загрузка...
загрузка...
На головну

Шляхи підвищення ефективності теплофікації

Дивіться також:
  1. I. Психологічні умови ефективності бойової підготовки.
  2. Алтернатівние способи оцінки ефективності інвестиційного проекту
  3. Аналіз динаміки фондовіддачі як показника ефективності використання основних фондів
  4. Аналіз виробничих інвестицій в основному полягає в оцінці і порівнянні ефективності альтернативних інвестиційних проектів.
  5. Аналіз ефективності ймовірних портфелів стратегії
  6. Аналіз ефективності і результативності, коригування цілей і методів їх досягнення
  7. Аналіз ефективності просування товару в ТОВ «ВІКТОР» і обгрунтування проблеми
  8. Імовірнісна модель управлінської ефективності
  9. види ефективності
  10. Види ефективності та послідовність їх розрахунків
  11. Вплив зміни ефективності використання ОФ на обсяг продукції
  12. Увага грошовий потік від фінансової діяльності враховується тільки на етапі оцінки ефективності участі в проекті в ув'язці з розробкою схеми фінансування проекту.

В останні два десятиліття спостерігається зниження ефективності теплофікації, що обумовлено наступними причинами:

· Технічний прогрес у створенні конденсаційних турбін випереджав технічний прогрес у створенні теплофікаційних турбін. Відставання ТЕЦ за параметрами свіжої пари привело до того, що питомі витрати палива на КЕС знижувалися більш швидкими темпами в порівнянні з ТЕЦ.

· Створення сучасних потужних котелень, коефіцієнт корисної дії яких можна порівняти з ККД парогенераторів ТЕЦ, зблизило питомі витрати палива на гігакалорію тепла, що відпускається від ТЕЦ і котельні, і скоротило економію палива за рахунок централізації теплопостачання.

Основні напрямки підвищення ефективності теплофікації:

· Збільшення вироблення електроенергії на ТЕЦ по теплофикационному режиму. Вироблення електроенергії по теплофикационному режиму визначається за формулою:

ЭттЕЦ = *

де - Питома вироблення електроенергії на ТЕЦ по теплофикационному режиму, кВтг \ Гкал;

- Річна витрата тепла з відборів турбін ТЕЦ, Гкал \ рік.

збільшення ЕттЕЦ за рахунок зростання річної витрати тепла з відборів турбін важко через обмеженість теплоспоживання в районі, тому змінити вироблення електроенергії по теплофикационному режиму можливо шляхом збільшення питомої вироблення електроенергії на тепловому споживанні, яка визначається за формулами:

 [КВт * год / т. пара],

 [КВт * год / Гкал],

де h0, hотб - Ентальпія свіжого і добірного пара;

hвозв - Ентальпія конденсату добірного пара, що повертається від споживачів.

Питома вироблення електроенергії збільшується в результаті:

O зростання початкових параметрів свіжої пари. При збільшенні p0 і t0 постійному тиску пари у відборі питома вироблення електроенергії на тепловому споживанні збільшується;

O зменшення тиску пара в відборах турбін (при постійному тиску свіжої пари у відборі питома вироблення електроенергії збільшується);

O застосування проміжного перегріву пара і збільшення корисно використовуваного теплоперепада для виробництва електроенергії на величину :

 [КВт * год / Гкал],

Найбільше збільшення питомої вироблення електроенергії на тепловому споживанні досягається при одночасному збільшенні параметрів свіжої пари, зниженні параметрів пари у відборах турбін і застосуванні проміжного перегріву пара.

Ефективність роботи ТЕЦ залежить від вироблення електроенергії по теплофикационному режиму.

Показник, що характеризує частку вироблення електроенергії по теплофикационному режиму в загальному виробленні електроенергії на ТЕЦ, називається теплоелектричні коефіцієнтом (ХтЕЦ):

ХтЕЦ = ЕттЕЦ / ЕтЕЦ = ЕттЕЦ / ЕттЕЦ + ЕктЕЦ .

