Расчет показателей надежности оборудования ТЭС. Учебное пособие
.pdfэлектростанций (ТЭС) с использованием алгоритмического подхода. Включены необходимые справочные материалы, которые могут быть полезны для студентов и специалистов в области теплоэнергетики.
Расчеты надежности энергоблоков являются важным этапом на стадии курсового и дипломного проектирования ТЭС. Они позволяют оценить, как режимные показатели энергоблоков влияют на резерв функционирующих электроэнергетических систем и систем теплоснабжения, при этом учитывается заданный уровень надежности энергоснабжения.
Особое внимание в методике уделяется вопросам резервирования в теплоснабжающих системах, что является критически важным для обеспечения бесперебойного и надежного энергоснабжения потребителей. Методика включает в себя анализ различных факторов, влияющих на надежность, и предлагает подходы к оптимизации резервов, что позволяет повысить эффективность работы ТЭС и улучшить качество предоставляемых услуг.
51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Акционерное Общество «УралГидроМаш». Продукция. Гидротурбины. https://uralgidromash.ru/katalog-produktsii/cat/gidroturbiny/
2.БеляевС.А. НадежностьтеплоэнергетическогооборудованияТЭС: учебное пособие / С.А. Беляев, А.В. Воробьев, В.В. Литвак. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. – 248 с.: ил., табл., схемы.
3.Буров В.Д. Тепловые электрические станции: учебник для вузов / В.Д. Буров, Е.В. Дорохов, Д.П. Елизаров и др.; под ред. В.М. Лавыгина, А.С. Седлова, С.В. Цанева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 466 с.: ил.
4.Гладышев Г.П. Оценка готовности энергоблоков по выработанной энергии / Г.П. Гладышев, В.П. Гунин // Изв. АН. Энергетика и транспорт. – 1982. –
№1.
5.ГОСТ27.002–2015 Надежность в технике(ССНТ). Терминыиопределе-
ния.
6.Григорьева О.К. Надежность оборудования ТЭС: учебное пособие / О.К. Григорьева, А.И. Дворцевой. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2020. – 99 с.
7.Компания «Чэнян». Гидравлические турбины. Категория: Турбины и насосы. https://best-china.ru/44
8.Котельный завод г. Бийска. Продукция. Каталог промышленного отопи-
тельного оборудования. https://biyskiykotelnyuzavod.ru/catalog/
9.Кудинов А.А. Расчет тепловых схем парогазовых установок тепловых электростанций: учеб. пособие / А.А. Кудинов, С.К. Зиганшина, К.Р. Хусаинов. – Москва: ИНФРА-М, 2024. – 256 с.
10.Надежность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС / Под ред.
А.И. Андрющенко. – М., 1991. – 303 с.
11.Ноздренко Г.В. Надежность теплоэнергооборудования ТЭС :метод. указания к курсовому и дипломному проектированию / Г.В. Ноздренко, В.В. Зыков. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1996. – 32 с.
12.ОООТД«Бийскийзаводкотловивспомогательногооборудования». Ка-
талог продукции: Котлы водогрейные. https://bzkvo.ru/katalog/kotly-vodogrejnye/ kotly-ptvm
52
13.Острейковский В.А. Теория надежности: учебник для вузов / В.А. Острейковский. – М.: Высшая школа, 2003. – 463 с.: ил.
14.Трубицын В.И. Надежность электростанций. – М., 1997. – 204 с.
15.Щинников П.А. Расчет двухтопливной ПГУ с параллельной схемой работы: учебное пособие / П.А. Щинников, О.В. Боруш, А.А. Францева, А.А. Зуева. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 112 с.
