2.5. Определение удельной экономии топлива при теплофикации от тэц

В большинстве случаев значительный интерес представляет определение ожидаемой экономии топлива, отнесенной к единице теплоты, отпущенной в тепловые сети. Использование этого показателя упрощает проведение технико-экономических расчетов на начальных стадиях проектирования.

Удельная экономия топлива может быть представлена как сумма двух слагаемых:

b = b_э + b_т,

где b_э – удельная экономия топлива за счет выработки электроэнергии на ТЭЦ;

b_т – удельная экономия или перерасход топлива за счет централизации теплоснабжения.

При теплофикации в идеальном цикле Карно (рис. 2.1) удельная экономия топлива, затраченного на выработку электрической энергии, отнесенная к единице теплоты, отпущенной из отборов турбин, составит:

b_э = Э_т(b^э_к – b^э_т) =

Несмотря на наличие необратимых потерь, отличающих условия работы реальных ТЭЦ и КЭС от идеальных, значения b_э, получаемые в настоящее время на действующих ТЭЦ, достаточно близки к значениям удельной экономии топлива, исчисляемых по выше приведенному выражению.

Удельная экономия топлива за счет концентрации производства теплоты на ТЭЦ и централизации теплоснабжения, кг/ГДж, определяется по формулам

-при отнесении удельной экономии топлива к 1 ГДж теплоты, отданной абонентам

b_т = ;

-при отнесении удельной экономии топлива к 1 ГДж теплоты отпущенной от ТЭЦ в тепловую сеть

b_т = ;

Как уже отмечалось, экономия топлива в теплофикационных системах за счет концентрации производства теплоты на крупных ТЭЦ и соответствующего повышения уровня централизации теплоснабжения, т.е. b_т  0, будет возможна лишь в том случае, когда  1. Однако топливо сберегающий эффект, который может быть получен на крупных ТЭЦ, работающих на высоких и сверхкритических параметрах пара, окупает издержки, связанные с повышением уровня централизации теплоснабжения. Оптимальный уровень централизации и повышения концентрации производства теплоты на ТЭЦ должен определяться, исходя из конкретных условий.

2.6. Метод оргрэс распределения расхода топлива на выработку электрической энергии и теплоты на тэц

В разделе 2.1 определение расхода топлива на выработку электрической энергии и теплоты на ТЭЦ произведено в соответствии с так называемым физическим методом. Согласно этому методу, общий расход теплоты (топлива) в комбинированном производстве условно делится на две составляющие: одна пропорциональна отпуску теплоты потребителям, другая – остальному количеству теплоты, которое относят на производство электроэнергии. Другими словами, все количество теплоты, поступающее в паровую турбину с перегретым паром за вычетом теплоты регулируемых отборов, отданной на нужды теплоснабжения, относится на производство электроэнергии. При этом на выработку единицы электроэнергии при раздельном производстве (на КЭС) расходуется примерно в 1,5 раза больше тепловой энергии, чем при комбинированном производстве, поэтому очевидно, что при таком разделении расхода теплоты (топлива) в последнем случае вся экономия от уменьшения его общего расхода относится к процессу производства электроэнергии.

Как уже указывалось выше, данный метод не имеет серьезного научного обоснования и дает необоснованно завышенный расход топлива на производство тепловой энергии. Вследствие указанных недостатков с 1 февраля 1996 года физический метод был заменен новым усредненным методом распределения затрат топлива между электроэнергией и теплотой на ТЭЦ (метод ОРГРЭС).

Согласно этому методу расход топлива на электроэнергию вычисляется по следующей формуле

В_т.э = В_т k^э,

где В_т – годовой расход условного топлива кг·усл.т.:;

k^э – коэффициент отнесения расхода топлива, сжигаемого в энергетических котлах, на производство электроэнергии. Этот коэффициент определяется зависимостью

k^э = ,

Здесь Q_э – расход топлива на производство электроэнергии, рассчитываемый по формуле

Q_э = D₀ h₀ + D_п.п (h^/_ЦСД – h^//_ЦВД) – G_п.в h_п.в – Q_m,

где D₀ – расход свежего пара, поступающего на турбоагрегат кг/с;

h₀ – энтальпия свежего пара перед турбиной кДж/кг;

D_п.п – расход пара, поступающего во вторичный (промежуточный) перегреватель кг/с;

h^/_ЦСД , h^//_ЦВД – энтальпия пара в ЦСД (после промперегрева) и на выходе из ЦВД (до промперегрева) кДж/кг соответственно;

h_п.в – энтальпия питательной воды кДж/кг;

Q_m – отпуск теплоты из теплофикационных отборов;

Q_э(отр) – увеличение расхода теплоты на производство электроэнергии при отсутствии отпуска теплоты внешним потребителям из отбора.

Q_э(отр) = Q_отб,i (1- ) + Q_ув(1- ) + (Q_конд – Q_ув),

где  Q_отб,i – количество теплоты, отпущенной внешним потребителям из отборов;

Q_конд и Q_ув – то же от всех конденсаторов и от конденсаторов с ухудшенным вакуумом соответственно;

и  коэффициенты ценности теплоты, отпускаемой из каждого отбора и от конденсатора при работе с ухудшенным вакуумом. Коэффициент ценности теплоты рассчитывается по зависимости

.

Здесь h₀ и h_отб,i – энтальпия пара перед турбоагрегатом и в каждом из отборов;

h_п.п – повышение энтальпии пара в промежуточном пароперегревателе;

h_2к – энтальпия пара в конденсаторе при фактической электрической мощности турбоагрегата, но при условии его работы в конденсационном режиме;

К – эмпирический коэффициент, зависящий от давления пара перед турбоагрегатом. Его значения рекомендуется принимать по данным РД 34.08.552-95 (табл. 2.3).

Таблица 2.3

Давление пара перед турбоагрегатом, МПа	Коэффициент К
До 3,5	0,25
9,0	0,30
13,0	0,40
24,0	0,42

Значения определяются по той же формуле, что и , однако при этом вместо h_отб,I используется значение h_ув (энтальпия пара при ухудшенном вакууме в конденсаторе).

При таком подходе количество топлива, приходящегося на производство теплоты, составит:

В_т.т = В_т – В_т.э .