Раздел 2. Энергетические показатели работы электростанций

2.1. Годовой отпуск теплоты с коллекторов электростанций

2.1.1. Часовой отпуск пара на производство из отбора турбин.

Для турбин типа ПТ и Р часовой отпуск пара в курсовой работе задается в исходных условиях, а в экономической части дипломного проекта либо задается в исходных условиях на дипломный проект, либо принимается по прил.1 (табл.2,3) с коэффициентом неравномерности нагрузки в течении года (70-80)%.

- при однотипном оборудовании

т/ч, (9)

где - номинальный расход пара в производственный отбор (противодавление), т/ч (прил. 1, табл. 2,3);

- количество однотипных турбин, имеющий производственный отбор (противодавление), шт.

- при разнотипном оборудовании

т/ч, (10)

где , , – номинальный расход пара на производство каждого типа турбин, т/ч (прил.1, табл.2,3);

, , - количество однотипных турбин, шт.

2.1.2. Годовой расход пара из производственных отборов (противодавление) турбин

тыс. т/год, (11)

где - число часов использования производственных отборов (противодавления) в течении года; в зависимости от регионов и экономической ситуации в стране принимается от 4000 до 6000 часов.

2.1.3. Годовой отпуск теплоты на производственные цели

Если расчет тепловой схемы не выполняется, то годовой отпуск теплоты определяется по формуле (12). При выполнении расчета тепловой схемы – по формуле (13).

тыс.ГДж/год, (12)

где =2,6 ГДж/т – разность энтальпии пара в производственном отборе и энтальпии возвращаемого конденсата с производства; принимается ориентировочно.

2.1.4. Часовой отпуск теплоты из отопительных отборов всех турбин

В курсовой работе тепловой отпуск теплоты задается. В экономической части дипломного проекта либо принимается по формулам (14,15), либо рассчитывается по формулам (16,17,18,19).

При отсутствии данных по отпуску теплоты в технологической части проекта расчеты выполняются по формулам (14) или (15).

- однотипное оборудование

ГДж/ч. (14)

где =0,85÷0,95 – коэффициент неравномерности тепловой нагрузки в течении отопительного периода;

- номинальный отпуск теплоты в отопительные отборы заданного типа турбины, ГДж/ч (прил.1, табл.1,2);

- количество однотипных турбин;

- разнотипное оборудование

ГДж/ч. (15)

где - номинальный отпуск теплоты в отопительный отбор соответствующего типа турбин, ГДж/ч (прил.1, табл.1,2);

- количество однотипных турбин, шт.;

2.1.8. Годовой отпуск теплоты из отопительных отборов турбин.

Определяется по формуле (23) при расчете тепловой схемы или по формуле (24) в остальных случаях:

тыс. ГДж/год. (24)

где – часовой отпуск теплоты из отопительных отборов всех турбин, рассчитанный по одной из формул (14),(15),(16);

- число часов использования отопительного отбора,ч; для заданного района строительства станции равно продолжительности отопительного периода по прил.5.

2.1.10. Общий годовой отпуск теплоты с коллекторов ТЭЦ

Общий годовой отпуск теплоты с коллектива ТЭЦ включает отпуск теплоты на производственные цели из производственных отборов турбин, из отопительных отборов турбин и водогрейных котлов для теплофикационных целей.

При установке турбин типа ПТ:

тыс.ГДж/год. (26)

При установке турбин типа Т:

тыс.ГДж/год. (27)

Обозначения в формулах (26), (27):

- годовой отпуск теплоты из производственных отборов турбин, тыс. ГДж/год;

- годовой отпуск теплоты из производственных отборов турбин, тыс. ГДж/год, формулы (23) или (24);

2.2. Выработка и отпуск электрической энергии с шин станции

2.2.1. Годовая выработка электрической энергии.

тыс. МВт*ч/год, (30)

где - установленная мощность станции по исходным условиям на курсовую работу или дипломный проект, МВт;

- число часов использования установленной мощности; задается в исходных условиях или принимается студентами самостоятельно, ч.

2.2.2. Годовой расход электрической энергии на собственные нужды в целом по ТЭЦ.

тыс.МВт*ч/год, (31)

где - удельный расход электроэнергии на собственные нужды, %.

