Как посчитать удельный показатель электроэнергии

Определение расхода электроэнергии на предприятии

Как рассчитывается годовой расход электроэнергии вы можете посмотреть здесь.

В данной статье рассмотрим, как рассчитывается удельный расход электроэнергии и какая методика определения норм расхода электрический энергии на единицу продукции.

Метод удельного расхода электроэнергии

Данный метод расчета эффективен для производств с непрерывным технологическим процессом.

Может использоваться для предварительных и поверочных расчетов, при технико-экономическом обосновании планируемых вариантов систем электроснабжения.

Удельный расход электрической энергии рассчитывается по формуле:

где Мсм – выпуск за смену единиц продукции;
Wуд – расход электроэнергии на единицу продукции;
Тсм – продолжительность смены.

Удельный расход электроэнергии Wуд измеряется в киловатт-часах на единицу продукции, например, кВт∙ч на 1 т бетона (кВт∙ч/т):
где W – потребление энергии, кВт*ч;
М – продукция в натуральном выражении, например, т или м3.

Методика определения норм расхода электрической энергии на единицу продукции

Состав норм расхода электрической энергии – это перечень статей их расхода на производство конкретной продукции (работы). Нормы составляются на конечную продукцию, выпускаемую предприятием при условии соответствия этой продукции стандартам.

В норму расхода электрической энергии на производство продукции не включаются работы на строительство и капитальный ремонт зданий и сооружений, монтаж и наладку технологического оборудования (вновь установленного или после капитального ремонта), отпуск электроэнергии «на сторону» (магазин, столовая, общежитие и др. потребители).

Затраты ТЭР, включаемые в норму расхода ТЭР делятся на следующие составляющие:
· расход на технологические процессы;
· расход на вспомогательные нужды производства;
· расход на освещение;
· потери в сетях и трансформаторах.

Основными исходными данными для определения удельного расхода электрической энергии служит следующая техническая и экономическая информация:
· мощность предприятия;
· данные о видах производимой продукции;
· технологическая схема производства;
· данные о составе оборудования и фактической мощности электродвигателей;
· нормативные характеристики основного и вспомогательного оборудования;
· данные по фактической выработке продукции и рабочем времени за расчетный период;
· данные по производству и отпуску готовой продукции;
· данные об установленных трансформаторах;
· данные об освещенности цехов, подсобных служб, территории.

Норма расхода электрической энергии на технологический процесс, т.е. расход электрической энергии на основные и вспомогательные процессы производства определенного вида продукции (работы), расход на поддержание технологических агрегатов в горячем резерве, на их разогрев и пуск после текущих ремонтов и холодных простоев, а также технически неизбежные потери электроэнергии при работе оборудования, определяется по формуле:
где W – расход электроэнергии оборудованием за расчетный период, кВтч;
q – объем выпуска продукции за расчетный период, усл. ед.

Расчет нормы расхода электроэнергии на выпуск единицы продукции, т.е. расход электроэнергии на основные и вспомогательные технологические процессы, на вспомогательные нужды производства, а также технически неизбежные потери энергии в преобразователях, электрических сетях предприятия (цеха), отнесённые на производство определенного вида продукции, производится суммированием значений норм удельного расхода на технологические процессы, вспомогательные службы и нормируемых потерь:

где Нт – норма расхода электроэнергии на технологические нужды;
авн – норма расхода электроэнергии на вспомогательные нужды;
аос – норма расхода электроэнергии на освещение;
Δаэс – норма расхода электроэнергии на покрытие потерь в электрических сетях;
Δатр – норма расхода электроэнергии на покрытие потерь в трансформаторах.

Источник

Нормирование расходов электроэнергии, технологические, индивидуальные, удельный расход

Различают удельные расходы электроэнергии на единицу продукции и нормы расхода электроэнергии. Под удельным расходом будем понимать фактически полученное значение затрат электроэнергии на единицу продукции или технологическую операцию,

определяемое по формуле:

где А — фактический расход электроэнергии на выпуск продукции в количестве М (количество может измеряться в различных единицах).

