Начальные параметры и промежуточный перегрев пара, страница 16

Стоимость труб из сталей различных классов в СССР и других странах, отнесенная к стоимости стали 20 (I группа), приведена в табл. 4.1.

Изменение стоимости паровой турбины с изменением начального давления, руб/кВт, в пределах примерно от 16 до 30 МПа при температурах 540–580°C можно ориентировочно оценить выражением

,

где Dk и DК — изменения удельной и полной стоимостей турбины, руб/кВт и руб., соответственно; Dр₀ — изменение начального давления, МПа. Удельная стоимость паровой турбины с повышением начальной температуры от 525 до 565°C возрастает, по данным расчетов, проведенных в ФРГ, примерно на 0,1 руб/кВт.

По данным турбостроительных фирм США, повышение начального давления на 1,0 МПа увеличивает удельную стоимость турбины на 1,5%, а повышение начальной температуры на 10°C — на 0,5%.

Начальные параметры пара, параметры и число ступеней промежуточного перегрева пара выбирают на основании технико-экономических расчетов по минимуму расчетных затрат. При решении этой задачи необходимо учитывать возможную различную надежность оборудования при различных параметрах пара и видах цикла и, следовательно, различный аварийный резерв, необходимый для обеспечения заданной выработки энергии.

С повышением давления и температуры рабочей среды можно ожидать снижения надежности оборудования. Однако при сравнении создаваемого нового оборудования повышенных параметров пара с действующим оборудованием нужно считаться с совершенствованием технологии и возможностью применения улучшенных материалов для изготовления нового оборудования, что может компенсировать снижение его надежности.

С повышением давления и плотности пара в пределах данных габаритов агрегат (турбина) может развить большую мощность. Следовательно, повышение начального давления пара способствует укрупнению агрегатов и энергоблоков. Аналогично применение промежуточного перегрева пара, уменьшая удельный его расход на турбину, также способствует укрупнению агрегатов и энергоблоков. Отсюда следует, что задачи выбора параметров пара, вида цикла, мощности агрегатов (энергоблоков) взаимосвязаны и должны решаться комплексно.

Выбор начальных параметров пара и вида цикла зависит от стоимости топлива с_т, руб/т, и годового использования установленной мощности электростанции Т_уст. Очевидно, чем больше эти показатели, тем выгоднее применение более высоких параметров.

На европейской территории Советского Союза топливо дорогое, нагрузка относительно неравномерная; паротурбинные энергоблоки должны нести не только основную, но и полупиковую нагрузку.

На востоке Советского Союза топливо дешевое, нагрузка преобладает промышленная, равномерная. Здесь целесообразно применение энергоблоков большой мощности также со сверхкритическими параметрами пара: энергоблоки 500 МВт на Экибастузском топливно-энергетическом комплексе и энергоблоки 800 МВт на Канско-Ачинском топливно-энергетическом комплексе (КАТЭК).

Экономическую целесообразность применения тех или иных параметров пара можно определить, сопоставляя дополнительные капиталовложения DK, руб., при более высоких параметрах пара с экономией на топливе благодаря повышению параметров за срок окупаемости T_ок. При таком сопоставлении получим, руб.:

;

так как ; ; , то после подстановки получим, руб/кВт:

где Dk — разность удельных стоимостей установленного киловатта в сравниваемых вариантах, руб/кВт; p_отч— доля ежегодных отчислений от капиталовложений, равная сумме отчислений на амортизацию a_ам и нормативного коэффициента эффективности Е_н, в долях единицы в год; T_уст — годовое число часов использования установленной мощности электростанции, ч/год; Dq_ту — экономия теплоты турбоустановкой из-за повышения параметров пара, кДж/(кВт×ч);  кДж/кг — теплота сгорания условного топлива; h_п.к и h_тр — соответственно КПД парового котла и транспорта теплоты; N_уст — установленная мощность электростанции, кВт;  — стоимость условного топлива, руб/т.

Из (4.21) следует, что отношение