Расход электрической энергии на собственные нужды ТЭЦ зависит от многих факторов и находится в пределах 4-12%. Для учебных расчетов укрупненные значения удельного расхода электрической энергии на собственные нужды, на производство электрической и тепловой энергии в целом, в зависимости от типа турбин, вида сжигаемого топлива в котлах, начальных параметров пара приведены в прил. 7, табл. 1.

2.2.3. Годовой расход электрической энергии собственных нужд, отнесенный на отпуск теплоты.

тыс.МВт*ч/год, (32)

г де - удельный расход электроэнергии собственных нужд на отпуск единицы теплоты, кВт*ч/ГДж; ориентировочно можно принять по табл. 2 в зависимости от давления пара перед турбиной и вида сжигаемого топлива;

- общий годовой отпуск теплоты с коллекторов ТЭЦ, тыс. ГДж/год.

Т аблица 2. Удельный расход электроэнергии собственных нужд на отпуск единицы теплоты , кВт*ч/ГДж

Вид топлива	Давление пара перед турбиной
	=12,75 МПа	=23,5 МПа
Твердое Газ,мазут	6-8 5-6	5-6 3-4

2.2.4. Годовой расход электрической энергии собственных нужд, отнесенный на отпуск электрической энергии.

тыс. МВт*ч/год. (33)

Удельный расход электроэнергии собственных нужд на отпуск электрической энергии

*100 % (34)

Полученную в расчете величину необходимо сравнить с данными прил.7, табл.2 и прил.20.

2.2.5. Годовой отпуск электрической энергии шин станции

тыс. МВт*ч/год (35)

где - годовая выработка электрической энергии в целом по станции, тыс. МВт*ч/год;

- годовой расход электрической энергии на собственные нужды в целом по станции, тыс. МВт*ч/год.

Методика расчета годовой выработки и отпуска электроэнергии с шин станции с разнотипным оборудованием рассмотрена на конкретном примере п. 2.7.

2.4. Годовой расход условного топлива.

- При расчете тепловой схемы станции годовой расход условного топлива на энергетические котлы определяется в соответствии с рекомендациями п. 2.4.2.

- При установке разнотипного оборудования – по рекомендациям п. 2.7.

- В остальных случаях годовой расход условного топлива на энергетические котлы определяется по топливной характеристике.

2.4.1. Годовой расход условного топлива на энергетические котлы по топливной характеристике.

Приближенные топливные характеристики в зависимости от типа турбины приведены в прил.8. В общем виде топливная характеристика приведена в формуле (41):

тыс. ту.т./год, (41)

где - расход топлива на холостой ход основного оборудования, т у.т./ч;

- число однотипных трубоагрегатов, шт.;

- число часов работы турбоагрегата в среднем за год (календарное число часов в году за минусом плановых остановов в ремонт и прочих плановых остановов); принимается 7000-8000 ч ( ≠ );

- годовой расход пара из производственных отборов всех турбин, тыс.т/год;

- годовой отпуск теплоты из отопительных отборов турбин, тыс. ГДж/год (по формулам 23 или 24);

- годовая выработка электрической энергии, тыс. МВт*ч/год;

- удельный расход топлива на 1 т. пара производственного отбора, т у.т./т пара;

- удельный расход топлива на 1 т пара производственного отбора, т у.т./ГДж;

- относительный прирост расхода топлива при возрастании нагрузки, т у.т./МВт*ч;

- поправочный коэффициент на вид сжигаемого топлива с учетом дополнительных расходов на пуски, остановы основного оборудования, регулирование нагрузки, содержание в горячем резерве, при отклонении параметров от номинальных;

Бурый уголь Каменный уголь Мазут Газ

=1,05÷1,15; =1,03÷1,08; =1,0÷1,02; =0,99÷1,01.

2.4.4. Общий годовой расход условного топлива станцией.

тыс.т у.т./год, (46)

где - годовой расход условного топлива на энергетические котлы, тыс. т у.т./год.

