2.4. Коэффициент теплофикации и выбор основного оборудования тэц

Используем график 2 (рис. 2.3) для расчётного анализа, представив тепловые нагрузки в относительных значениях (рис. 2.4)..

Рис. 2.4. График продолжительности тепловых нагрузок

Предположим, что отборы установленных турбин Q способны обеспечить расчётный отпуск теплоты от ТЭЦ Q , т.е. Q = Q . Продолжительность использования установленной мощности ТЭЦ h , т.е периода возможной работы ТЭЦ с Q = Q составляет около 3300 ч. За это время оборудование ТЭЦ могло бы обеспечить годовой отпуск теплоты с максимальной экономичностью, как это следует из анализа эффективности использования топлива на КЭС и ТЭЦ (Раздел 1).

Поэтому можно считать, что оставшийся период (5100 ч) условно приходится на работу по конденсационному циклу с минимальной экономичностью. Такой выбор турбин чреват двойными потерями: 1) обеспечивает лишь минимально возможный уровень годовой экономии топлива; 2) сопровождается максимальным уровнем инвестиций, необходимых для строительства ТЭЦ вследствие перерасхода затрат на паротурбинное оборудование (самое дорогое). С целью минимизации этих потерь уменьшают теплофикационную мощность, выбирая паротурбинное оборудование по частичной нагрузке ТЭЦ, т.е. из условия

= Q / Q < 1,0 , (2.21)

где - расчётный коэффициент теплофикации (РКТ).

Рис. 2.4 иллюстрирует пример с = 0,5, что соответствует снижению затрат на паротурбинное оборудование примерно вполовину. При этом годовой отпуск теплоты Q делится на две неравные части - годовой отпуск теплоты из отборов турбин Q (87 %) и от пиковой водогрейной котельной (ПВК) Q (13 %). По аналогии с вводится представление о годовом коэффициенте теплофикации (ГКТ) , т.е.

= Q / Q . (2.22)

В рассмотренном примере = 0,87. При этом продолжительность использования установленной тепловой мощности отборов турбин h (режимов их работы с максимально возможной экономичностью) возросла с 3300 до 6100 ч. Поскольку Q = h Q , а Q = h Q (площади соответствующих прямоугольников), то подставляя эти выражения в (2.22) и используя формулу (2.21) получим

= h / h (2.23)

В таблице 2.4 представлены результаты расчётной оценки по формуле (2.23) значений при изменении от 0 до 1,0, а их графическая интерпретация - на рис. 1.5

Таблица 2.4

Зависимость от

	h , ч	h , ч
0	8400	3300	0
0,111	8400	3300	0,283
0,321	6780	3300	0,660
0,4	6390	3300	0,775
0,5	6100	3300	0,924
0,6	5360	3300	0,975
0,8	4110	3300	0,996
1,0	3300	3300	1,0

Рис. 2.5. График зависимости от

Приведённая выше зависимость (табл. 2.4 и рис. 2.5) носит универсальный характер, т.е. её применение допустимо для ТЭЦ с отпуском сетевой воды в большинстве районов России в диапазоне изменения t от -10 до -45 °С. Обычно для проектируемых ТЭЦ диапазон изменения лежит в пределах 0,4-0,7, а его оптимальные значения составляют 0,5-0,6 и устанавливаются в конкретных условиях по результатам обоснования инвестиций в строительство ТЭЦ.

Г рафики продолжительности паровой нагрузки предприятий приведены на рис. 2.6¹.

Рис. 2.6. Графики продолжительности технологической нагрузки предприятий

1 – машиностроительные заводы, 2 – целлюлозно-бумажные комбинаты, 3 –химкомбинаты, 4 – нефтеперерабатывающие заводы

Сопоставление рис. 2.4 и 2.6 показывает, что графики технологической нагрузки предприятий имеют более равномерный характер. Поэтому при проектировании ТЭЦ с отпуском технологического пара выбирают в диапазоне 0,7-1,0, а его оптимальные значения обычно составляют 0,8-0,9 (по результатам обоснования инвестиций).

Проделанный анализ и многочисленные технико-экономические расчёты свидетельствуют о следующем;

1. Повышение экономии топлива и снижение инвестиций в строительство промышленно-отопительной ТЭЦ достигается за счёт выбора оптимального значения расчётного КТ в условиях конкретного проекта (вид и стоимость топлива, преобладающий вид тепловых нагрузок по теплоносителю, уровень удельных инвестиций, возможность использования энергетических котлов и турбин для одной или разных ступеней начальных параметров и т.д.).

2. С ростом цены на топливо увеличивается оптимальное значение проектируемой ТЭЦ при соответствующем росте необходимых инвестиций в её строительство. При этом возрастет годовая выработка ЭЭ на тепловом потреблении, что окупает перерасход инвестиций.

3. С понижением цены на топливо снижается уровень оптимального значения , что обусловливает снижение инвестиций в её строительство и обеспечивает их окупаемость при соответствующем снижении теплофикационной выработки ЭЭ.

4. В качестве основного паротурбинного оборудования производственно-отопительных ТЭЦ крупных предприятий применяются сочетания турбин типа ПТ (например, ПТ-140/165-130/15 УТЗ) и Т (например, Т-185/220-130 УТЗ), а при значительных паровых нагрузках технологических потребителей они могут дополняться турбинами типа Р (например, Р-50/60-130/13 ЛМЗ).

5. Пиковые тепловые нагрузки по сетевой воде покрываются за счёт отпуска теплоты от ПВК, а по технологическому пару – от энергетически котлов (ЭК) через редукционно-охладительные установки (РОУ) вследствие соответствующего снижения удельных инвестиций в строительство ТЭЦ.