11.3.4. ЭкономиЯ топлива при комбинированной выработке электриЧеской энергии и тепла

Экономия топлива, получаемая при комбинированной выработке электрической энергии и тепла на ТЭЦ, по сравнению с раздельной выработкой таких же количеств электрической энергии на КЭС и тепла в котельной определяется по выражению:

DВ_эк = (В_КЭС + В_кот) - В_ТЭЦ = (В_КЭС + В_кот) - (В^э_т + В^т_т) = DВ_э + DВ_т , (11.44)

где DВ_э - разница в расходах условного топлива на КЭС и ТЭЦ при выработке одинакового количества электрической энергии; DВ_т - разница в расходах условного топлива в котельной и на ТЭЦ при отпуске одинакового количества тепла.

При выработке на ТЭЦ только электрической энергии комбинированным методом на внешнем тепловом потреблении и ориентировочных расчетах абсолютная величина экономии топлива определяется по формуле:

DВ_эк = Э (b_КЭС - b^э_т) + Q (b_кот -b^т_т) ,(11.45)

а экономия топлива на единицу отпускаемого внешним потребителем тепла - по формуле

, (11.46)

где = Э/Q - удельная выработка электроэнергии на внешнем тепловом потреблении; b_КЭС и b_кот - удельный расход условного топлива на выработку электрической энергии на КЭС и тепла в котельной; b^э_т и b^т_т - удельный расход условного топлива на выработку электрической энергии и тепла на ТЭЦ; Db_э и Db_т - удельная экономия топлива на выработку электрической энергии и тепла на ТЭЦ.

Основная часть экономии топлива получается в результате комбинированной выработки электрической энергии на ТЭЦ [первое слагаемое в формулах (11.13) и (11.14)], так как значения b_КЭС примерно в 2 раза больше значений b^э_т. Экономия топлива, получаемая при выработке тепла на ТЭЦ (второе слагаемое, представляет значительную величину только при сравнении с небольшими местными котельными, в которых КПД ниже, чем котлов ТЭЦ. При сравнении же с современными крупными районными котельными, КПД которых примерно такой же, как и котельных ТЭЦ, второе слагаемое мало и им пренебрегают.

Если принять для примера = 0,4; b_КЭС = 0,0871 г/кДж; b^э_т = 0,0395 г/кДж, то экономия условного топлива за счет комбинированной выработки электроэнергии составит Db_э = 0,4 (0,0871-0,0395) » 0,02 г/кДж.

При выработке электрической энергии на ТЭЦ одновременно по теплофикационному и конденсационному циклам разница в расходах условного топлива на КЭС и ТЭЦ определяется по формуле

DВ_э = Э_т(b^КЭС - b^э_т) - Э_т.к(b^э_т.к - b_КЭС) (11.47)

где Э_т и Э_т.к - количество электрической энергии, вырабатываемой на ТЭЦ по теплофикационному и конденсационному циклам; b^э_т и b^э_т.к - удельные расходы топлива на производство электрической энергии на ТЭЦ по теплофикационному циклам; b_КЭС - удельный расход топлива на производство электрической энергии на КЭС.

Экономия топлива получается на ТЭЦ при работе по теплофикационному циклу, то есть благодаря комбинированной выработке электроэнергии на внешнем тепловом потреблении [первый член формулы (11.47)]. При производстве части электрической энергии по конденсационному циклу будет перерасход топлива на ТЭЦ, так как b^э_т.к всегда больше b_КЭС [второй член формулы (11.47)].

Из уравнения (11.47) видно, что экономия топлива зависит от показателей ТЭЦ и замещаемой КЭС. Величина ее будет тем больше, чем больше выработка электроэнергии по теплофикационному циклу Э_т и меньше выработка по конденсационному циклу Э_т.к и чем ниже удельные расходы топлива на выработку электрической энергии на ТЭЦ по теплофикационному b^э_т и конденсационному b^э_т.к циклам.

К увеличению Э_т и снижению b^э_т и b^э_т.к ведет повышение начальных параметров пара перед турбиной, увеличение единичных мощностей, совершенствование конструкции проточной части турбин, применение промышленных перегревов и регенерации. Кроме того, увеличение Э_т и уменьшение b^э_т происходит при снижении параметров отборов пара и применение многоступенчатого подогрева сетевой воды, а уменьшение b^э_т.к - при снижении давления пара в конденсаторах.

Значения Э_т.к зависят от установленной мощности, то есть коэффициента теплофикации a_ТЭЦ и типа турбин ТЭЦ.