Энергетическая характеристика тепловой электрической станции

Наиболее просто может быть получена расходная энергетическая характеристика конденсационной электростанции соднотипным оборудованием как зависимость расхода топлива В от электрической нагрузки станции N: В = f(N). Характеристика рассчитывается для определенного состава работающего оборудования в каждой фазе. В основу ее расчета положены энергетические характеристики основного оборудования (котлов и турбин), характеристики расхода мощности механизмами собственных нужд и потерь в электрических сетях. Расчет основан на равенстве полезной мощности предыдущей фазы и подведенной мощности последующей фазы. Он проводится для характерных нагрузок станции: минимальной, максимальной и точек излома характеристик котельного и турбинного цехов (см. рис. 6.9).

Рис. 6.9. Схема построения энергетической характеристики конденсационной электростанции (а) по энергетическим характеристикам котлоагрегата (б), турбоагрегата (в) и электрического оборудования (г)

Располагая энергетическими характеристиками В=f(N), можно определить удельные и частичные удельные показатели станции: Ь = f₁(N) и b=f₂(N). На рис. 6.10 показан принципиальный вид расходных энергетических характеристик конденсационной электростанции В = f(N_е) и характеристик частичных удельных расходов b=f(N_е) при различных формах характеристик основного оборудования: а — энергетическая характеристика котлоагрегата кусочно-линейная, потери в сетях отсутствуют; б — энергетическая характеристика котлоагрегата кусочно-линейная, потерями в сетях пренебречь нельзя; в — энергетическая характеристика котлоагрегата криволинейная, не допускающая спрямления.

Рис. 6.10. Принципиальный вид расходных энергетических характеристик конденсационной электростанции В = f(N_е) (1)и характеристик частичных удельных расходов b = f(N_е) (2) при различных формах характеристик основного оборудования

В условиях эксплуатации для получения удельных и частичных удельных показателей станции в целом более удобно воспользоваться не графическим методом (изложенным выше), а аналитическим методом определения этих показателей. По этому методу значения показателей b_НТ или b_НТ вычисляются для последовательных характерных точек характеристик котлоагрегатов и турбоагрегатов по формулам

(6.18)   (6.19)

где b_кбр и b_кбр— удельный и частичный удельный расход топлива на выработку тепловой энергии брутто; d_мбр и d_мбр – удельный и частичный удельный расход тепла на выработку электроэнергии брутто; d_cт и d_cэ – удельный расход тепла и электроэнергии на собственные нужды; d_р – удельный расход электроэнергии в сетях; s_т s_э – частичная удельная потеря тепла и электроэнергии на собственные нужды; s_р – частичная удельная потеря электроэнергии в сетях.

Если допустить линейную зависимость потерь тепла и электроэнергии на собственные нужды, то значения s_т и s_э могут быть приняты постоянными при всех изменениях нагрузки станции В то же время величина s_р определяется на основе сложных расчетов; если станция связана с системой длинной линией электропередачи, ее можно приближенно определить из выражения

(6.20)

где N и Р_mах — текущая и максимальная нагрузка станции; –переменная составляющая удельной потери при максимальной нагрузке станции.

Энергетические характеристики должны быть построены для всех практически встречающихся в эксплуатации вариантов сочетаний работающих котло- и турбоагрегатов.

Энергетические характеристики станции, как и характеристики отдельных агрегатов, не остаются постоянными, а претерпевают постоянные (устойчивые) и случайные (неустойчивые) изменения. Это требует рассматривать энергетические характеристики как стохастические зависимости. При этом показатели частичного удельного расхода станции в целом могут быть получены с очень ограниченной точностью – с вероятной относительной ошибкой порядка ±(8—10)%. Это, с одной стороны, вносит большую неопределенность в получение энергетических характеристик, а с другой стороны, позволяет производить упрощение их формы.

Для теплоэлектроцентралей энергетическая характеристика может быть получена лишь при постоянном значении тепловых нагрузок отборов турбин. В связи с этим даже при одном и том же составе работающего оборудования необходимо иметь семейство характеристик для ряда последовательных значений тепловых нагрузок.