Норма расхода электроэнергии(норма электропотребления) усредненная расчетная величина, директивно устанавливаемая и используемая для прогноза или анализа электропотребления, а также для стимулирования энергосбережения. Удельные расходы электроэнергии и нормы можно рассчитывать в натуральном (на 1 т, м3, м2, на пару обуви и т.д.) и стоимостном (на 1 руб. реализованной или валовой продукции) выражении.

удельные расходы электроэнергии в натуральном выражении. Нормы подразделяются по периоду действия (годовые, квартальные, месяч» ные, сменные); степени агрегации (индивидуальные, групповые); составу расхода (технологические, общепроизводственные).

Индивидуальной называется нормарасхода электроэнергии на производство единицы продукции (работ), устанавливаемую по типам или отдельным агрегатам (технологическим схемам) применительно к определенным технологическим условиям. Групповой называется норма, установленная по группе предприятий отрасли на производство единицы одноименной продукции (работы) в стандартных условиях производства (такие нормы разрабатывали в условиях планового хозяйства).

Технологическая нормаучитывает расход электрической энергии на основные и вспомогательные процессы производства данного вида продукции (работы), расход на поддержание технологических агрегатов в горячем резерве, на их разогрев и пуск после текущих ремонтов и холодных простоев, а также на технически неизбежные потери электроэнергии при работе оборудования. Общепроизводственные нормы — общецеховые и общезаводские нормы, в состав которых включают расходы электроэнергии не только на технологические процессы, но и на вспомогательные нужды производства (отопление, вентиляция, освещение, бытовки, и др.), а также потери в электрических сетях. Как правило, предприятия выпускают несколько видов основной продукции. В таких случаях общезаводские удельные расходы электроэнергии рассчитывают по каждому виду продукции отдельно.

Для решения вопросов энергосбережения и прогнозирования электропотребления на предприятиях, выпускающих более одного вида продукции, можно также использовать понятие электроемкости основного вида продукции, когда весь годовой расход электроэнергии по предприятию относят к выпуску этого вида продукции М. Показатель электроемкости — наиболее укрупненный из всех нормативов расхода электроэнергии.

При разработке норм электропотребления используют три основных способа: опытный, расчетноаналитический и статистический. Опытный способ требует замеров расходов электроэнергии на каждую операцию в заданных режимах технологического процесса, предусмотренного регламентом. Суммирование полученных пооперационных расходов дает расход электроэнергии на единицу продукции. Такой подход требует применения большого числа измерительных приборов и значительных трудозатрат. Учитывая большое число электроустановок на любом предприятии, следует признать, что охватить их таким нормированием практически невозможно.

Расчетноаналитический способ предполагает определение норм расхода электроэнергии расчетным путем — по паспортным данным технологического оборудования с учетом степени его загрузки, ре

жимов работы и других факторов. Поэлементный расчет множества составляющих энергозатрат делает этот способ чрезвычайно трудоемким.

Статистический способ основан на статистической обработке данных по общим и удельным расходам за ряд временных отрезков и выявлении факторов, влияющих на их изменение. Расчеты ведутся по показаниям приборов учета электроэнергии и данным по выпуску продукции. Этот способ наименее трудоемок, надежен и получил широкое распространение в практике нормирования электропотребления.

Фактические удельные расходы электроэнергии за разные периоды времени отличаются, что обусловлено различной загрузкой выделенного объекта, режимами работы, составом сырья и другими факторами. Если все эти условия одинаковы, то значения удельных расходов близки за разные периоды, их распределение должно быть нормальным (гауссовым). В этом случае можно получить среднее значение расхода электроэнергии за ряд периодов и использовать его как нормативное.

Распределение экспериментальных данных является нормальным (гауссовым) только в случае одинаковых условий протекания технологического процесса и одинаковых параметров выпускаемой продукции. Достаточно часто данные не соответствуют нормальному распределению, что обусловлено двумя группами факторов. Вопервых, может иметь место изменение параметров выпускаемой продукции, сырья или режимов работы оборудования. Вовторых, нарушение нормального распределения объясняется проявлением техноценологических свойств, которые в данном случае объясняются отступлениями от технологии, браком, объемом плавки существенно меньше номинального. Именно эти случаи должен выявлять технолог. Отклонение распределения от нормального задает некоторую область, которая определяет возможные объемы энергосбережения организационными мерами.

