ко­

регатов. Прерывистость этой шкалы приводит к тому, что в действительных условиях расчетный коэффициент теплофика­ ции часто отклоняется от своего оптимального значения.

Очевидно, что если на эффективность теплофикации ока­ зывают влияние и природно-климатические условия, то между последними и значением а™1* должна быть определенная

связь. В некоторых исследованиях, имеющих целью разрабо­ тать аналитические методы определения оптимального значе­ ния расчетного коэффициента теплофикации, делаются по­ пытки получить обобщенные уравнения вне зависимости от климатических условий. Такие аналитические зависимости обычно описывают более простые случаи (однородная на­ грузка, однотипные агрегаты и т. д.) и оказываются так или иначе зависящими от климатических условий. Действительно, если полученные уравнения не справедливы для всех климати­ ческих районов (например, для южных [Л. 55]), то это уже значит, что климатическими факторами игнорировать нельзя. Они фактически не игнорированы и в обобщающих (вне за­ висимости от местных климатических условий) уравнениях, так как в большинстве из них фигурирует продолжительность отопительного периода [Л. 55, 56]. Строго говоря и доля на­ грузки горячего водоснабжения и удельная выработка элек­ троэнергии на тепловом потреблении и ряд других величин, входящих в эти уравнения, сами также зависят от климатичес­ ких и других природных факторов.

Следует также отметить, что. если аналитические соотно­ шения, приведенные в работе А. И. Корнеичева [Л. 55] л включающие величину аТЭц, записать в виде уравнения для определения расчетного коэффициента теплофикаций, то в правой части уравнения обязательно окажется и величина he, которую, как уже часто отмечалось, можно одновременно рас­ сматривать в качестве климатологического коэффициента. В § 2—8 было отмечено о сложной взаимосвязи между показа­ телями эффективности комбинированной схемы энергоснаб­ жения и местными природными факторами, влияние которых отнюдь не ограничивается показателями отопительного пе­ риода. При действительном учете воздействия природно-кли­ матических условий на процессы генерации, транспорта и по­ требления энергии (в первую очередь тепла), а также на кон­ структивные особенности всех энергоустановок, связанных с

130

с т в е н н о с т и » решения, даже без учета д и с к р е т н о с т и

шкалы типоразмеров и мощностей турбоагрегатов, не может быть речи. Не случайно, что при возможно полном учете всех

факторов кривые А З = f («гэц ), построенные для определения экономически оптимального значения а тэц> оказываются поло­ гими, что указывает на сильную зависимость )3 от мест­ ных условий, в том числе и от природных.

На результаты расчетов и на количественные оценки вообще большое влияние оказывают степень точности исход­ ной информации, принятые нормативные величины,, способ расчета (ручной или машинный) и т. д. Учитывая все вышеиз­ ложенное, следовало бы отыскать для заданного периода вре­

удовлетворяющего условиям возможно максимальной эконо­ мии топлива и расчетных затрат. Учитывая сложность задачи, делаются также попытки решать задачу по выбору оптималь­ ного соотношения тепловых и электрических мощностей ТЭЦ с применением ЭЦВМ. Расчеты, выполненные такими методами, подтвердили все ранее сделанные выводы о влия­ нии климатических факторов на оптимальную величину коэф­ фициента теплофикации. Результаты аналитических исследо­ ваний, как и конкретных технико-экономических разработок, посвященных вопросам строительства ТЭЦ в различных горо­ дах Армении (выполненные в Ереванском политехническом институте и Арм. НИИ энергетики) и других Закавказских республик, показали, что в условиях теплого климата опти­ мальное значение расчетного коэффициента теплофикации, как правило, снижается. Однако степень такого снижения может оказаться незначительной или весьма ощутимой в зависимости от других, сильно влияющих на «тэц факторов, их сочетания и т. д. Речь в первую очередь идет о типе и единичной мощности турбин, соотношении начальных параметров пара на ТЭЦ и замещаемой КЭС и особенно стоимости топлива. Так, сочета­ ние дешевого топлива с низкой единичной мощностью тепло­ фикационных турбин приводит к усилению влияния климатиче­ ских условий и оптимальное значение а-гэцдля районов теплого климата заметно снижается. Например, для турбин Т-100-130 при стоимости топлива зт = 10 руб/т у.т. значение коле­

блется в пределах 0,55—0.65 для Москвы и 0,50—0,60 для Ере­

131

слабо. С увеличением мощности теплофикационных турбин и повышением начальных параметров пара значение увели­

чивается почти независимо от климатических условий и стои­ мости топлива. Так, для турбин типа Т-170-130 и особенно Т-250-240 а “зЦг принимается равным его максимально воз­

можному значению по техническим условиям.

Таким образом, современная тенденция развития энерге­ тики — применение мощных и экономичных теплофикацион­

ных турбин приводит к тому, что один из важных показателей эффективности теплофикации <хТЭц оказывается сравнительно слабо зависящим от климатических условий.

