1.2 Технологический процесс производства электроэнергии на эс

1.2.1 Тепловые конденсационные электрические станции (тэс)

На тепловых электростанциях химическая энергия сжигаемого топлива преобразуется в котле сначала в потенциальную, а затем в кинетическую энергию пара, приводящего во вращение турбину, соединенную с генератором. Механическая энергия вращения преобразуется генератором в электрическую.

Основными особенностями ТЭС являются: удаленность от потребителя, что определяет выдачу мощности на высоком и сверхвысоком напряжениях, и блочный принцип построения. Энергоблок представляет как бы отдельную электростанцию со своим основным и вспомогательным оборудованием и центром управления – блочным щитом. Главным преимуществом блочных ЭС является упрощение системы паропроводов, что облегчает применение пара сверхвысоких параметров.

Технологическая схема ТЭС (рис. 1.2) состоит из следующих систем: топливоподачи, пылеприготовления, воздухоподачи, котла, турбины, тепловой схемы блока, циркуляционного водоснабжения, золошлакоудаления, водоподготовки и электрической части станции.

Рисунок 1.2 – Технологическая схема ТЭС

1 – топливный склад; 2 – дутьевой вентилятор; 3 – воздухоподогреватель; 4 – схема пылеприготовления; 5 – горелки; 6 – котел; 7 – барабан котла; 8 – пароперегреватель; 9 – турбина; 10 – конденсатор; 11 - циркнасос; 12 – конденсатный насос; 13 – подогреватель низкого давления (ПНД); 14 – деаэратор; 15 – питательный электронасос; 16 – подогреватель высокого давления (ПВД); 17 – экономайзер; 18 – электрофильтр; 19 – дымосос; 20 – дымовая труба; 21 – генератор; 22 – блочный трансформатор; 23 – трансформатор собственных нужд (ТСН); 24 – выключатель; 25 – открытое распредустройство; 26 – ЛЭП

1.3 Графики нагрузок электроустановок

Постоянное подключение и отключение, а также изменение режимов работы потребителей приводит к изменению нагрузки оборудования. С помощью регистрирующих приборов можно получить график зависимости P(t), Q(t), S(t), I(t). Для удобства эти графики преобразуют в ступенчатые.

Различают графики суточные, сезонные, годовые. По месту (элементу) изучения:

• нагрузки потребителей ( на шинах подстанций);

• сетевые ( на шинах районный и узловых подстанций);

• электростанций;

• энергосистемы.

Используются для:

• проектирования;

• ведения режима работы;

• анализа работы электроустановок;

• составления прогнозов;

• планирования ремонтов.

При проектировании используется перспективный график нагрузки потребителей. Для его получения путем суммирования номинальных мощностей электроприемников получают установленную мощность P_уст = Σ P_ном, затем с учетом средних КПД электроустановок потребителей η_ср.п и местной сети η_ср.с вычисляют присоединенную мощность на шинах подстанции потребителей

.

Действительная загрузка обычно меньше установленной мощности. Это учитывается коэффициентами одновременности k_о и загрузки k_з. Тогда максимальная нагрузку потребителя

,

где k_спр – коэффициент спроса для рассматриваемой группы потребителей (черная металлургия, хим. промышленность и т.д.).

Н айденное P_max является наибольшим в году и соответствует периоду зимнего максимума нагрузки. Эту величину принимают за 100% в типовом графике, который приводится в справочной литературе, например, рис 1.1 и все величины пересчитываются в абсолютные единицы.

Рисунок 1.3 – Типовой график нагрузки для черной металлургии

1- активная мощность; 2- реактивная мощность

Полная мощность по ступеням определяется по выражению .

Используя графики можно получить ряд характеристик нагрузки, влияющих на выбор оборудования. Площадь под кривой равна энергии, прошедшей через установку за рассматриваемый период времени

,

где P_i - мощность i – й ступени, T_i - продолжительность ступени.

Средняя нагрузка за рассматриваемый период T

.

Степень неравномерности оценивают коэффициентом заполнения

.

Условная продолжительность использования максимальной нагрузки

и установленной мощности

.