16.Энциклопедия теплоснабжения. Климатические параметры холодного периода года для основных городов России. https://www.rosteplo.ru/w/
53
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Таблица П1.1
Типы основного оборудования паротурбинных ТЭС [6]
Обозначение |
Паропроизводителькотланость, т/ч |
Электрическая мощностьтурбоге- ,нератораМВт |
Теплофикационная мощностьтурбоагреМВт,гата |
Начальная температурапара, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е-120-100 + K-25-90 |
120 |
25 |
– |
535 |
|
|
|
|
|
Е-220-100 + К-50-90 |
220 |
50 |
– |
535 |
Е-420-140 + К-100-130 |
420 |
100 |
– |
565 |
Еп-650-140 + К-200-130 |
650 |
200 |
– |
565/560 |
|
|
|
|
|
Еп-670-140 + К-215-130 |
670 |
215 |
– |
540/540 |
|
|
|
|
|
Пп-660-140 + К-200-130 |
660 |
200 |
– |
545/545 |
Пп-1000-255 + К-300-240 |
1000 |
300 |
– |
540/540 |
Пп-1650-255 + К-500-240 |
1650 |
500 |
– |
540/540 |
|
|
|
|
|
Пп-2650-255 + К-800-240 |
2650 |
800 |
– |
540/540 |
|
|
|
|
|
Е-160-100 + Т-25-90 |
160 |
25 |
65 |
535 |
|
|
|
|
|
Е-210-100 + ПТ-25/30-90/10 |
210 |
25/30 |
35 |
535 |
2хЕ-120-140 + T-50/60-130 |
2 × 120 |
50/60 |
110 |
565 |
|
|
|
|
|
Е-320-140 + ПТ-50/60-130/7 |
320 |
50/60 |
45 |
565 |
|
|
|
|
|
Е-420-140 + ПТ-65/75-130/13 |
420 |
65/70 |
70 |
555 |
|
|
|
|
|
Е-480-140 + ПТ-80/100-130/13 |
480 |
80/100 |
80 |
555 |
Е-480-140 + Т-100/120-130 |
480 |
100/120 |
200 |
565 |
2хЕ-420-140 + ПТ-135/165-130/15 |
2 × 420 |
140/165 |
130 |
555 |
|
|
|
|
|
Еп-670-140 + Т-180/210-130 |
670 |
180/210 |
300 |
540/540 |
|
|
|
|
|
Пп-1000-255 + Т-250/300-240 |
1000 |
250/300 |
380 |
540/540 |
2хЕ-420-140 + Т-185/220-130 |
2 × 420 |
185/220 |
325 |
555 |
54
Таблица П1.2
Типы энергооборудования парогазовых ТЭС [6]
|
|
|
|
Начальные |
Паропроиз- |
Мощность |
Теплофика- |
|
|
Мощность |
Степень |
водитель- |
паротурбоге- |
ционная |
|
|
Обозначение |
ГТУ, МВт |
сжатия |
температуры |
ность |
нератора, |
мощность, |
|
|
|
|
газа/пара, |
котла, т/ч |
МВт |
МВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-45 + E-160-100 + Т-25-90 |
45 |
8,2 |
535 |
160 |
25 |
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-60 + Е-210-100 + ПТ-50/60-90/10 |
60 |
10,6 |
1180/535 |
210 |
25/30 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-60 + 2хЕ-120-100 + Т-50/60-130 |
60 |
10,6 |
1180/565 |
2 × 120 |
50/60 |
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
ГТЭ-60 + Е-320-140 + ПТ-50/60-130/7 |
60 |
10,6 |
1180/565 |
320 |
50/60 |
45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-115 + Е-480-140 + Т-100/120-130 |
115 |
10,6 |
1180/565 |
480 |
100/120 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-115 + E-480-140 + ПТ-80/100-130/13 |
115 |
10,6 |
1180/555 |
480 |
80/100 |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГГЭ-150 + Еп-670-140 + Т-180/210-130 |
150 |
13 |
1100/540/540 |
670 |
180/210 |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-60 + Е-220-100 + К-50-90 |
60 |
10,6 |
1180/535 |
220 |
50 |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-115 + Е-420-140 + К-100-130 |
115 |
10,6 |
1180/565 |
420 |
100 |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-150 + Еп-670-140 + К-215-130 |
150 |
13 |
1100/540/540 |
670 |
