Конспект лекция по организации производства на энергетических предприятиях
Конспект лекция по организации производства на энергетических предприятиях
Применение энергетических норм и характеристик для определения расходов первичной энергии при заданном графике электрической нагрузки.
Энергетические нагрузки изменяются, что ведет к изменению расхода первичной энергии: если изменение вторичной энергии можно проследить по графикам нагрузки, что изменения в расходе первичной энергии определяются с помощью энергетических расходных характеристик и соответствующих норм.
Допустим, имеется следующий график нагрузки:
Допустим, имеется энергетическая установка с однолинейной характеристикой: Qч = Qxx + q’P; необходимо определить количество первичной энергии, израсходованной за время t.
Qt = ∫t0(Qxx+q’P)dt = Qxx*t+ q’∫t0P*dt = Qxx +q’W
Для двухлинейной характеристики:
Qч = Qxx + q’Pэк + q”(P – Pэк)
Qt = Qxx∙t + q’∙Wэк + q” (W – Wэк)
Использование энергетических норм и характеристик для организации экономичной работы энергопредприятия
1. Экономическое распределение нагрузки между агрегатами
Одной из важнейших задач оперативного планирования является распределение нагрузки между отдельными эн агрегатами с условием обеспечения наиб экономичности. При заданном графике нагрузки необходимо выбрать такой состав работающих агрегатов, который обеспечит минимальный расход первичной энергии
Решение этой проблемы осуществляется в 2 этапа:
- состав совместно работающего оборудования известен, т е все имеющиеся агрегаты находятся под нагрузкой и требуется распределить нагрузку между этими агрегатами.
- из всего состава имеющегося в наличии оборудования для покрытия нагрузки нагружена лишь часть имеющихся агрегатов, т е агрегаты стоят, и из них требуется выбрать такое сочетание агрегатов, которое обеспечит наим расход первично энергии
ЗАДАЧА А
Распределение нагрузки между работающими агрегатами
Для выяснения принципа распределения нагрузки рассмотрим ряд примеров совместно работающего оборудования
Пример 1
Допустим имеется 2 агрегата со след характеристиками
Qxx1 < Qxx2 α1=α2 => q’1=q’2
КПД 1ого агрегата выше
η= P/Q
Qr1= Qxx1 + q’1*P1
Qr2= Qxx2 + q’2*P2
Предположим, что агрегаты работают в точках mи nс нагрузками P1 и P2
Найдем суммарный расход первичной энергии при данных нагрузках
Σ Qr = Qr1+ Qr2= Qxx1 + Qxx2 + q’2*P2 + q’1*P1
Перераспределим эл нагрузку таким образом, чтобы 1ый агрегат, у которого КПД больше, чем у 2ого, принял на себя нагрузку (P1+1), а второй (P2-1) => ΣP=const
Qr1= Qxx1 + q’1*(P1+1)
Qr2= Qxx2 + q’2*(P2-1)
Σ Qr = Qr1+ Qr2= Qxx1 + Qxx2 + q’1*P1+ q’1+q’2*P2 - q’2
При перераспределении нагрузки суммарный расход первичной энергии остался неизменным.
Пример 2
Имеется 2 агрегата, хар-ки которых проходят не параллельно
α1 > α2 => q’1 > q’2 η1 > η2
Qr1= Qxx1 + q’1*P1
Qr2= Qxx2 + q’2*P2
Σ Qr = Qxx1 + Qxx2 + q’2*P2 + q’1*P1
Перераспределяем так, что у первого (P1+1), а у второго (P2-1)
Σ Qr = Qxx1 + q’1*(P1+1) + Qxx2 + q’2*(P1 – 1) = Qxx1 + q’1*P1+ q’1+ Qxx2 + q’2*P1- q’2
Суммарный расход первичной энергии при перераспределении нагрузки в пользу 1ого агрегата, который имеет больший КПД, увеличивающийся на величину Δq, а экономичность совместно работающих агрегатов уменьшается.
В основу распределения нагрузки необходимо положить принцип минимума относительного прироста, т е при появлении доп нагрузки следует в 1ую очередь догружать тот агрегат, у которого значение относительного прироста меньше, чем у других.
Надо было:
Σ Qr = Qxx1 + Qxx2 + q’1*P1 - q’1+ q’2*P2 + q’2
- Δq’= q’2- q’1
Вывод: для агрегатов, имеющих линейные энерг характеристики, повышение экономичности совместной работы достигается путем увеличения нагрузки агрегатов, имеющих меньшее значение относительных приростов и уменьшение нагрузки агрегатов, имеющих большие значения относительных приростов.
Данный вывод справедлив не только для 2 работающих агрегатов, но для любого числа совместно работающих агрегатов, а так же агрегатов, имеющих излом энергетической характеристики.
Принцип минимум относительного прироста используется так же и при определении порядка разгрузки агрегата: при снижении нагрузки, в 1ую очередь, разгружают агрегаты, имеющие большие значения относительного прироста.
ПОСТРОЕНИЕ ДИСПЕТЧЕРСКОГО ГРАФИКА
Рассмотрим порядок нагрузки агрегатов, имеющих следующие энергетические расходные характеристики:
|
1.
|
2.
|
3.
|
ΣPmin=Pmin1+Pmin2
Каждый из агрегатов имеет определенную величину минимальной мощности
Для построения графика №2, а именно для распределения суммарной нагрузки по агрегатам, строим вспомогательный чертеж в координатах q’ - P (№2) и откладываем на нем значения относительных приростов соотв величинам нагрузок
На графике №3 откладываем значения отн приростов, соотв определенной величине суммарной нагрузки.
Переносим из графика №1 деталями энергетические характеристики на график №3 в порядке увеличения q’
График №3 можно использовать при совместной работе двух агрегатов.