При роботі турбін ТЕЦ по конденсаційному режиму Хтец = 0, для турбін з протитиском Хтец = 1, для турбін типу Т і ПТ Хтец <1.

При збільшенні Хтец знижуються питомі витрати палива на собівартість електроенергії.

· Інший напрямок підвищення ефективності теплофікації - визначення оптимального співвідношення між тепловою і електричною потужністю ТЕЦ, що скорочує частку ЕктЕЦ. Дане співвідношення залежить від коефіцієнта теплофікації ТЕЦ, що визначається в часовому і річному розрізі.

Часовий коефіцієнт теплофікації характеризує частку тепла, що відпускається з відборів турбін на годину по відношенню до максимального теплового навантаження, що покривається від ТЕЦ.

Часовий коефіцієнт теплофікації визначається наступним чином:

,

де Qотбгодина - годинний відпустку тепла з відборів;

Qотп. тЕЦгодина - максимальна годинна відпустку тепла споживачам від ТЕЦ.

Аналогічно часовому коефіцієнту розраховується річний коефіцієнт теплофікації, який показує частку тепла, що відпускається з відборів турбін в рік по відношенню до річного відпуску тепла від ТЕЦ:

,

Обгрунтування оптимального коефіцієнта теплофікації особливо важливо для опалювальних ТЕЦ.

Від ТЕЦ з турбінами типу Р, ПТ і Т можуть покриватися три види теплового навантаження:

· виробнича. У разі, якщо це навантаження має місце протягом року, її доцільно повністю покривати з виробничих відборів 10 ата турбін ПТ або турбін противодавления типу Р. В цьому випадку протягом всього року на відпустці тепла з відбору 10 ата виробляється електроенергія по теплофикационному режиму і має місце економія палива, тому для виробничого навантаження годинний коефіцієнт теплофікації, як правило, приймається рівним одиниці.

· Навантаження гарячого водопостачання також має місце протягом усього року, тому її слід покривати повністю з відбору 1,2 ата і отримувати економію палива. Коефіцієнт теплофікації для даної навантаження приймається рівним одиниці ..

· опалювальна навантаження носить сезонний характер, тому обгрунтування оптимальної величини часового коефіцієнта теплофікації для опалювального навантаження є одним з основних напрямків підвищення ефективності теплофікації.

Часовий коефіцієнт теплофікації по опалювальної навантаженні визначається за формулою:

,

де Qсргв- середнє навантаження з гарячого водопостачання; Qmax. отопгодина - Максимальна годинна опалювальна навантаження.

якщо = 0, має місце схема роздільного енергопостачання; якщо = 1, то опалювальна навантаження повністю покривається з відборів або протитиску турбін.

Характер графіка опалювального навантаження за тривалістю визначається зміною навантаження в залежності від температури зовнішнього повітря і в річному розрізі має яскраво виражений пік, тривалість якого досить короткочасна, так як максимальна опалювальна навантаження, відповідна мінімальній температурі зовнішнього повітря в районі теплопостачання, як правило, спостерігається протягом короткого періоду часу.

Ріс.17.1. Графік опалювального навантаження за тривалістю.

оптимальне значення = 0,4-0,5 характерно для півдня Росії, 0,5-0,6 - для середньої, а 0,6-0,8 - для північної частини Росії.

Розглянемо, як вплине зміна на економіку ТЕЦ: при = 0,5; Qотбгодина = 0А; QПВКгодина = AZ.

Річні витрати тепла з відбору відповідає площі Soabc на графіку. Цією ж площі відповідає вироблення електроенергії по теплофикационному режиму.

збільшення з 0,5 до 0,7 призводить до зростання годинної витрати тепла з відборів (відрізок af). На ту ж величину зменшується годинну витрату тепла від пікових водогрійних котлів. Річні витрати тепла з відборів і, відповідно, вироблення енергії за теплофикационному режиму збільшиться незначно (площа SAFNB), Що призводить до несуттєвому зростання економії палива.