Нормы, полученные любым способом, отражают режимы электропотребления для выпуска продукции только на том предприятии, где они получены, и не могут быть распространены ни на отрасль в целом, ни на другое предприятие. Это обусловлено индивидуальными свойствами каждого предприятия как сложной системы ценологического типа. Например, опытным способом определяли технологическую норму электропотребления металлорежущих станков, где для каждой обрабатываемой детали нашли полезную работу с учетом скорости резания и др. Однако эти результаты нельзя перенести на все металлорежущие станки даже в пределах одного завода, поскольку на практике видов обрабатываемых деталей и режимов обработки множество. Суммирование же нормативов с учетом количества и ассортимента выпущенных деталей даст большую погрешность изза невозможности учета всех действующих факторов.

Это касается и расчетноаналитического метода, где невозможно перейти от данных по номинальной мощности отдельных электроприемников с учетом всех возможных технологических режимов, видов продукции, качества сырья к расходам электроэнергии для цеха или предприятия за месяц, квартал, год. Нельзя получить прогнозное значение электропотребления предприятия суммированием различных удельных норм по всему ассортименту продукции. Для этого надо не только заранее запланировать общее количество продукции, которое будет выпущено в будущем месяце (квартале, годе), но и точно разделить его по маркам, особенностям режимов обработки и другим многочисленным факторам. Это было невозможно в условиях планового хозяйства, а тем более невозможно в настоящее время.

Приведем данные, характеризующие ценологические свойства на примере генеральной совокупности предприятий черной металлургии (табл. 12.1), где соотношение min/max достигает 1:10 и более.

Представленные удельные расходы относятся к периоду стабильной работы предприятий с достаточно высокой загрузкой оборудо

вания. Снижение производства, неполная и нестабильная загрузка оборудования приводят к увеличению удельных расходов, что еще более усиливает отличие данных. Поэтому в современных условиях среднеотраслевые нормы расхода электроэнергии применять нельзя ни для прогнозирования электропотребления, ни для оценки энергосбережения.

Источник

Удельный расход электрической энергии

Удельный расход электроэнергии, обозначаемый ω_уд и измеряемый в киловатт-часах па единицу продукции, величина ω_уд является интегральным показателем расхода электро-энергии на единицу продукции, например, кВт*ч на 1 т грунта (кВт — ч/т); в эту величину, как правило, входит расход электроэнергии на все вспомогательные нужды, например электрическое освещение забоя. Эта величина играет большую роль в расчетах, связанных с определением электрических нагрузок и расходов электроэнергии, и равна:

где W — потребление энергии, кВт*ч; М — продукции в натуральном выражении, например Т.

Строительство сооружений и их эксплуатация всегда являются потребителями энергии. Это потребление происходит при добыче и начальной обработке сырья; при изготовлении строительных материалов и конструкций (смотрите таблицу ниже); возведении и эксплуатации сооружения; при ремонтных работах и при сносе сооружения.

Удельные расходы электрической энергии на изготовление различных строительных материалов

1 С учетом расхода энергии на добычу природного сырья и его доставку на расстояние до 100 км.

Ориентировочные данные, определяющие расход энергии на сооружение зданий, приведены в таблице (смотрите таблицу ниже).

Удельный расход энергии на единицу объема здания (на несущие конструкции)

1 Средние значения.
2 Без внешней ограждающей конструкции, без перегородок.
3 Без перекрытий и перегородок.

Характерные приемники электрической энергии

Силовые установки общепромышленного назначения. К этой группе приемников относятся подъемно-транспортные устройства, компрессоры, вентиляторы и насосы. На строительных площадках, предприятиях стройиндустрии применяются различные краны, предназначенные для вертикального и горизонтального перемещения грузов. По способу передвижения они делятся на перемещающиеся по рельсовым путям и самоходные.

«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков

Источник

Целевые показатели программы энергосбережения

Целевые показатели программы энергосбережения

В этой статье вы узнаете все про целевые показатели в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности

Программа энергосбережения

Что такое целевой показатель

Целевой показатель в энергосбережении это показатель, характеризующий деятельность юридических лиц по реализации мер, направленных на эффективное использование и экономное расходование топливно- энергетических ресурсов на всех стадиях их производства и потребления.