215 |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГТЭ-150 + Еп-660-140 + К-200-130 |
150 |
13 |
1100/545/545 |
660 |
200 |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
55
|
|
|
|
Таблица П1.3 |
|
Водогрейные котлы пиковых и районных |
|
||||
|
отопительных котельных [12] |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Теплопроизво- |
|
|
|
Наименование |
|
дительность |
Вид |
КПД котла |
|
|
номинальная, |
топлива |
брутто, % |
||
|
|
||||
|
|
МВт, Гкал/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-4,65-150 (115) |
|
4,65 |
(4,0) |
газ/мазут |
90,5/86,3 |
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-7,56-150 (115) |
|
7,56 |
(6,5) |
газ/мазут |
89,1/87 |
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-11,63-150 |
|
11,63 |
(10,0) |
газ/мазут |
92,5/89 |
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-23,26-150 |
|
23,26 |
(20,0) |
газ/мазут |
92,3/91 |
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-35-150 |
|
35 (30,0) |
газ/мазут |
92,3/91 |
|
|
|
|
|
|
|
ПТВМ-30 |
|
35 (30) |
газ/мазут |
92,2/89,5 |
|
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-58,2-150 |
|
58,2 (50) |
газ/мазут |
92,8/91,1 |
|
(ПТВМ-50) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-69,8-150 |
|
69,8 |
газ/мазут |
91,7/91,1 |
|
(ПТВМ-60) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-116,3-150 |
|
116,3 (100) |
газ/мазут |
88,6/86,8 |
|
(ПТВМ-100) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-139,6-150 |
|
139,6 |
газ/мазут |
92,3/90,1 |
|
(ПТВМ-120) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ-ГМ-209-150 |
|
209 |
газ/мазут |
91/90 |
|
(ПТВМ-180) |
|
||||
|
|
|
|
|
|
КЕВ-2,5-14-115 |
|
1,74 |
(1,5) |
уголь |
82,3 |
|
|
|
|
|
|
КЕВ-4-14-115 |
|
2,8 (2,4) |
уголь |
83,6 |
|
|
|
|
|
|
|
КЕВ-6,5-14-115 |
|
4,65 |
(4,0) |
уголь |
83,9 |
|
|
|
|
|
|
КЕВ-10-14-115 |
|
6,98 |
(6,0) |
уголь |
85,2 |
|
|
|
|
|
|
КЕВ-25-14-115 |
|
17,4 (15,0) |
уголь |
89 |
|
|
|
|
|
|
|
56
|
|
Таблица П1.4 |
||
Водогрейные котлы пиковых и районных отопительных |
||||
|
котельных [8] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теплопроизво- |
Вид |
КПД котла |
|
Наименование |
дительность |
|||
номинальная, |
топлива |
брутто, % |
||
|
||||
|
МВт, Гкал/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
КВ-Р-4,65-150 |
4,65 (4) |
уголь |
81,1 |
|
(КВ-ТС-4) |
||||
|
|
|
||
КВ-ТС-7,56-150 |
7,56 (6,5) |
уголь |
82,0 |
|
(КВ-ТС-6,5) |
||||
|
|
|
||
КВ-Р-11,63-150 |
11,63 (10) |
уголь |
80,9/84,2* |
|
(КВ-ТС-10, КВ-ТСВ-10) |
||||
|
|
|
||
КВ-Р-23,26-150 |
23,26 (20) |
уголь |
80,5/84,1* |
|
(КВ-ТС-20; КВ-ТСВ-20) |
||||
|
|
|
||
ПТВМ-30М |
35 |
газ/мазут |
92,2/89,5 |
|
|
|
|
|
|
КВГМ-58,2-150 |
58,2 |
газ |
92,8 |
|
(ПТВМ-50) |
||||
|
|
|
||
КВ-М-116,3-50 |
116,3 |
газ |
90,1 |
|
(ПТВМ-100) |
||||
|
|
|
||
КВ-М-139,6-150 |
139,6 |
газ |
92,3 |
|
(ПТВМ-20) |
||||
|
|
|
||
КВ-ГМ-209-150 |
209 |
газ/мазут |
91/90 |
|
(ПТВМ-180) |
||||
|
|
|
||
* КПД котла без воздухоподогревателя / с воздухоподогревателем.
57
|
|
|
Приложение 2 |
|
|
|
|
Таблица П2.1 |
|
Климатические параметры для городов России [16] |
||||
|
|
|
|
|
|
Температура наружного |
|
||
Название |
воздуха, °С |
Продолжительность |
||
наиболее |
средняя |
отопительного |
||