збільшення до 0,7 супроводжується значним зростанням конденсаційної вироблення електроенергії (площа Sbnmd), В результаті чого різко зростає перевитрата палива. Економія палива, що отримується на ТЕЦ за рахунок комбінованого використання енергоресурсу Вэек визначається за формулою:

Bэек = (BКЕС - bттЕЦ) * ЕттЕЦ - (BктЕЦ - bКЕС) * ЕктЕЦ

збільшення понад певного значення призводить до погіршення річного режиму використання теплофікаційних відборів, несуттєвому зростання теплофикационной вироблення (з огляду на пікового характеру графіка опалювального навантаження за тривалістю), значного збільшення конденсаційної вироблення, збільшення пережога палива і зниження економії палива на ТЕЦ.

надмірне скорочення (Наприклад, до 0,2) збільшує число годин використання максимуму навантаження відбору, але при цьому значно зменшуються річний відпуск тепла з відбору, теплофікації вироблення на ТЕЦ і економія палива.

Існує певна залежність між и (Табл.17.2), відповідно до якої при зменшенні , Зростає відношення /, Збільшується число годин використання максимуму відборів і поліпшується річний режим використання теплофікаційних відборів.

,

де h0 - Число годин використання максимальної опалювальної навантаження.

Таблиця 17.2

залежність від

 0,9  0.5  0,3
 0,9  0,84  0,65
/  1,1  1,5  1,68  2.02

В умовах, коли надмірне збільшення або зменшення призводить до негативних наслідків (до зниження економії палива), необхідно визначити його оптимальне значення.

Ріс.17.2. Залежність економії палива від .

В діапазоні невеликих значень збільшення значення призводить до значного збільшення витрати тепла з відборів, зростанню виробітку енергії по теплофикационному режиму в подальшому зі зростанням і економії палива. збільшується несуттєво, крива стає пологої. Тому економія палива спочатку різко зростає (ріс.17.2).

У діапазоні малих значень конденсаційна вироблення і перевитрата палива зростають несуттєво. Чим ближче значення до одиниці, тим в більшому розмірі збільшуються конденсаційна вироблення енергії і перевитрата палива на ТЕЦ.

У підсумку економія палива на ТЕЦ, що отримується за рахунок комбінованого використання енергоресурсу (Вэек), Спочатку збільшується, а потім зменшується, зважаючи на великий пережога палива, в результаті оптимального відповідає максимальна абсолютна економія палива.

У разі, коли утруднений завезення палива в місто або має місце дефіцит водних ресурсів для охолодження конденсаторів турбін ТЕЦ, оптимальне значення визначається за максимальною відносної економії палива:

,

де - Річна витрата палива в роздільної схемою енергопостачання.

17.4. Економічні основи вибору оптимального коефіцієнта теплофікації ТЕЦ

Оптимальне значення коефіцієнта теплофікації залежить від наступних факторів:

· Кліматичні умови району. Для північних районів оптимальні значення часового коефіцієнта теплофікації знаходяться в діапазоні 0,6 - 0,8, для середньої смуги - 0,5 - 0,6, для південних районів - 0,4 - 0,5.

· Характер балансу електричної енергії району:

O при дефіцитному електробалансі в районі і обмежених мережеві зв'язки з іншими районами для покриття електричного навантаження необхідно збільшувати вироблення електроенергії на електростанціях, розташованих в даній енергосистемі, в тому числі і ЭктЕЦ за рахунок збільшення ;

O в умовах надлишкового Електробаланс збільшувати недоцільно, так як збільшення ЭктЕЦ пов'язане з великою витратою палива в порівнянні з КЕС.

· Ціна на паливо. В умовах високих цін на паливо слід знижувати , Зменшуючи в більшій мірі ЭктЕЦ, Перевитрата палива і паливні витрати.

· Тип і потужність обладнання, що встановлюється на КЕС і ТЕЦ. Наприклад, спочатку в проекті передбачається установка на ТЕЦ агрегатів Т-100-130, на КЕС - К-300-240.