А теперь определение целевой показатель простым языком: Целевой показатель это цель, которую организация должна достичь после реализации мероприятий программы энерrосбережения.

Примеры целевых показателей:

Законодательство про целевые показатели программы энергосбережения

Существует 2 основных приказа, которые регламентируют расчет целевых показателей:

В обеих приказах утверждены:

Приказ Минэкономразвития № 425 от 15.07.2020 уставливает методику расчета целевых показателей для

Целевые показатели программы энергоcбережения в Приказе №399 утверждены для:

Новая методика рассчета целевых показателей для государственных и муниципальных организаций на 2021-23 годы

Начиная с конца 2020 года все государственные и муницыпальные учреждения обязаны осуществить разработку или корректировку ранее разработанных программ энергосбережения в соответствии с Приказом Минэкономразвития № 425.

В приказе №425 описана новая методика расчета целевых показателей для государственных и муниципальных организаций.

Основная суть методики расчета целевых показателей в Приказе №425 заключается в том, что целевые показатели программы энергосбережения расчитываются для каждой организации и для каждого здания инивидуально.

При этом учитываются все основные факторы, которые влияют на уровень потребления энергоресурсов тем или инным зданием, а именно:

В зависимости от всех этих факторов рассчитывается уровень энергоэффективности здания.

Если здание энергоэффективно, то требования к такому зданию не устанавливаются.

Если здание не энергоэффективно, то к такому зданию устанавливаются его индивидуальные целевые показатели программы энергосбережения, которые необходимо выполнить в течение 2021 – 2023 годов.

Вот пример расчета целевых показателей программы энергосбережения для государственного учреждения:

Наименование показателя программы

Плановые значения целевых показателей программы

Источник

Термодинамический метод расчета удельных расходов топлива на электроэнергию и теплоту, отпускаемую ТЭЦ

Д.т.н. Е.Д. Зайцев, г. Электросталь, Московская обл.

Научный поиск метода расчёта удельных расходов топлива на электроэнергию и теплоту при их совместном производстве является актуальной задачей. Решение этой задачи требуется для перспективного планирования энергетической стратегии страны, для расчета себестоимости производства электроэнергии и теплоты на ТЭЦ, а также для проектирования новых перспективных когенерационных установок, позволяющих так же, как и ТЭЦ, получать наряду с теплотой электроэнергию и таким образом полнее использовать работоспособность (эксергию) рабочего тела.

В литературе имеются два противоположных направления объяснения физической сущности экономии топлива при теплофикации и множество методик расчета дифференцированных удельных расходов топлива, разработанных на их основе. Первое из этих направлений, опирающееся на первое начало термодинамики, объясняет положительный эффект от теплофикации отсутствием или снижением количества теплоты, передаваемой конденсатору [1, 2]. Второе направление, базирующееся на расчете эксергии, относит потери преимущественно к топке [3, 5, 6]. Оба научных подхода к определению коэффициентов эффективности работы ТЭЦ несовершенны. Поэтому разработаны преимущественно с привлечением эмпирических данных методики расчета удельных расходов топлива на электроэнергию и теплоту, отпускаемую ТЭЦ, однако они также не удовлетворяют потребности практики и требуют пересмотра.

Остановимся кратко на характеристике основных методик расчета удельных расходов топлива на ТЭЦ на производство электроэнергии и теплоты, имеющих научное и (или) практическое значение.

Балансовый или физический метод был официальным в энергетике СССР и до 1996 года в России. Расход топлива на производство теплоты, отпускаемой тепловому потребителю, определяется как [1]

Расход топлива на производство электроэнергии

где Q_э – расход теплоты на производство электроэнергии, равный разности между теплотой, поданной в турбину Q₀, и суммарной теплотой, отпускаемой тепловым потребителям ∑Q_тi.

Удельный расход топлива на единицу отпущенной электроэнергии в_э и теплоты в_тi определяется соответственно как

где η_тi – КПД, учитывающий потери теплоты при её передаче от одного теплоносителя к другому в сетевых подогревателях, бойлерах и т.д.

