Распределение тепловых нагрузок между турбоагрегатами ТЭЦ.

 

Задача распределения тепловых нагрузок на ТЭЦ выполняется до распределения электрических нагрузок. В зависимости от того, как распределены тепловые нагрузки между теплофикационными турбоагрегатами ТЭЦ будет распределяться и электрическая нагрузка.

Распределение тепловых нагрузок ТЭЦ между теплофикационными турбоагрегатами любого типа производится в следующем порядке.

Турбоагрегаты группируются по величине давления пара в отборах, отвечающего требованиям потребителей (по типу тепловой нагрузки).

Сопоставляются возможные суммарные часовые отборы пара различных давлений с соответствующими значениями заданных суммарных тепловых нагрузок потребителей. Выявляется необходимость в отпуске на внешнее теплопотребление острого пара из котлоагрегатов, через соответствующие редукционно-охладительные установки (РОУ), при этом возможности отпуска тепла турбоагрегатами должны быть предельно использованы и расход острого пара сведен к необходимому минимуму.

Тепловые нагрузки ТЭЦ распределяются между ее турбоагрегатами в последовательности убывания величины удельной выработки электроэнергии на тепловом потреблении , то есть по принципу максимальной выработки электроэнергии по теплофикационному циклу, на основе сравнения характеристик теплофикационной мощности турбоагрегатов. По мере уменьшения значений отборы последовательно загружаются до номинального значения.

При распределении тепловой нагрузки загрузка отборов каждого турбоагрегата не должна быть менее 20-25% от расчетного (номинального) значения тепловой нагрузки отбора.

В случаях, когда мощности отборов недостаточно для покрытия соответствующего графика тепловой нагрузки, оставшаяся часть графика покрывается редуцированным паром из котлоагрегатов через РОУ или из отбора более высокого давления, через соответствующие РОУ.

При наличии на ТЭЦ двух или более одинаковых турбоагрегатов, тепловая нагрузка распределяется между ними равномерно, при условии достаточной тепловой нагрузки для обеих (всех) турбоагрегатов.

При этом следует учитывать неэкономичность работы турбоагрегатов с отбором при небольшой тепловой нагрузке, вследствие необходимости держать включенным регулятор давления в отборе, что увеличивает относительный прирост расхода тепла и удельный расход тепла.

Тепловая нагрузка между одинаковыми турбоагрегатами распределяется поровну, но если тепловая нагрузка незначительна и может быть покрыта одним турбоагрегатом, то экономичнее передать тепловую нагрузку на один турбоагрегат, а второй включить в работу по электрическому графику по чисто конденсационному циклу. В этом случае у турбоагрегата, работающего по конденсационному режиму, будут отсутствовать потери связанные с регулированием давления пара в отборе.

Если тепловая нагрузка больше, чем номинальная величина отборов установленных на ТЭЦ турбоагрегатов, то недостающую тепловую нагрузку следует обеспечить потребителю от котлоагрегата через РОУ.

При небольшой электрической нагрузке ТЭЦ, не требующей высокой нагрузки всех турбоагрегатов, распределяя тепловую нагрузку, необходимо учитывать величину минимально возможной электрической нагрузки или технического минимума каждого турбоагрегата и целесообразность их полной разгрузки до величины холостого хода или останова.

При необходимости получить от ТЭЦ максимально возможную электрическую мощность следует, распределяя тепловую нагрузку между турбоагрегатами, учитывать возможности перегрузки турбоагрегатов разного типа при различных значениях величины отбора пара.

Распределение тепловой нагрузки между турбоагрегатами различных типов, установленными на ТЭЦ, имеет ряд особенностей. При одинаковом начальном давлении и одинаковом давлении пара в отборе, то есть при одинаковых параметрах у турбоагрегатов различного типа («Т», «ПТ», «Р»), в первую очередь загружаются турбоагрегаты с противодавлением «Р», так как их электрическая нагрузка является прямой функцией тепловой нагрузки и выработка электроэнергии на тепловом потреблении этими турбоагрегатами наиболее экономична, вследствие отсутствия потерь тепла в конденсаторе.

Распределение отопительной нагрузки между турбоагрегатами ТЭЦ типа «Т» и «ПТ» базируется на сопоставлении экономичности соответствующих режимов этих турбоагрегатов. Так как экономичность выработки электроэнергии на теплопотреблении у турбоагрегатов «Т» и «ПТ» при одинаковом теплоперепаде одинакова, основным вопросом распределения отопительной тепловой нагрузки является сравнительная экономичность работы этих турбоагрегатов по конденсационному циклу.

Если электростанции задана определенная электрическая нагрузка, которая может быть покрыта только при использовании конденсационной мощности обеих турбоагрегатов, то оказывается экономически целесообразным дать максимальную конденсационную нагрузку тому турбоагрегату, относительный прирост которого будет при этом режиме меньше. Это значит, что тепловую нагрузку следует передать в основном другому турбоагрегату, с большим относительным приростом . При одинаковой экономичности конденсационного цикла турбин «Т» и «ПТ» желательно разгрузить турбоагрегат «ПТ» от теплофикационного отбора.

Критерием экономического распределения тепловой нагрузки между турбоагрегатами ТЭЦ является максимум выработки электроэнергии по теплофикационному циклу.

 

Пример:

При распределении тепловой нагрузки между турбоагрегатами ТЭЦ необходимо стремиться получить как можно больше электроэнергии выработанной по теплофикационному циклу. Для этого распределение тепловой нагрузки между агрегатами ТЭЦ надо производить в порядке убывания величины . То есть в первую очередь загружать отбор того турбоагрегата, где больше.

1. На ТЭЦ установлены два турбоагрегата «ПТ» со следующими энергетическими характеристиками:

Турбоагрегат 1

Гкал/ч

МВт

 

Турбоагрегат 2

Гкал/ч

МВт

 

Задана тепловая нагрузка, которая может быть покрыта из производственного отбора.

В первую очередь загружаем турбоагрегат 2 до номинального значения отпуска пара в производственном отборе, так как

,

а остаток передаем на турбоагрегат 1.

 

При распределения отопительной нагрузки, в первую очередь загружается турбоагрегат 1 до номинального значения отпуска пара в отборе, так как

,

а остаток передаем на турбоагрегат 2.

 

2. На ТЭЦ установлены два турбоагрегата «ПТ» со следующими энергетическими характеристиками:

Турбоагрегат 1

МВт

 

Турбоагрегат 2

МВт

 

Сделать заключение о порядке и последовательности распределения отопительных и производственных тепловых нагрузок между турбоагрегатами.

Пример:

На ТЭЦ установлены турбоагрегаты «Т» и «ПТ» с равными значениями (для давления 1,2 ата).

Характеристика турбоагрегата «Т»:

Гкал/ч

МВт

 

Характеристика турбоагрегата «ПТ»:

Гкал/ч

МВт

 

Производственную тепловую нагрузку отдаем на турбоагрегат «ПТ», загружая его отбор полностью. Если же тепловая нагрузка больше, чем возможность отбора данного турбоагрегата, то недостающую тепловую нагрузку отпускаем потребителю от котлоагрегата через РОУ.

При распределении отопительной нагрузки необходимо учитывать равенство значений в характеристиках турбоагрегатов (для давления 1,2 ата).

В этом случае в первую очередь нагружается тот турбоагрегат, где больше относительный прирост расхода тепла по конденсационному циклу – . То есть тепловая нагрузка передается на турбоагрегат «Т», потому что большее значение снижает эффективность в случае его работы по электрическому графику по конденсационному циклу.