16. Энергетические характеристики как база экономических показателей энергетического оборудования

Зависимость между двумя любыми показателями из уравнения энергетического баланса называются энергетическими характеристиками.

Энергетическая характеристика является основным документом, характеризующим экономичность работы энергетического оборудования с различной постоянной нагрузкой.

Наибольшее распространение в практике эксплуатации получили энергетические характеристики

а) зависимость потерь Nu от нагрузки агрегата брутто Ne^бр, называемая энергетической характеристикой потерь: Nu = ¦ (Ne^бр);

б) зависимость подведенной мощности нетто Na^нт от нагрузки агрегата брутто Ne^бр – расходная энергетическая характеристика: Na^нт= ¦ (Ne^бр).

Между показателями энергетических характеристик существует взаимосвязь, определяемая балансом, и поэтому одна характеристика полностью определяет другую.

Для проектируемого оборудования энергетическая характеристика может быть получена как расчетом, так и по результатам испытаний модели; для действующего оборудования ее получают по данным эксплуатационных испытаний.

По внешним признакам энергетические характеристики всего многообразия производственного оборудования могут быть вогнутыми, выпуклыми и прямолинейными.

Энергетические хар-ки могут быть выражены в виде кривых и в виде уравнений.

Уравнение прямолинейной характеристики имеет вид: Na = Na0 + Ne, где, Na0 – потери холостого хода агрегата;  - частичный удельный расход энергии.

Анализ уравнений и графической формы прямолинейных характеристик показывает, что подведенная мощность или подведенная энергия в агрегате состоят из двух частей: постоянной, не зависящей от производительности и равной потерям холостого хода в агрегате Na₀, и переменной, пропорциональной производительности.

В общем случае уравнение криволинейных характеристик можно представить в виде: Na = Na0 +  Nem, где m > 1 – для вогнутых характеристик; m < 1 – для выпуклых характеристик.

Если характеристика имеет большую кривизну, то для исключения ошибки спрямляется два участка, поэтому появляется точка перегиба. Пользоваться спрямленной энергетической характеристикой можно в пределах той зоны, для которой она построена. Не допускается экстраполяция в зону малых нагрузок.

Энергетическая характеристика турбоагрегата – это уравнение, устанавливающее зависимость количества потребляемой теплоты или топлива от развиваемой эл мощности типа:

Q_ч = а_xx + r_кP_к + r_тP_т, (Гкал/ч);

где Q_ч – часовой расход теплоты, Гкал/ч; а_xx – часовой расход теплоты на холостой ход турбины, Гкал/ч; r_к – относительный прирост теплоты при работе по конденсационному циклу, Гкал/ч/кВт; r_т – относительный прирост теплоты при работе по теплофикационному циклу, Гкал/ч/кВт; P_к – эл мощность, развиваемая по конденсационному циклу, кВт, P_т – эл мощность, развиваемая на тепловом потреблении (по теплофикационному циклу), кВт.

Эл мощность, развиваемую на тепловом потреблении можно представить как

P_т = m₁Q_п + m₂Q_{гв ­}– C, (кВт),

где m₁ – частичная удельная выработка электроэнергии на отпуске тепла из производственных отборов, кВт.ч/Гкал или кВт/Гкал/ч; m₂ – частичная удельная выработка э/э на отпуске тепла из теплофикационных отборов, кВт-ч/Гкал или кВт/Г кал/ч; С – константный показатель при расчете теплофикационной мощности.

Теплофикационные турбины с одним или двумя регулируемыми отборами пара имеют аналогичные характеристические уравнения.

Для годовых показателей уравнения имеют ви

Q_год = а_xxТ + r_тW_т + r_кW_к, (Гкал/год);

W_т = m₁Q_п + m₂Q_{гв ­}– C, (кВт*ч/год);

где Q_год – годовой расход теплоты, Гкал/год; m₁ – частичная удельная выработка э/э на отпуске тепла из производ. отборов, кВт.ч/Гкал или кВт/Гкал/ч; Q_п – годовой отпуск пара из производ. отборов (7-13 ата), Гкал/год; m₂ – частичная удельная выработка э/э на отпуске тепла из теплофикационных отборов, кВт.ч/Гкал или кВт/Гкал/ч; Q_гв – годовой отпуск пара из теплофикационного отбора (1,2-2,5 ата), Гкал/год; С – константный показатель при расчете теплофикационной мощности (выработки энергии - при расчете годовых показателей), кВт; Т – время работы турбины, ч/год; W_т – годовая выработка э/э по теплофикационному циклу, кВт • ч/год; W_k – годовая выработка э/э по конденсационному циклу, кВт-ч/год.

Аналогичные уравнения энергетической характеристики можно записать и по топливу.

С помощью энергетических характеристик производится экономичное распределения нагрузок (по показателям частичный удельный расход теплоты по конденсационному и теплофикационному циклам), определяются такие основные показатели как выработка электро- и теплоэнергии, расход топлива и удельный расход топлива на выработку электро- и теплоэнергии, к.п.д. На основе этих показателей рассчитывается важнейший показатель деятельности предприятий – себестоимость.

Суммарный расход топлива:

В = В_э/э + В_т/э.

Уд расход топлива на единицу э/э (1кВт.ч), отпущенной шин электростанции

b^о_э/э = В_э/э / Э_о, г/кВт.ч/

Уд расход усл топлива на единицу тепла (1Гкал), отпущенную с коллекторов ТЭЦ

b^о_т/э = В_т/э / Q_о, кг/Гкал.

Себестоимость единицы электроэнергии (кВт.ч), отпущенной с шин станции:

S^о_э/э = И_э/э / Э_о, коп/кВт.ч

Себестоимость единицы тепла (1Гкал), отпущенной с коллекторов ТЭЦ

S^о_т/э = И_т/э / Q_о, руб/Гкал.