Несмотря на недостатки балансового метода (вся экономия топлива от теплофикации относится на электроэнергию, не учитывается потенциал пара, отбираемого для нужд тепловых потребителей, и т.д.), этот метод, базирующийся на первом начале термодинамики, может рассматриваться как предельный случай экономии топлива при производстве электроэнергии.

Попытки найти обобщённый критерий для различных форм энергии привела к использованию эксергии при расчете дифференцированных расходов топлива [3]. Эксергетический КПД ТЭЦ предлагается определить по зависимости

,

откуда находят общий расход условного топлива на выработку эксергии

.

где Е_вых, Е_вх, Е_Q – соответственно эксергия на выходе и входе в турбоустановку и эксергия теплоты, N_э— электрическая мощность турбины.

Общий расход топлива на вырабатываемую электроэнергию и теплоту:

Удельные расходы топлива на вырабатываемую электроэнергию и теплоту:

С помощью эксергии можно рассчитать потери в отдельных элементах ПТУ, однако применение этого метода к топке не обосновано физически и логически. Приравнивание в этом методе эксергии рабочего тела в топке теплоте сгорания топлива и одновременно электроэнергии, вырабатываемой ТЭЦ, не доказано. Кроме того, при расчете тепловых потерь с уходящими газами и вследствие необратимости теплообмена между газами и водяным паром не учитывают зависимость эксергии от свойств рабочих тел и др. Без решения вопроса об эксергии топки и отпускаемой теплоты применение этого метода является преждевременным, поэтому он не нашел широкого применения на практике. В методе эксергии вся экономия топлива от теплофикации относится к производству теплоты.

Метод пропорционального распределения экономии топлива, разработанный ОАО «Фирма ОРГРЭС», утвержден Минтопэнеро РФ в качестве официального при составлении отчетности по тепловой экономичности работы оборудования ТЭС [4]. Расход топлива на отпущенную электроэнергию теплофикационным блоком по этой методике определяется как

Здесь Q_{т сн} – расход теплоты на собственные нужды турбоагрегата; ΔQ_э – дополнительный расход теплоты на производство электроэнергии за счет отборов с учётом энергетической ценности пара:

где ξ_i – коэффициент ценности потоков пара, который определяется как

h_o, h_i, h_k – энтальпии острого пара, пара в месте отбора и в конденсаторе.

При наличии промперегрева учитывают прирост энтальпии в промежуточном пароперегревателе h_пп.

Чтобы определить расходы топлива по каждому виду регулируемого отбора, вначале определяется средний удельный расход топлива на отпущенную теплоту в раздельном производстве

После этого рассчитывают снижение удельного расхода топлива на отпущенную теплоту за счёт теплофикации

Затем определяют средний коэффициент ценности пара, идущего на теплофикацию

Тогда для каждого регулируемого отбора теплоты уменьшение удельного расхода топлива по сравнению с раздельным производством равно

а действительное значение удельного расхода топлива для каждого потока теплоты будет

Недостатки этого метода заключаются в наличии эмпирических коэффициентов, затрудняющих анализ и прогнозирование работы ТЭЦ, тепловые потенциалы отпускаемой потребителю теплоты учитываются частично, отсутствует эквивалентное сопоставление электрической энергии и теплоты.

Затраты топлива на отпущенную электроэнергию:

Затраты топлива на отпущенную турбиной теплоту:

Затраты топлива на теплоту технологического и отопительного отборов определяются из соотношения:

Удельные расходы топлива рассчитываются обычным образом.

Сложность применения данного способа состоит в необходимости введения эмпирических поправок при отклонении режима работы турбины от параметров, при которых рассчитывалась диаграмма режимов, что снижает точность этого метода и требует дополнительной работы.

К данному методу примыкает балансовый конденсационный метод расчета расхода топлива на электроэнергию и теплоту [6], в котором сводят теплоту, отпущенную потребителям, к электрической энергии и не учитывают температурный потенциал этой теплоты.

