ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Графики электрической и тепловой нагрузок и способы их покрытия из "Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки " График электрической нагрузки принято делить на три зоны базовую, полупиковую и пиковую (рис. 15,2). Базовая зона лежит ниже уровня минимальной нагрузки. Отношение минимальной нагрузки к ее максимальному значению называется коэффициентом неравномерности графика нагрузки. Например, для графика, приведенного на рис. 15.2, коэффициент неравномерности а = 0,6. [c.413] Если на графике нагрузки провести линию, соответствующую средней нагрузке, то область, лежащая выше этой линии, называется пиковой зоной. Отношение средней нагрузки к максимальной называется плотностью графика нагрузки. Например, плотность графика, приведенного на рис. 15.2, составляет Р = 0,83. Область фафика, расположенная между пиковой и базовой зонами, называется полупиковой. [c.413] В идеальном случае всякая энергосистема должна распол51гать энергетическим оборудованием для работы в соответствующей области графика нагрузки. [c.413] Для покрытия базовой зоны используются мощные ГРЭС и АЭС с энергоблоками 160—1200 МВт, ТЭЦ с турбоустановками 100— 250 МВт. В отдельные периоды (например, во время паводков), а также в тех энергосистемах, где доля установленног мощности ГЭС велика (например, в Сибири), к покрытию базовой части графика привлекаются и ГЭС. [c.413] Использование электростанций с мощными дорогостоящими высокоэкономичными энергоблоками, в том числе и ТЭЦ для покрытия полупиковой и тем более пиковой зон графика нагрузки нецелесообразно. Связано это с тем, что всякое недоиспользование высокоэкономичных агрегатов приводит к удорожанию электроэнергии, вырабатываемой ими. [c.414] Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что для мощных экономичных энергоблоков маневренность не является чем-то второстепенным. Как показывает опыт эксплуатации и у нас, и за рубежом, моральное старение оборудования, т.е. снижение его экономических показателей по сравнению с новым оборудованием, происходит гораздо быстрее, чем физическое старение , т.е. способность выполнять свои функции, хотя и при сниженных показателях. Поэтому, как правило, мощное высокоэкономичное оборудование работает в базовом режиме первые 15—20 лет эксплуатации. Далее, по мере ввода нового более эффективного оборудования старое оборудование сначала работает в режиме периодических разгружений и нагружений, затем с остановками на конец недели и, наконец, с ежесуточными ночными остановками в горячий резерв. Поэтому с самого начала, при проектировании и изготовлении, даже самые новые энергоблоки должны обладать определенным запасом по маневренности, который будет использован после 15—20 лет работы. [c.414] Имеется и еще одно обстоятельство, специфичное для нашей энергетики и обусловливающее необходимость высокой маневренности всех вводимых энергоблоков, работающих на органическом топливе. Дефицит органического топлива в европейской части России заставляет широко использовать АЭС, которые по техническим и экономическим причинам не могут работать в маневренном режиме. Поэтому все вводимое оборудование, работающее на органическом топливе, должно удовлетворять определенным требованиям по маневренности, которые рассмотрены ниже. [c.414] Для покрытия пиковой зоны графика электрической нагрузки используют оборудование, которое можно быстро пускать и останавливать, чаще всего газотурбинные установки, а также устаревшее паротурбинное оборудование на сниженные начальные параметры пара. Хотя эти агрегаты и обладают значительно меньшей экономичностью, чем базовые, их использование в пиковой области оказывается целесообразным вследствие малого числа часов работы в году (500—1000 ч). [c.414] Особые проблемы возникают при покрытии полупиковой части графика нагрузки, так как оборудование, используемое для этой цели, должно быстро пускаться и останавливаться и в то же время обладать высокой экономичностью, так как оно останавливается только на ночь, на субботу и воскресенье, т.