“Энергетические характеристики электростанций и агрегатов
Энергетические характеристики используются для оценки режимов в технических и экономических задачах
Универсальная энергетическая характеристика
-
В таком виде могут представляться характеристики котлов, турбин, генераторов, трансформаторов, двигателей ..
-
Характеристика может быть преобразована к другому виду показателей:
-
абсолютных ,
-
относительных ,
-
диффренциальных .
Удельные показатели
-
Применяются два вида относительных показатели:
-
· удельный расход первичного ресурса (подведенной мощности) на полезную мощность
-
руд = Рподв/ Рпол ,
-
·удельный расход полезной мощности на подведенную мощность. Это кпд
-
=Рпол /Рподв .
-
· Из дифференциальных широко применяется показатель приращения подведенной мощности к приращению полезной рдиф = ΔРподв/ ΔРпол .
Вид и взаимосвязи различных характеристик
Расходные характеристики электростанций в абсолютных показателях
-
Основные абсолютные показатели: полезная мощность Р , подведенная мощность Рподв . Подведенная мощность прямо пропорциональна расходу энергоресурса: топлива В, воды Q, пара D, теплоты QТЭС. Для ГЭС при постоянном напоре Н подведенная мощность
-
N=9,81 HQ,
-
Полезная мощность
-
N=9,81 HQ ,
-
Для ТЭС подведенная мощность, МВт, пропорциональна расходу условного топлива:
-
Pптэс=8,14B
Характеристики в относительных показателях
-
Рабочие характеристики- характеристики КПД.
-
Удельные характеристики,.
-
bуд=B(гут)/P,
-
qуд=Q(куб.м/с)/P
-
Отметим, что точка минимума удельного расхода энергоресурса соответствует точке максимума КПД
-
Дифференциальные характеристики
-
Эти характеристики называют еще характеристиками относительных приростов.
-
Это приращение энергоресурса на приращение мощности
Энергетические характеристики в руб
-
В настоящее время при коммерческих отношениях на рынке и при оптимизации режима станций внутри самой системы необходимо использовать затраты на топливо. Это требует учета цен на топливо различных станций. Для этого осуществляется пересчет ординат энергетических характеристик. Форма характеристик при этом сохраняется. Показатели характеристик будут иметь вид:
-
· расход натурального топлива пересчитывается в издержки на топливо - Ив = цВ, руб (ц, руб/тонну натурального топлива),
-
· удельные расходы топлива пересчитываются в удельные издержки на топливо - Вц/P , руб/МВтч,
-
· относительные приросты ΔВц/ΔР, руб МВт.
Характеристики ТЭС
-
Имеются характеристики котлов, турбин, блоков, станции
-
Электрическая мощность – Рген=Рподв- ΔРкотл-ΔР турб- ΔР ген
-
КПД – η агр= ηген ηтур ηкотл
-
Удельный расход топлива – bудагр=bудкотлbудтурбbудген;
-
Относительный прирост - bудагр=bкотлbтурбbген
Вид характеристик агрегатов ТЭС
-
Котел
-
а-расходная
-
в-дифференциалная
-
Турбина
-
расходная,
-
дифференциальная
-
Генератор
Расходная характеристика блока и станции
Схематичная характеристика ТЭЦ
-
Диаграмма режимов представляет совокупность характеристик расхода пара или тепла турбоагрегатом при различных отборах пара на производственные и теплофикационные нужды.
-
Нижняя кривая соответствует уловию, когда отбор пара нет. Это конденсационный режим. При увеличении отбора характеристика турбины перемещается параллельно самой себе.
Вид диаграммы режимов турбоагрегата с производственным и теплофикационным отбором пара
Характеристики ГЭС
-
Расходная
-
Дифференциальная
-
Натурные дифференциальные
Характеристики гидроагрегатов обычно представляются изолиниями для постоянных напоров . На расходной характеристике даются изолинии Q (Р) для Н = const, на дифференциальной - изолинии q Натурные характеристики гидроагрегатов часто имеют более сложную форму
Характеристики других станций
-
ГТУ
-
Максимальное значение к. п. д. ГТУ соответствует номинальной мощности и равно примерно 30%. Удельные расходы ГТУ значительно превосходят средние значения показателей современных КЭС. Экономичность работы ГТУ существенно ухудшается при снижении ее нагрузки и при увеличении температуры наружного воздуха. Например, для ГТУ – 100 – 750 -2 при номинальной мощности , удельный расход равен 430 г/Квтч, что в 1,25 раза выше, чем на КЭС, а при снижении мощности до 30% номинальной величина повышается до 720 г/ Квтч.
Агрегаты АЭС на тепловых нейтронах в небольших пределах могут регулировать нагрузку. Однако при этом резко снижается их надежность, и в настоящее время они в основном предназначены для базовой зоны графика нагрузки.
Способы получения характеристик
-
Паспортные характеристики. Даются заводом изготовителем.Их погрешности достигают 10%
-
Натурные характеристики. Получаются в результате специального эксперимента в натуре. Погрешности до 5 %
-
Характеристики, получаемые в АСУ ТП Требуется непрерывное измерение многих параметров. Погрешности примерно 2%.
Характеристики, получаемые в АСУ ТП
-
Для ГЭС нет надежных способов измерения расхода воды.
-
Для ТЭС расход топлива определяется косвенно по ем параметрам, которые можно замерить.
-
Схема получения характеристики
-
-Измеряют непрерывно 5-7значимых параметров.
-
-Подбирают аппроксимирующую функцию.
-
-Параметры функции непрерывно уточняются по новым замерам.
Пример построения характеристики энергоблока в АСУ ТП
-
Из 200 измеряетмых параметров выбирают 7.
-
Информация вводится в ЭВМ каждые 15с.Проверяется достоверность измерений.
-
Данные осредняются за 15 мин.
-
По известной аппроксимирующей функции рассчитывается расход топлива
-
Уточняется характеристика
Статистические характеристики
-
Строятся по данным учета ТЭП
-
Для расчетов используются те характеристики, которые имеются на станции
-
Статистические характеристики учитывают изменение режима во времени
Заключение
-
Характеристики агрегатов являются важнейшей исходной информацией
-
В режимных задачах используются характеристики различного вида.
-
В настоящее время еще не решен полностью вопрос получения качественных характеристик.
-
Наиболее достоверные характеристики получают в АСУ ТП.
-
Приходится использовать паспортные или экспериментальные характеристики. Их погрешности составляют 5 –10%.
-
Многие режимные параметры приобрели свойства товара и на цены влияют погрешности характеристик.