Следует также учесть, что климатические факторы более заметное влияние оказывают на величину экономии топлива, и поэтому значения (а™т()в и (а °"ц)з не всегда совпадают,

особенно в районах теплого климата. Такое несовпадение, во­ обще говоря, зависит от соотношения величин перерасхода капиталовложений и расчетных затрат на сэкономленное топ­

ливо.

Определение оптимальной величины расчетного коэффи­ циента теплофикации тесно связано с выбором типа, единич­ ной мощности и числа теплофикационных турбин. При такой сложной взаимосвязи конечно трудно аналитическим путем четко выявить влияние климатологического или какого-либо другого фактора на эффективность теплофикации. В этом смысле определенный интерес представляет графо-аналитиче­ ский метод экономических характеристик [Л. 56], который удобен для решения всего комплекса этих вопросов. При за­ данных природно-климатических условиях в качестве эконо­ мической характеристики принята зависимость удельной эко­ номии расчетных затрат, вызванной теплофикацией (по срав­ нению с раздельной схемой энергоснабжения) от расчетной тепловой нагрузки района, т. е. А З = f(QP) (при Qp = const, Nrsu = V ar).

Удельная экономия затрат, отнесенная к одной Гкал рас­

четной нагрузки ТЭЦ, является алгебраической суммой трех величин:

ТЭЦ и районных котельных.

132

На диаграмме Л з—Qp строятся вспомогательные кри­ вые 1, 2, 3 соответственно для з, = f(Qp), з2 = f(Qp) и з3 = f(Qp). Затем, вычитая из ординат кривой 1 соответствующие ординаты кривых 2 и 3, получаем кривую 4, изображающую

одной турбины Т-50-130 на отопительно-бытовом потреблении тепла (замещаемая конденсационная мощность с турбинами К-200-130, замещаемое топливо-донецкий уголь при зт = 13 руб/т у.т., для климатических условий Москвы). Здесь же нанесена кривая « Тэц = f(Qp ). Как видно из рис. 2—14, максимальной удельной экономии топлива соответствует (ат°эцЬ = 0,7, а максимальной удельной экономии расчетных

затрат («”эч )3 = °,48.

Рис. 2—14. Построение экономической характеристики для турбоагрегата Т-50-130.

Такие же характеристики можно построить для ТЭЦ с турбинами разных типов и при разном числе агрегатов. Поль­ зуясь такими характеристиками, построенных с учетом всех местных, в том числе и климатических факторов, можно опре­

(тип, мощность и число), так и оптимальные значения коэф­

133

дачу—определить целесообразный диапазон расчетных тепло­ вых нагрузок ТЭЦ в зависимости от количества и типа уста­ новленных агрегатов.

Несколько более трудным окажется применение этого ме­ тода для р а з н о р о д н о й тепловой нагрузки (отопительнобытовая и технологическая), связанной с выбором для ТЭЦ турбин различных типов и мощностей. Из изложенного видно, что природно-климатические условия оказывают определенное влияние и на выбор турбоагрегатов. Чем выше экономические показатели турбоагрегата, тем менее заметно это влияние. Мощные теплофикационные турбин^ с высокими парамет­ рами пара, типа например, Т-250-240 обладают высокой эко­ номичностью и при работе на чисто конденсационном режи­ ме. Понятно, что на выбор таких мощных турбин природноклиматические условия окажут небольшое влияние, особенно при дорогом топливе. Однако в условиях могних южных го­ родов трудно будет достичь полного использования тепловой мощности таких турбин. Резкое увеличение радиуса охвата теплофикацией (одна городская ТЭЦ для всего, города), в связи с применением мощных теплофикационных турбин мо­ жет оказаться экономически необоснованной из-за больших затрат на транспорт тепла, связанных со сравнительно низкой теплоплотностью, необходимостью сооружения транзитного теплопровода и т. д. Особо ограничивающим фактором может оказаться сложный рельеф многих таких городов.

Поэтому применение весьма мощных турбин для тепло­

фикации южных городов в значительной степени связано с прогрессом в области удешевления тепловых сетей. Однако в отдельных случаях турбины типа Т-250-240 с успехом могут быть использованы и в южных районах страны (в крупных городах), если единичная мощность конденсационных турбин соответствующих энергосистем не превышает 300 МВт (при работе на конденсационном режиме экономические показате­ ли турбин Т-250-240 заметно не отличаются от таковых для К-300-240) и в перспективе ожидается значительный рост теп­ ловых нагрузок.

Длительная работа таких турбин со значительной выра­ боткой электрической энергии на конденсационном режиме допустима конечно в отдельных исключительных случаях и при умеренно дорогом топливе.

Для покрытия отопительно-бытовой нагрузки крупных городов, отличающихся теплым климатом и сравнительно до­ рогим топливом, наиболее приемлемым во многих случаях окажутся теплофикационные турбины мощностью 100 МВт и выше. Использование в условиях теплого климата теплофи­ кационных турбин меньшей мощности, например Т-50-130, требует тщательного обоснования. Использование их в город-

134