В методе расчета, учитывающем тепловую ценность отборного пара, его теплота приводится к тепловому потенциалу пара на выходе из котла [5]. Это делается с помощью коэффициентов ценности пара, введенных ОАО «Фирма ОРГРЭС». Расход топлива на отпущенную электроэнергию определяют по зависимости

где коэффициент пропорциональности К_э рассчитывают по формуле

или аналогичной формуле, более удобной для составления отчетности электростанций, предложенной ОАО «Фирма ОРГРЭС»,

Расход топлива на отпуск теплоты определят как

Удельный расход на отпущенную теплоту из отборов турбины находят по зависимости

здесь в_{т р} – удельный расход топлива на отпущенную теплоту по раздельному циклу, который определяется по формуле

Основная неточность этого метода связана с определением коэффициента ценности теплоты отборного пара.

Таким образом, на практике не используют единую меру качества вырабатываемых ТЭЦ продуктов – электроэнергии и отпускаемой потребителям теплоты, что не дает возможность точно определить дифференцированные расходы на них топлива.

Цель работы – разработка термодинамического метода расчета, позволяющего получить на основе единого эквивалента дифференцированные удельные расходы топлива на производство электроэнергии и теплоты с учетом её потенциала.

В предлагаемом нами методе распределяется топливо, пошедшее на получение теплоты вводимой в турбоагрегат, между топливом, идущим в соответствии с количеством теплоты и ее термодинамическими параметрами на производство работы (электроэнергии) и отпуск теплоты тепловым потребителям.

Рассмотрим возможность предлагаемого нами метода для определения дифференцированных на производство электроэнергии и теплоты удельных расходов топлива на ТЭЦ.

Вначале определим дифференцированные удельные расходы топлива простейшей ПТУ с противодавлением (Рис.1) и сравним полученные результаты с расчетами [6], выполненными по различным методикам.

По известным параметрам рабочего тела простейшей ПТУ с противодавлением в характерных точках, приведенных в таблице 1, по таблицам [7] и известных внутренних относительных КПД турбины и насоса найдем необходимые для расчета данные:

Рис. 1. Схема (а) и цикл в T-s диаграмме (б) простейшей ТЭЦ с противодавлением

Таблица 1. Параметры рабочего тела простейшей ПТУ с противодавлением.

рабочего телаНомера точек на Т,s – диаграмме (см. Рис.1)1 ’122_Д344_Др, Мпа12,011,01,51,51,512,012,0Т, К823,15813,15515,08551,18373,15373,88374,18t, o C550540241,93278,03100100,73101,03h, кДж/кг3481,73466,42904,62988,9420,1431,2432,4s,кДж/(кгК)6,65536,67386,67386,83201,30591,30591,3092

Секундный расход пара

Общий расход топлива

Средняя температура подвода теплоты к рабочему телу в цикле ПТУ и конгруэнтном ему обратимом цикле Карно

Средняя температура отвода теплоты в цикле Карно

После деления уравнения теплового баланса турбоустановки Q_э =Q₀— Q_т на одинаковое изменение удельной энтропии верхнего и нижнего источника теплоты конгруэнтного цикла Карно, соответствующего рассматриваемому циклу ПТУ, Q_э/(s₂— s_4д) = Q₀/(s₂— s_4д) – Q_т/(s₂— s_4д) (1)

Подставляя известные численные значения (Т_1ср)_К, (Т_Тср)_К, М_τ0, получим:

Тогда из уравнения (2) имеем

Для учёта уменьшения температуры пара нижнего источника и увеличения доли теплоты, пошедшей на работу (электроэнергию) в действительном цикле, по сравнению с обратимом циклом Карно разделим (Т_ТсрМ_τ0)_К на коэффициент К, учитывающим изменение удельной энтропии в действительном цикле

Определим удельный расход топлива на единицу Т_1ср М_τ0

Расход топлива на выработку электроэнергии равен

Расход топлива на выработку теплоты равен

Удельный расход топлива на выработку электроэнергии равен

Удельный расход топлива на выработку теплоты равен

Сравнение полученных энергетических показателей простейшей ПТУ с противодавлением с данными работы [6] представлено в таблице 2.

Таблица 2. Энергетические показатели простейшей ПТУ, рассчитанные различными методами.