При любом заданном значении суммарной нагрузки можно определить загрузку каждого агрегата.
ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ ПРИ КОМБИНИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Э/Э И Т/Э НА ТЭЦ
Если решается вопрос о распределении нагрузки между агрегатами тип Т и ПТ, то в 1ую очередь распределяется тепловая нагрузка по максимально удельной выработке э/э на тепловом потреблении.
При распределении эл и тепл нагрузки в 1ую очередь распределяется тепловая нагрузка, при этом необходимо учитывать:
1. Параметры пара отбора турбины в 1ую очередь загружается отбор с большим у
2. Величину макс нагрузки отбора турбины, который задается энерг характеристикой
3. Необходимо соблюдать при нагрузке турбины величину технич минимума и максимума эл нагрузки
4. Необходимо учитывать величину минимального пропуска пара через конденсатор турбины, на этом паре вырабатывается привязанная конденсационная мощность, которая составляет
Pк прив= 0.1 Pном
Прокачка минимального колва пара через конденсатор необходима для его вентиляции. Привязанная конденсационная мощность называют еще «конденсационными хвостами»
5. Если эл нагрузка теплофикационных агрегатов превышает выработку э/э на тепловом потреблении и выработку э/э в привязанном конд режиме, то на ТЭЦ приходится вырабатывать дополнительную э/э в свободном конд режиме.
Общая эл нагрузка теплофикационных агрегатов складывается из нагрузки по конд циклу и нагрузки по теплофик циклу
ΣР= Рт + Рк Рк = Pк прив + Pк своб
Pк своб появляется в том случае, когда при распределении эл нагрузки на ТЭЦ полностью загружены Рт (до макс значений), загружены конденс хвосты Pк прив, и при этом остается еще непокрытой часть эл нагрузки.
Остаток эл нагрузки распределяется между работающими агрегатами по минимуму относительного прироста.
6. Если на станции имеются противодавленческие турбины, то они загружаются в 1ую очередь по теплу, поскольку э/э на этих агрегатах вырабатывается в наиб экономичном режиме (отсутствует конденсатор)
7. Непокрытая из отборов турбины тепловая нагрузка передается на РОУ (редукционно-охладительная установка) и ПВК (пиковый водогрейный котел)
Засчет РОУ технологическая нагрузка, засчет ПВК – отопительная нагрузка.
ЗАДАЧА Б
Выбор состава работающего оборудования при условии появления нагрузки, когда агрегаты стоят.
Вопрос о выборе состава работающего оборудования встает в случае изменения нагрузки.
Решение данной задачи имеет сложность.
Пример 1
Нагрузка мб покрыта при работе одного из имеющихся агрегатов. Очевидно, что выбирается тот из агрегатов, который для покрытия нагрузки израсходует минимум первичной энергии.
Допустим, имеются 2 агрегата.
Qxx1 < Qxx2 α1 > α2 => q’1 > q’2
Уравнение энергетической характеристики:
Qr1= Qxx1 + q’1*P1
Qr2= Qxx2 + q’2*P2
При нагрузке Рнагр Q1< Q2
Соответственно работающий агрегат выбираем по принципу минимума Q, а не по минимуму q’.
(Т.е. когда стоят, надо учитывать Q)
Пример 2
Допустим, характеристики агрегатов пересекаются.
Qxx1 < Qxx2 q’1 > q’2
До нагрузки Ркр экономичнее работать на 1ом агрегате, а при нагрузке выше Ркр на 2ом.
Ркр соответствует одинаковому расходу первичной энергии для 1ого и 2ого агрегатов.
Qr1= Qxx1 + q’1*P1
Qr2= Qxx2 + q’2*P2
В точке Ркр Q1 = Q2
Рравн/эк = (Qxx2 - Qxx1) / (q’1- q’2)
ΔQэкономич = Q1 – Q2
Qпо = Qпуск 2 + Qостанов 1
Нужно найти такое Р, чтобы ΔQэк >= Qпо
ΔQэк= Q1 – Q2 = Qxx1 + q’1*P1-( Qxx2 + q’2*P2) = Qxx1 - Qxx2 + q’1*P1 - q’2*P2 >= Qпо
Р(q’1-q’2) >= Qпо – (Qxx1 - Qxx2)
P >= (Qпо – Qxx1 + Qxx2) / (q’1- q’2)
Данное неравенство справедливо для одного часа работы. Если мы возьмем работу агрегата в течение нескольких часов, то тогда получим следующее неравенство:
P >= (Qпо – Qxx1 + Qxx2)*t / (q’1- q’2)*t
На практике пуск одного агрегата и остановка другого осуществляются редко, чаще требуется при ночном провале графика нагрузки. Решить вопрос о целесообразности остановки агрегата на некоторое время или же остановить агрегат в работе на полному ходу, т е нужно определить время
Р(q’1-q’2)*t >= Qпо + (Qxx2 - Qxx1)*t
Р(q’1-q’2)*t - (Qxx2 - Qxx1)*t >= Qпо
t>= Qпо / (Р(q’1-q’2) – (Qxx2 - Qxx1))
Пример
Определить целесообразность остановки агрегата на 6 часов в период ночного спада нагрузки
Qxx = 12 Гкал/ч
q’1= 2,1 Гкал/МВт
Qпо – 50 Гкал
В результате остановки на другой агрегат придется передать 15 МВт нагрузки относительного прироста 2ого агрегата
q’2= 2,3 Гкал/МВт
Qэк = Qхх * 6 = 12*6 = 72 Гкал
Qрасх = Qпо + (q’1-q’2)*15*6 = 68 Гкал
Qэк > Qрасх => выгоднее остановить агрегат
|
Похожие материалы |