Математическое моделирование надежностных показателей ТЭС

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

НГТУ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «математическое моделирование»

на тему «Математическое моделирование надежностных показателей ТЭС»

Факультет: ФЭН

Группа: ТЭ-12

Студент: Сидорова И.А.

Преподаватель: Вихман О.А.

Новосибирск 2004

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                        3

1 Основные понятия и определения надежности

1.1 Основные показатели надежности                                                        4

1.2 Элементы вероятностных подходов к анализу надежности

теплоэнергооборудования                                                                            5

2. Количественные показатели надежности                                               6

3. Методы расчета надежности структурных схем ТЭС

3.1 Структурные схемы энергоблоков ТЭС                                                9

3.2 Общие принципы расчета надежности структурных схем                10

4. Методика обработки статических данных                                             15

5. Заключение                                                                                               18

6. Список литературы                                                                                  19

ВВЕДЕНИЕ

Одна из особенностей тепловых электрических станций (ТЭС) заключается в том, что в любой момент времени объем вырабатываемой энергопродукции не может превышать спроса на нее. Необходим непре­рывный баланс "выработка - потребление". Суточная, недельная и го­довая неравномерность потребления нередко обусловливает эксплуата­цию оборудования в нестационарных (переменных) режимах.

Серьезным фактором, определяющим условия работы ТЭС, является топливо, особенно твердое. Из-за переменных характеристик углей одних и тех же угольных бассейнов по мере выработки пластов воз­растают вольность, влажность,' уменьшается теплота сгорания. Для обеспечения устойчивости топочных процессов котлов приходится од­новременно с углем сжигать мазут, что ухудшает состояние оборудо­вания.

Теплооборудование уже черев 20...25 лет работы значительно снижает свою надежность и экономичность, а через 30...40 лет прак­тически требует полной замены.

Энергоагрегаты представляют собой крупногабаритные малосерий­ные или штучные технические изделия, они во многих практических случаях не проходят контрольной общей сборки и испытаний на заво­дах - изготовителях. Все это в эксплуатации приводит к уменьшению долговечности и выходу из строя энергоагрегатов. Происходит и ес­тественное старение теплоэнергооборудования, требующее системати­ческих профилактических ремонтов.

Таким образом, характерными условиями ТЭС являются нестацио­нарность режимов работы, нестабильность топливного баланса, старе­ние теплоэнергооборудования и наработки, близкие к предельным, не­одинаковое качество теплоэнергооборудования вновь изготовленного и прошедшего ремонтное обслуживание.

И при этом необходимо обеспечить:

- бесперебойное энергоснабжение потребителей;

- надежную работу и исправное состояние теплоэнергооборудо­вания;

- заданное качество отпускаемой энергии (частоту, напряжение электрического тока, давление и температуру пара и горячей воды);

- выполнение графика нагрузки;

- максимальную экономичность;

- защиту окружающей среды и людей от неблагоприятных воздейс­твий процессов, сопровождающих выработку электрической и тепловой энергии.

Теплоэнергооборудования характеризуется номинальными произво­дительностью или мощностью. Суммарная мощность турбогенераторов ТЭС называется установленной мощностью электростанции. Возможны кратковременные перегрузки котлов и турбин до допустимого уровня максимальной производительности или мощности. Фактическая произво­дительность и мощность котлов и турбин не остается постоянной во времени. В некоторых случаях производительность и мощность оказы­ваются меньше номинальной. Значение фактической производительности или мощности, которые можно использовать в заданный момент време­ни, называется располагаемой производительностью или мощностью.

В течение суток в результате большой неравномерности графиков нагрузок приходится, как перегружать, так и разгружать теплоэнергооборудования ТЭС. Поэтому одной из технических характеристик котлотурбинного оборудования является минимально допустимая произ­водительность или мощность.

Для суточного графика нагрузки используются:

- коэффициент суточной нагрузки, равный отношению наименьшей нагрузки (N_M) к наибольшей (N_Б): α ═ (N_M)/(N_Б) или β ═ (N_Б - N_M) / (N_Б)

- коэффициент заполнения (плотность), равный отношению суточ­ного потребления электроэнергии (W_С) к максимально возможному ее производству: γ = W_С /(24N_МАКС).

При проектировании теплоэнергооборудования необходимо учиты­вать базовую, полупиковую или пиковую его загрузку (в соответствии с годовым графиком).