физический1005780,14437,22Балансовый

конденсационный1005780,37626,39Эксергетический1005780,28929,98Термодинамический1005780.18934,7

Подобный подход можно использовать для определения расхода топлива на производство электроэнергии и отпуск теплоты любой теплофикационной турбоустановкой.

В качестве примера работоспособности термодинамического метода проведем расчет затрат топлива на производство электроэнергии и теплоты для блока с турбиной ПТ 136/165 – 130 (Рис. 2) и сравним полученные результаты с известными литературными данными [5], полученными, другими наиболее распространенными методиками. Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.

Рис. 2. Расчетная тепловая схема блока с турбиной ПТ 136/165-130

Таблица 3. Исходные данные для расчета.

кДж/кгхПарОстрый

пар5121303484—————П-отбора200153015——3006,89—Т-отбора

57,71,22613435—1047,120,97Т-отбора

нижнего96,20,692546373897,160,95Конденсатор500,0642387155370,93Конденсат

параП-отбора200———4191001,30—Т-отбора

верхнего57,74351041,36—Т-отбора

нижнего96,2373891,18—Питательная

вода512———959229——Сетевая вода1618прямая

после ПВК1618———544130——прямая

после ПСГ-21618427102——прямая

после ПСГ-11618———35083,5——Обратная1618———22253——

Расход условного топлива энергетическим котлом. КПД этого котла принят равным 0,92

Расчет тепловой схемы по энергетической характеристике ТХ – 34-70-004-83 [5]:

Отпущенная теплота внешнему потребителю от П-отбора

Тепловая нагрузка технологического и отопительного отборов

Теплота, сообщенная сетевой воде

в том числе от ПВК

в том числе от Т-отборов

из них от верхнего Т-отбора

Теплота, отпущенная тепловому потребителю за счёт отборов пара из турбины

Всего теплоты, отпущенной тепловому потребителю,

Выработка теплоты брутто энергетическим котлом

Расход условного топлива энергетическим котлом, КПД которого принят равным 0,92,

Расход теплоты в голову турбины

Расход условного топлива ПВК, для него КПД принят равным энергетическому котлу

Найдём среднюю температуру подвода теплоты в рассматриваемом цикле

Это произведение средней температуры подвода теплоты и расхода пара на входе в турбину можно определить как

где s₁ , s_пв – соответственно энтропия пара на входе в турбину и питательной воды.

Разобьём рассматриваемый цикл, у которого примем постоянную температуру подвода теплоты равную Т_0ср на несколько обратимых циклов Карно, связанных с выработкой электроэнергии на регулируемых и нерегулируемых отборах, а также с паром, поступающим в конденсатор.

Определим удельный расход топлива на один Кт/час, общий для подвода теплоты в рассматриваемом и частных циклах Карно

в = В/ Т_0срМ_τ0 = 47943,3 /316048 = 0,1517 (кг усл. топл./час)/(Кт/час).

а) Цикл Карно на основе П-отбора

Здесь Q_{п под} – подведённая тепловая мощность, T_псрпод – средняя температура подвода теплоты в этом частном цикле Карно, равная средней температуре подвода в рассматриваемом цикле Т_0ср;

где Q_Nп – мощность турбины, получаемая на производственном отборе.

Подставим (3) и (4) в (5) и разделим (5) на (s₁–s_пк), получим

Учтём действительную температуру пара П-отбора, для чего разделим Q_{п отв} на действительное изменение его энтропии (s_пн –s_пк ), получим

где s_пн,, s_пк – энтропии производственного пара на входе и выходе.

б) Цикл Карно на верхнем тепловом отборе

Q_Nтв = Q_{тв под} — Q_{тв отв} – мощность турбины, получаемая на верхнем тепловом отборе.

Выполнив преобразования аналогичные для частного цикла Карно на П-отборе, получим:

в) Цикл Карно на нижнем отборе

Q_Nтн = Q_{тн под} — Q_{тн отв} – мощность турбины, получаемая на нижнем тепловом отборе.

Выполнив преобразования аналогичные для цикла Карно, построенного на производственном отборе, получим:

г) Частные циклы Карно на теплоте, отводимой в конденсаторе и регенеративные теплообменники.