O У разі перегляду проекту і установки на КЕС більш потужних агрегатів К-800-240, що мають питому витрату палива на вироблений кВт * год менше, ніж на К-300-240, економія палива на ТЕЦ за рахунок ЭттЕЦ знижується, а перевитрата палива за рахунок ЭктЕЦ збільшується. В результаті зменшується економія палива і знижується ефективність ТЕЦ. З метою підвищення ефективності теплофікації слід збільшити економію палива, т. Е. Знизити в межах оптимального діапазону.

O У разі, коли КЕС оснащується агрегатами К-300-240, а на ТЕЦ замість агрегатів Т-100-130 встановлюються Т-180-130, установка могутніших агрегатів знижує питомі витрати палива на виробництво електроенергії з обох режимів на ТЕЦ і при незмінному питому витрату палива на КЕС збільшує економію палива на ТЕЦ. У даній ситуації, коли інші фактори (наприклад, дефіцитний Електробаланс в регіоні) вимагають збільшення вироблення електроенергії, можна піти на збільшення .

17.5. Техніко-економічне обґрунтування складу обладнання та потужності ТЕЦ

Обгрунтування потужності ТЕЦ в енергосистемі здійснюється в наступній послідовності:

· Вибирається оптимальне значення з урахуванням кліматичних і енергоекономічних умов району розміщення ТЕЦ.

· Базою для вибору обладнання ТЕЦ є теплові навантаження району теплопостачання, в тому числі:

O максимальна виробнича навантаження в парі 10-13 ата.

O максимальна опалювальна навантаження району;

· Середньорічна навантаження гарячого водопостачання.

· Для покриття виробничого навантаження вибираються турбіни з протитиском або турбіни типу ПВ. У разі, коли навантаження має цілорічний характер, її доцільно повністю покривати з виробничих відборів тиском 10-13 ата або протитиску турбін.

· Середньорічна навантаження гарячого водопостачання має місце цілий рік і її режим досить рівномірний, тому вона повинна повністю покриватися з відборів 1,2 ата турбін Т і ПВ.

· Опалювальна навантаження носить сезонний характер, тому вона частково в частці годинного коефіцієнта теплофікації покривається з відборів 1,2 ата, турбін типу ПТ і Т, а частково від ПВК.

· При виборі основного обладнання ТЕЦ, оскільки вона працює в складі енергосистеми, електричне навантаження, як правило, не враховується. У разі, якщо встановлена потужність ТЕЦ менше приросту електричного навантаження, то інша потужність купується на оптовому ринку енергії і потужності. В іншому випадку продається на ринку енергії і потужності. У районах, несприятливих за умовами паливопостачання, як правило, потужність ТЕЦ визначається виходячи з умов покриття теплових навантажень. В інших умовах, особливо при дефіциті Електробаланс району, при обгрунтуванні потужності ТЕЦ слід зважати на масштабами електроспоживання.

· На ТЕЦ слід по можливості встановлювати потужні агрегати, так як установка меншого числа великих агрегатів, в порівнянні з установкою більшого числа дрібних агрегатів, знижує капітальні витрати.

· Необхідно прагнути до встановлення на ТЕЦ однотипних агрегатів, що знижує капітальні витрати в будівництво і спрощує експлуатацію.

· Турбіни повинні мати однакові і, по можливості, більш високі параметри свіжої пари.

В основу вибору парогенераторів покладені наступні принципи:

1. Продуктивність парогенераторів вибирається виходячи з максимальної витрати пари на турбіну, витрати пари на власні потреби станції і втрат в станційних паропроводах.

2. При блокової компонуванні обладнання можлива установка моно-і дубль-блоків. Для останніх продуктивність кожного з парогенераторів становить 50% потреби ТЕЦ в парі.

3. Параметри свіжого пара повинні відповідати параметрам свіжої пари на вході в турбіну.

4. Слід вибирати парогенератори, здатні працювати на заданому вигляді палива.

5. На блочних ТЕЦ для покриття пікової опалювальної навантаження вибираються пікові водогрійні котли, продуктивність яких визначається за формулою:

Qпік = (1) * Qотопmax ,

де Qотопmax'Максимальна опалювальна навантаження.