города |
||||
холодной |
за отопительный |
периода, сутки |
||
|
||||
|
пятидневки |
период |
|
|
Астрахань |
–23 |
–1,2 |
167 |
|
|
|
|
|
|
Барнаул |
–39 |
–7,7 |
221 |
|
|
|
|
|
|
Белгород |
–23 |
–1,9 |
191 |
|
Благовещенск |
–34 |
–10,6 |
218 |
|
|
|
|
|
|
Брянск |
–26 |
–2,3 |
205 |
|
|
|
|
|
|
Владивосток |
–24 |
–3,9 |
196 |
|
Владикавказ |
–18 |
+0,4 |
174 |
|
|
|
|
|
|
Владимир |
–28 |
–3,5 |
213 |
|
|
|
|
|
|
Волгоград |
–25 |
–2,2 |
178 |
|
Вологда |
–32 |
–4,1 |
231 |
|
|
|
|
|
|
Воронеж |
–26 |
–3,1 |
196 |
|
|
|
|
|
|
Грозный |
–18 |
+0,9 |
160 |
|
Екатеринбург |
–35 |
–6,0 |
230 |
|
|
|
|
|
|
Иваново |
–30 |
–3,9 |
219 |
|
|
|
|
|
|
Ижевск |
–34 |
–5,6 |
2.22 |
|
Иркутск |
–36 |
–8,5 |
240 |
|
|
|
|
|
|
Йошкар-Ола |
–34 |
–5,1 |
220 |
|
|
|
|
|
|
Казань |
–32 |
–5,2 |
215 |
|
Калининград |
–19 |
+1,1 |
193 |
|
|
|
|
|
|
Калуга |
–27 |
–2,9 |
210 |
|
|
|
|
|
|
Кемерово |
–39 |
–8,3 |
231 |
|
58
Продолжение табл. П2.1
|
Температура наружного |
|
||
Название |
воздуха, °С |
Продолжительность |
||
наиболее |
средняя |
отопительного |
||
города |
||||
|
холодной |
за отопительный |
периода, сутки |
|
|
пятидневки |
период |
|
|
Киров |
–33 |
–5,4 |
231 |
|
|
|
|
|
|
Кострома |
–31 |
–3,9 |
222 |
|
Краснодар |
–19 |
+2,0 |
149 |
|
|
|
|
|
|
Красноярск |
–40 |
–7,1 |
234 |
|
Курган |
–37 |
–7,7 |
216 |
|
|
|
|
|
|
Курск |
–26 |
–2,4 |
198 |
|
Липецк |
–27 |
–3,4 |
202 |
|
|
|
|
|
|
Магадан |
–29 |
–7,1 |
288 |
|
Майкоп |
–19 |
+2,3 |
148 |
|
|
|
|
|
|
Махачкала |
–14 |
+2,7 |
148 |
|
|
|
|
|
|
Москва |
–28 |
–3,1 |
214 |
|
Мурманск |
–27 |
–3,2 |
275 |
|
|
|
|
|
|
Нальчик |
–18 |
+0,6 |
168 |
|
Нижний Новгород |
–31 |
–4,1 |
215 |
|
|
|
|
|
|
Новгород Великий |
–27 |
–2,3 |
221 |
|
Новосибирск |
–39 |
–8,7 |
230 |
|
|
|
|
|
|
Омск |
–37 |
–8,4 |
221 |
|
|
|
|
|
|
Орел |
–26 |
–2,7 |
205 |
|
Оренбург |
–31 |
–6,3 |
202 |
|
|
|
|
|
|
Пенза |
–29 |
–4,5 |
207 |
|
Пермь |
–35 |
–5,9 |
229 |
|
|
|
|
|
|
Петрозаводск |
–29 |
–3,1 |
240 |
|
Петропавловск- |
–20 |
–1,6 |
259 |
|
Камчатский |
||||
|
|
|
||
Псков |
–26 |
–1,6 |
212 |
|
|
|
|
|
|
59
Окончание табл. П2.1
|
Температура наружного |
|
||
Название |
воздуха, °С |
Продолжительность |
||
наиболее |
средняя |
отопительного |
||
города |
||||
|
холодной |
за отопительный |
периода, сутки |
|
|
пятидневки |
период |
|
|
Ростов-на-Дону |
–22 |
–0,6 |
171 |
|
|
|
|
|
|
Рязань |
–27 |
–3,5 |
208 |
|
Самара |
–30 |
–5,2 |
203 |
|
|
|
|
|
|
Санкт-Петербург |
–26 |
–1,8 |
220 |
|
|
|
|
|
|
Саранск |
–30 |
–4,5 |
209 |
|
Саратов |
–27 |
–4,3 |
196 |
|
|
|
|
|
|
Смоленск |
–26 |
–2,4 |
215 |
|
|
|
|
|
|
Ставрополь |
–19 |
+0,9 |
168 |
|
Тамбов |
–28 |
–3,7 |
201 |
|
Тверь |
–29 |
–3,0 |
218 |
|
|
|
|
|
|
Томск |
–40 |
–8,4 |
236 |
|
Тула |
–27 |
–3,0 |
207 |
|
Тюмень |
–38 |
–7,2 |
225 |
|
|
|
|
|
|
Улан-Удэ |
–37 |
–10,4 |
237 |
|
|
|
|
|
|
Ульяновск |
–31 |
–5,4 |
212 |
|
Уфа |
–35 |
–5,9 |
213 |
|
|
|
|
|
|
Хабаровск |
–31 |
–9,3 |
211 |
|
|
|
|
|
|
Чебоксары |
–32 |
–4,9 |
217 |
|
Челябинск |
–34 |
–6,5 |
218 |
|
|
|
|
|
|
Черкесск |
–18 |
+0,6 |
169 |
|
|
|
|
|
|
Чита |
–38 |
–11,4 |
242 |
|
Элиста |
–23 |
–1,2 |
173 |
|
Якутск |
–54 |
–20,6 |
256 |
|
|
|
|
|
|
Ярославль |
–31 |
–4,0 |
221 |
|
|
|
|
|
|
60