Вопросы эксплуатации электростанции, страница 7

19.3. Определение КПД электростанций с учетом собственных расходов энергии

Конденсационная электростанция. Основной энергетический показатель конденсационной электростанции (конденсационного энергоблока) — коэффициент полезного действия нетто, учитывающий собственный расход электрической и тепловой энергии. С коэффициентом полезного действия непосредственно связаны такие важные энергетические показатели, как удельные расходы теплоты и условного топлива на отпускаемую электроэнергию.

Введем следующие величины.

Расход теплоты на турбоустановку (включая ее собственный расход)

,

где Q_та — расход теплоты на турбоагрегат, не включающий собственный расход теплоты турбоустановки ;

относительный собственный расход теплоты турбоустановки

.

Отпуск теплоты котельной установкой

,

где Q_п.к — тепловая нагрузка котлов;  — собственный расход в котельной установке;

относительный собственный расход теплоты в котельной установке

.

Собственный расход электроэнергии на электростанции Э_с.н составляется из собственных расходов турбоустановки  и котельной установки :

,

или в долях выработки электроэнергии Э:

; ; ; .

Затрата теплоты в котельной установке на ее собственный расход электроэнергии составляет:

,

где  — КПД (электрический абсолютный) нетто турбоустановки;  — КПД транспорта теплоты. Выражение КПД нетто конденсационной электростанции (энергоблока) имеет вид

где Q_c — расход теплоты топлива на электростанцию (энергоблок).

Величины Q и Э относятся к одинаковому периоду времени (год, месяц, неделя, сутки); для часового периода выработку электроэнергии Э заменяют мощностью N.

Выразим КПД конденсационной электростанции (энергоблока) через КПД нетто отдельных ее частей.

Коэффициент полезного действия (абсолютный электрический) нетто турбоустановки

Коэффициент полезного действия (абсолютный электрический) брутто турбоагрегатов

.

Коэффициент полезного действия нетто турбоустановки

Определим КПД нетто котельной установки:

;

КПД брутто котла

,

поэтому получим

Формулу (19.10) для КПД электростанции нетто преобразуем так:

,

откуда с учетом формул (19.11), (19.13) и

получим

т.е. КПД нетто конденсационной электростанции равен произведению КПД нетто турбинной и котельной установок и КПД транспорта теплоты.

Подставив в формулу (19.14) выражения  по формуле (19.12) и  по формуле (19.13), получим выражение КПД нетто конденсационной электростанции в развернутом виде:

Удельный расход нетто, теплоты на турбоустановку, кДж/(кВт×ч),

и на электростанцию (энергоблок),

Удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию, г/(кВт×ч),

Полученные выражения относятся к схеме конденсационной электростанции без использования теплоты из отборов турбин на подогрев мазута или воздуха для паровых котлов, на подсушку топлива и т.п.

В случае такого использования КПД турбоустановки определяется как для теплофикационной турбоустановки, т. е. по расходу теплоты на производство электроэнергии, равному полному расходу теплоты за вычетом теплоты, отпускаемой на указанные цели вне турбинной установки.

Выражение КПД электростанции (энергоблока) при этом видоизменяется (см. гл. 3). В случае ТЭС с центральным пылезаводом с паровой подсушкой топлива и с предварительным паровым подогревом воздуха для горения выражение КПД нетто электростанции имеет вид

где  и  — относительный расход теплоты на подсушку топлива и подогрев воздуха в долях полного расхода теплоты на турбоустановку;  и  — соответственно КПД брутто и нетто пылезавода, причем

,

где  — относительный собственный расход электроэнергии  на пылезавод.