17.6. Порівняльна ефективність схеми комбінованого і роздільного енергопостачання

Ефективність схеми комбінованого енергопостачання (ТЕЦ) визначається щодо заміщає проекту-схеми роздільного енергопостачання (КЕС + котельня).

· Попередньо проекти ТЕЦ і роздільної схеми енергопостачання наводяться в порівнянний вид з енергетичних і економічних умов (Эотп тЕЦ = Еотп КЕС;

Q тЕЦотп = Оотп Кіт).

· У проекті ТЕЦ і схемою роздільного енергопостачання для кожного року інвестиційного періоду розраховуються наступні показники:

O виробництво і корисний відпуск електроенергії, а також відпуск тепла з колекторів ТЕЦ і котельні;

O витрата палива;

O витрати на виробництво електроенергії і тепла;

O інвестиції в проекти;

O податки.

· Визначається грошовий потік і розраховуються критерії комерційної ефективності проекту: ЧДД, період окупності, ВНД і ВД.

· Виходячи зі співвідношення критеріїв по проектам вибирається оптимальний інвестиційний проект. У разі, якщо чистий дисконтований дохід в комбінованій схемі енергопостачання буде більше в порівнянні зі схемою роздільного енергопостачання, ефективним визнається проект ТЕЦ.

17.7. Використання конденсационной потужності ТЕЦ в неопалювальний період

У весняно-літній період опалювальна навантаження відсутнє, теплофікаційні відбори закриті (за винятком відборів, з яких покривається виробниче навантаження і навантаження гарячого водопостачання), в результаті турбіни змушені працювати по конденсаційному режиму.

оскільки bтЕЦк > bКЕС , Постає питання про доцільність виробництва на ТЕЦ в неопалювальний період електроенергії по конденсаційному режиму.

У разі, якщо на ТЕЦ проводиться конденсаційна вироблення енергії, в енергосистемі виникає перевитрата палива в порівнянні з витратою палива на вироблення такої ж кількості електроенергії на КЕС з меншою питомою витратою палива.

У разі відмови від використання в літній період конденсаційної вироблення енергії на ТЕЦ, в енергосистемі на КЕС повинна бути додаткова потужність, дублююча конденсаційну потужність ТЕЦ.

При проектуванні ТЕЦ обґрунтування доцільності виробництва конденсаційної вироблення енергії на ТЕЦ виходить з такого:

Вироблення електроенергії в енергосистемі розбивається на дві частини:

Эсист? = Еconst + Е0 ,

де Эconst - Постійна за величиною і за структурою частина вироблення енергії системи;

Э0 - Постійна за величиною, але змінюється за структурою вироблення електроенергії.

У разі, якщо зменшується ЭктЕЦ, На таку ж величину збільшується вироблення електроенергії на дублюючої КЕС.

Э0 = ЭктЕЦ + Е0

Оптимальній структурі Е0 відповідають мінімальні дисконтовані витрати на виробництво електроенергії.

З0 = ЗтЕЦк + ЗКЕСдубл

Мінімізація витрат досягається за умови рівності нулю першої похідної від витрат на виробництво електроенергії в конденсаційному режиму на ТЕЦ (ЭктЕЦ).

Умова відмови від використання вироблення електроенергії на ТЕЦ по конденсаційному режиму формулюється в такий спосіб: якщо питомі дисконтовані витрати на приріст ЭктЕЦ перевищують питомі дисконтовані витрати на приріст вироблення на дублюючої КЕС, то використання конденсаційної вироблення ТЕЦ в неопалювальний період недоцільно.

У разі протилежної співвідношення питомих дисконтованих витрат доцільно використовувати в енергосистемі в неопалювальний період конденсаційну вироблення енергії на ТЕЦ.


* Тут і далі розглядається амортизація виробничих основних засобів (ОПС)

Енергетичний ефект теплофікації «-- попередня | наступна --» Шляхи підвищення ефективності теплофікації
загрузка...
© om.net.ua