2. Определение характеристики относительного прироста расхода топлива кэс-1

Критерием оптимального распределения активной мощности, которую должна вырабатывать тепловая электростанция за час в соответствии с диспетчерским графиком, является минимальный расход топлива. Как известно, условием оптимального распределения нагрузки между блоками является равенство относительных приростов расхода топлива для всех параллельно работающих блоков. При распределении нагрузки в энергосистеме используются аналогичные характеристики электростанций (ЭС).

Расчет характеристики относительного прироста (ХОП) расхода топлива ЭС начинают с определения характеристик всех установленных и включенных в работу блоков. ХОП блока определяется текущим техническим состоянием основного оборудования блока, и в первую очередь, парогенератора и турбогенератора. Основой для построения являются нормативные характеристики этого оборудования. Для каждого типа блоков в соответствии с вариантом задаются характеристики К.П.Д. парогенератора от его тепловой нагрузки и расходные характеристики турбогенератора.

ХОП блока брутто строится по точкам в рабочем диапазоне нагрузки блока. Минимальная мощность определяется парогенератором, который не допускает глубокой разгрузки из-за возможного погасания факела, останова и последующей растопки котла. Максимальная мощность ограничивается номинальными параметрами оборудования.

При определении характеристик для парогенератора используется зависимость К.П.Д. от часовой производительности, определяемой в тоннах свежего пара или в Гкал. Для турбогенератора используется типовая характеристика расхода тепла, состоящая из двух отрезков прямых с возрастанием наклона при мощности Р_о. Характеристика описывается формулой с использованием -функции, равной нулю при и 1 при ,

, (2-1)

где Р – мощность блока в МВт,

Q – расход тепла в Гкал,

Q_xx – расход холостого хода,

q₁, q₂ – относительные приросты расхода тепла на участках характеристики.

Расчёт ХОП блока начинают с построения характеристики относительного прироста парогенератора методом обратного баланса. В соответствии с методом для каждой произвольно выбираемой точки заданной характеристики котла находят значение  и определяют потери тепла в Гкал

. (2-2)

По найденным точкам строится график в виде плавной кривой (рис. 2) и методом конечных приращений в каждой точке определяется производная в относительных единицах

. (2-3)

Относительный прирост для котла в именованных единицах т у.т./Гкал определяется по формуле

. (2-4)

Все расчётные данные рекомендуется оформить в виде таблицы, столбцы которой соответствуют параметрам , а строки разным значениям выработки тепла Q.

Полученные расчётом точки определяют зависимость .

Таблица 1

, Гкал	, %	, Гкал	, Гкал	, о.е.	, тут/Гкал

Рабочий диапазон мощности блока снизу ограничивается минимальной загрузкой котла и в соответствии с расходной характеристикой ТГ определяется по формуле

. (2-5)

В связи с этим рекомендуется следующий алгоритм расчёта характеристики блока.

1. Намечаются несколько точек в диапазоне с обязательным включением точки .

2. Для каждой точки определяется относительный прирост турбогенератора, равный или . В точке принимаются оба значения, что и определяет разрыв в характеристике блока при этой мощности.

3. Считается расход тепла на ТГ по формуле (2-4).

4. По характеристике котла для найденного расхода тепла определяют прирост .

5. Относительный прирост блока ту.т./(МВтч) определяется как произведение соответствующих приростов котла и турбогенератора

Результаты расчёта рекомендуется свести в таблицу.

Таблица 2

Р, МВт	q, Гкал/МВт	Q, Гкал	, тут/Гкал	, тут/МВтч

Полученную характеристику относительного прироста блока необходимо представить в виде графика, дополнив её вертикальными участками на границах рабочего диапазона (рис. 3). В таком виде она будет использована в дальнейшем при графическом распределении нагрузки.

Аналогично строится характеристика и для другого типа блоков.

Рис. 2 Рис. 3

Характеристика КЭС строится при условии оптимального распределения мощности ЭС между блоками. Критерием оптимального распределения является минимум расхода топлива при работе всех блоков на одинаковом топливе или минимум затрат при работе их на топливе с разной стоимостью. Условием оптимального распределения активной мощности между блоками является равенство относительных приростов всех параллельно работающих блоков:

.

Оптимальную нагрузку блоков можно найти графическим методом. Для этого необходимо построить ХОПы блоков на миллиметровке в одинаковом масштабе по оси приростов (рис. 4), затем для разных значений одинакового для всех блоков прироста по характеристикам найти нагрузку каждого типа блоков и общую нагрузку КЭС путем суммирования найденных мощностей с учетом числа блоков каждого типа. Для характеристик с линейными участками достаточно провести суммирование только для тех значений приростов, при которых меняется наклон участков. Полученные таким образом точки образуют ХОП электростанции.

Оптимальное распределение общей нагрузки Р₀ находят обратным ходом: на оси мощности КЭС откладывается величина Р₀, определяется соответствующий ей прирост, и для этого одинакового для всех блоков значения по характеристикам блоков находят мощность каждого. На рис. 4 показано распределение мощности Р₀=121 МВт между блоками.

Рис. 4

Результаты распределения представляются в виде диспетчерской таблицы, которая помогает дежурному инженеру станции обеспечивать выполнение диспетчерского графика при минимальных расходах топлива. Диспетчерские таблицы строятся для разных составов включенных в работу блоков. В них для разных значений общей нагрузки Р₀ в рабочем диапазоне для заданного состава указывается оптимальная мощность каждого блока ( табл. 3).

Таблица 3

Р0, МВт	Блоки				Прирост, т у.т./МВт.ч
	Р1	Р2	….	Р5
Рмин
….
Рмакс

При построении таблицы достаточно привести не менее 10 точек с удобным шагом по общей мощности электростанции.