е. работает 3000—4000 ч в год. [c.414] Реальные энергосистемы не обладают идеальной структурой энергетических мощностей, которая обеспечивает покрытие графика электрической нагрузки соответствующими агрегатами. В большинстве случаев в энергосистеме имеется избыток базовых и недостаток пиковых и полупиковых мощностей. Поэтому приходится часть базовых турбоагрегатов переводить в режим регулярных пусков и остановок, терпя при этом убытки из-за перерасхода топлива и снижения надежности оборудования. [c.414] Для покрытия переменной части суточного графика электрической нагрузки в конкретной энергосистеме наиболее важное значение имеют диапазон изменения электрической нагрузки в характерные часы суток [например, утренний пик нагрузки и ее уменьшение при ночном провале (см. рис. 15.1 и 15.2)] и скорость изменения электрической нагрузки в эти часы. Чем больше диапазон суточного изменения нагрузки и потребные скорости ее изменения, тем в более трудных условиях работает оборудование электростанций. Если электростанции не успевают отслеживать потребности электрического графика, то в электрической сети происходит недопустимое повышение или снижение частоты сети. Это приводит не только к потерям различного рода у потребителей электроэнергии, но и угрожает надежности работы турбин электростанций. [c.414] Возможность привлечения теплофикационных установок к регулированию графика электрической нагрузки тесно связано с покрытием ими графика тепловой нагрузки. [c.414] В соответствии с санитарными нормами трудовая деятельность человека и его домашний отдых ДОЛЖНЫ протекать в определенных комфортных условиях все помещения должны отапливаться, вентилироваться, снабжаться горячей водой в жилых помещениях температура воздуха должна составлять + 18 °С, в поликлиниках, больницах, детских учреждениях +20 °С, в общественных заданиях +16 °С. Эти комфортные условия могут быть реализованы только при подводе к объекту отопления (абоненту) вполне определенного количества тепла, которое, конечно, обеспечив санитарные нормы, в конечном счете, уйдет в атмосферу. [c.415] Одним из главных источников тепла в крупных городах являются ТЭЦ, подающие тепло к абонентам в виде горячей сетевой воды. [c.415] что в различное время года для отопления необходимо различное количество тепла. Чем теплее на улице, тем меньшее количество тепла требуется для отопления (рис. 15.3, а). При некоторой температуре (на рис. 15.3, а это +10 °С) отопление зданий отключается, и поступающее тепло расходуется только на нагрев водопроводной воды для бытовых целей. Температура наружного воздуха / 3 определяет не только количество тепла, которое необходимо подвести к абонентам, но и температуру сетевой воды. Чем ниже тем большее количество тепла будет уходить в атмосферу в единицу времени, больше его требуется для поддержания комфортных условий в отопительных объектах и тем более высокую температуру (см. [c.415] Таким образом, при имеющейся структуре потребителей тепла конкретного района, обслуживаемого конкретной ТЭЦ, температура наружного воздуха g определяет количество тепла, которое ТЭЦ должна отпустить с сетевой водой, причем температуры воды, покидающей ТЭЦ и поступающей к ней, будут вполне определенными. Говорят, что ТЭЦ должна работать в соответствии с температурным графиком тепловой сети (рис. 15.3, б). Г рафик имеет несколько характерных точек, определяющих как выбор оборудования ТЭЦ, нагревающего воду, так и ее работу в различные периоды года. [c.415] Выбор зависит от климатического района и дальности передачи тепла и определяется техникоэкономическими расчетами. Обычно составляет 130, 150, 180, 200 °С. Важно, что эта температура определяет тот минимальный уровень давления воды в трубопроводах, который исключает вскипание сетевой воды. [c.416] С увеличением потребление тепла, а также температура прямой и обратной сетевой воды уменьшаются линейно. При снижении до некоторого значения (обычно + 8 °С) и сохранении ее в течение трех суток отопление жилых и общественных зданий прекращается. Тепло используется только для горячего водоснабжения, причем прямая вода должна иметь температуру 70—75 °С, для того чтобы обеспечить нагрев водопроводной воды в соответствии с санитарными нормами до 60 °С. [c.416] Таким образом, теплофикационная установка ТЭЦ— это установка, в которой осуществляется нагрев обратной сетевой воды с температурой до температуры прямой сетевой воды / с соответствии с температурным графиком при любом ее расходе. [c.416] Вернемся еще раз к рис. 15.3 для более четкого уяснения работы теплофикационной установки ТЭЦ. [c.416] Вернуться к основной статье