Очевидно, что теплоту, подводимую в этих частных циклах Карно, необходимо полностью отнести на производство электроэнергии. Тогда

Расход топлива пошедшего на электроэнергию для рассматриваемого цикла

Удельный расход топлива на единицу отпущенной ТЭЦ электроэнергии:

Термодинамический метод расчета дифференцированных затрат топлива может быть применён непосредственно к циклу рассчитываемой ТЭЦ.

Суммирование уравнений для частных циклов Карно (8), (9), (10) и (11), в которых учтены внутренние потери, даёт:

Расчет дифференцированных расходов топлива на ТЭЦ с применением конечной зависимости (12) термодинамического метода становится весьма простым:

Как и ранее определяем

в = В/ Т_0срМ_τ0 = 47943,3 /316048 = 0,1517 (кг усл. топл./час)/(Кт/час),

Подстановка полученных значений в (12) дает

Удельный расход условного топлива на единицу теплоты, переданной внешнему потребителю от П-отбора,-

Удельный расход условного топлива на единицу теплоты, переданной внешнему потребителю от Т-отбора,-

Удельный расход условного топлива на единицу теплоты, переданной внешнему потребителю от П- и Т-отборов,-

Расход условного топлива на теплоту, отпущенную внешнему потребителю, включая ПВК,-

В_т = В_п + В_тв + В_тн + В_пвк = 14090 + 3319,2 + 5309,5+ 7020,1 = =29738,8 (кг усл. топл./час).

Удельный расход условного топлива на теплоту, отпущенную внешнему потребителю, включая ПВК,-

Таблица 4. Сравнение расчета показателей эффективности ТЭЦ по различным методикам.

27,1

25,76

27,4

26,3

26,6

Примечание: В таблице обозначено: 1- балансовый метод; 2 – метод ОАО «Фирма ОРГРЭС», 3 – эксергетический метод; 4 – метод расчета по недоотпущенной электроэнергии; 5 – метод расчета, позволяющий учитывать тепловую ценность отборного пара; 6 – термодинамический метод.

Из приведённых материалов видно, что экономия топлива, связанная с эффектом теплофикации в термодинамическом методе, относится как к производству электроэнергии, так и теплоты, в соответствии с качеством (температурой) затраченной теплоты. Распределение между электроэнергией и теплом, получаемой на ТЭЦ экономии топлива, осуществляется непосредственно из решения задачи и не требует введения эмпирических коэффициентов.

Предложен простой и эффективный термодинамический метод расчета удельного расхода топлива на выработку электроэнергии и теплоты, отпускаемой потребителю с учетом её температурного потенциала, при их комбинированном производстве.

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М.: Энергия, 1976.

2. Соколов Е.Я. О способах распределения расходов топлива на ТЭЦ.//Теплоэнергетика. 1992. №9, С. 55-59.

3. Бродянский В.М. Обобщённые показатели в энергетике// Теплоэнергетика. 1989, №2, С.63-66.

4. Методические указания по составлению отчета электростанции и акционерного общества энергетики и электрофикации о тепловой экономичности оборудования. РД 34.08.552-95. СПО ОРГРЭС М.:1995

5. Киселев Г.П. Варианты расчета удельных показателей эффективности работы ТЭЦ. Методическое пособие. МЭИ. М.: 2003.

6. Филатов Н.Я., Соколов Е.Ю. Термодинамический анализ коэффициентов эффективности паротурбинных установок при раздельном и комбинированном производстве теплоты и электроэнергии// Вестник МЭИ. 2006, № 5, С.141-147

7. Александров А.А. Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара.- М.: Издательство МЭИ, 2003.-164 с.

Е.Д. Зайцев, Термодинамический метод расчета удельных расходов топлива на электроэнергию и теплоту, отпускаемую ТЭЦ

Источник: Журнал «Новости теплоснабжения», № 12 (148), декабрь, 2012, www.ntsn.ru

Коментарии

«Вэ = Кэ.В.(Nот/(N-Nэ сн)). В чём смысл формулы? Если электроэнергии отпущенную считаем Nот=N-Nэ.

Оставить комментарий

Тематические закладки (теги)

Источник

• ← роналдо футболист бразилия биография
• Как посмотреть ip принтера на компьютере →