2.4.5. Годовой расход условного топлива на отпуск теплоты без учета расхода электроэнергии на собственные нужды

тыс.т у.т./год, (47)

где - годовой отпуск теплоты на производственные цели, тыс. ГДж/год;

- годовой отпуск теплоты из отопительных отборов турбин, тыс. ГДж/год (формулы 23 или 24);

- КПД котла брутто – по данным дипломного проекта (относительная величина). При отсутствии данных принимается:

Для бурого угля Для твердого угля Для мазута Для газа

%=90÷92%; %=92÷93%; %=92,5÷93%; %=93÷94%;

- КПД сетевого подогревателя (относительная величина); принимается по данным дипломного проекта либо

;

=0,98 – КПД теплового потока (относительная величина);

- коэффициент, учитывающий дополнительный расход топлива, связанный с неустановившимися режимами работы при отпуске теплоты из отборов: принимается 1,02÷1,05.

2.4.6. Годовой расход условного топлива на отпуск электроэнергии без учета расхода электроэнергии на собственные нужды.

тыс.т у.т./год, (48)

где - общий годовой расход условного топлива станцией, тыс. т у.т./год (формула 46);

- готовый расход условного топлива на отпуск теплоты без учета расхода электроэнергии на собственные нужды, тыс.т у.т./год (формула 47).

Удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии:

тыс.т у.т./год, (49)

где - готовая выработка электроэнергии, тыс. МВт*ч/год (формула 30);

- годовой расход электроэнергии собственных нужд, отнесенный на отпуск электрической энергии, тыс. МВт*ч/год (формула 33).

2.4.7. Годовой расход условного топлива на отпуск теплоты с учетом электроэнергии собственных нужд.

тыс.т у.т./год, (50)

где – годовой расход электрической энергии собственных нужд, отнесенный на отпуск теплоты, тыс.МВт*ч/год (формула 32).

2.4.8. Годовой расход условного топлива на отпуск электрической энергии с учетом электроэнергии собственных нужд.

тыс.т у.т./год. (51)

2.5. Удельные расходы условного топлива, КПД станции.

2.5.1. Удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии.

т у.т./кВт*ч, (52)

где - годовой отпуск электрической энергии с шин станции, тыс.МВт/год (формула 35);

- формула (51), тыс.т у.т./год.

Удельный расход условного топлива характеризует эффективность сжигания топлива для производства электроэнергии и зависит от многих факторов: режим работы оборудования в конденсационном режиме по электрическому графику нагрузки или в режиме теплового потребления по графику тепловой нагрузки; от расхода электроэнергии на собственные нужды и др.

2.5.2. Удельный расход условного топлива на отпуск теплоты.

кг у.т./ГДж. (53)

где - по формуле (50), тыс.т у.т./год;

– общий годовой отпуск теплоты с коллекторов ТЭЦ, тыс.ГДж/год (формула 26 или 27).

Удельный расход условного топлива характеризует эффективность использования топлива для отпуска теплоты внешним потребителям.

Полученную в расчете величину следует сравнить со среднеораслевой, приведенной в прил.20, и сделать соответствующий вывод.

2.5.3. КПД станции по отпуску электрической энергии

, (54)

где 3,6 ГДж/МВт*ч – тепловой эквивалент, используемой при переводе электроэнергии в теплоту;

- по формуле (52), г у.т./кВт*ч.

2.5.4. КПД станции по отпуску теплоты

, (55)

где - удельный расход условного топлива на отпуск теплоты, кг у.т./ГДж (по формуле 53);

- по формуле (50), тыс.т у.т./год.

2.5.5. Коэффициент использования топлива

, (56)

где - по формуле (35), тыс.МВт*ч/год;

- по формуле (23) или (24), тыс.ГДж/год;

- по формуле (46), тыс.т у.т./год;

3,6 ГДж/МВт*ч; 29,3ГДж/т.

2.6. Годовой расход натурального топлива

2.6.1.Расход натурального топлива энергетическими котлами

тыс.тн.т./год, (57)

газ – млн. /год,

где - годовой расход условного топлива на энергетические котлы – по одной из формул (41), (42), (43), (44), тыс.ту.т./год;

– удельная теплота сгорания натурального топлива, сжигаемого в энергетических котлах, по данным дипломного проекта или курсовой работы, кДж/кг, газ – кДж/ . При отутствии данных – по прил. 10,12,13 в зависимости от вида топлива;

- предельная норма естественных потерь топлива в зависимости от вида топлива, % (прил. 9).