Перспектива збільшення економічності Зуєвської теплової електростанції за допомогою вибору оптимального режиму роботи енергоблоку (стр. 15 из 25)

К_г =

, (4.35)

де

₀ – наробіток на відмову (середнє число годин безвідмовної роботи) год;

_в – середній час відновлення працездатності, у результаті повного N_э =0, або часткового відмов, N>0, ч.

Використаний у практиці аналізу надійності енергоустаткування коефіцієнт готовності К_г – ураховує тільки повні відмови й не відбиває часткових відмов.

Як показує досвід багаторічної експлуатації найбільш характерними, є часткові відмови

Для визначення величини часткової відмови, що приводить до недовиробітку електроенергії можна використати, коефіцієнт часткової відмови К_ч [1]

К_ч=

, (4.36)

де:

Э – річна не довідпуска електроенергії, через часткові відмови, кВт год;

Э_о - плановий річний виробіток електроенергії, кВт год;

N_эч – не довидача потужності внаслідок відмови, кВт;

- тривалість відмови, година;

N_эо – проектна потужність, кВт;

- проектне число годин роботи, година.

Приклад 1:

Для енергоблоків 300 МВт

N_эо = 300*10³ , кВт,

= 5*10³ година,

N_эч = 50*10³ кВт,

= 1*10³ година

К_ч =0,033, К_г = 0,83

Коефіцієнт часткової відмови, що приводить тільки до погіршення техніко - економічних показників ТЕУ (теплоенергетичних установок), може бути визначений по формулі (4.43)

, (4.37)

де:

∆B - перевитрата палива, внаслідок відмови, кг;

В₀ – повну планову витрату, кг;

- питома витрата палива при частковій відмові, кг/кВт год;

- планова питома витрата, кг/кВт год;

- тривалість відмови й проектне число годин роботи в році, відповідно, година;

- не довидача потужності внаслідок відмови й проектна потужність, кВт.

Приклад 2:

Визначити величину часткової відмови К_еЧ і перевитрата палива

, для наступних параметрів: =0,400г/кВт год; =0,30 кг/кВт год, N_эч,N_эо, , - див. приклад1

кг = 4.5 т

Глибина часткової відмови визначається не тільки часток зниження потужності установки

через відмову якого-небудь елемента, але й режимом навантаження енергоблоку за період усунення відмови. У випадку постійного навантаження значення не довідпустки енергії визначається з вираження:

, (4.38)

Якщо ж заданий змінний графік навантаження N(t), то його необхідно апроксимувати східчастою функцією, а значення

визначається як сумарне:

(4.39)

де

- потужність, що недодає на j-м прямолінійній ділянці апроксимованого ступінчастого графіка [кВт]; - час, протягом якого навантаження на j-м ділянці прийнята постійної, тобто N_j=const. За час =(Т_ч- Т) триває відновлення елемента, що викликали часткову відмову, але комплекс повністю забезпечує заданий графік навантаження й недовиробіток відсутня.

В відповідності зі сказаним показники надійності й витрати повинні визначаться з обліком повних і часткових відмов комплексу.

Як було сказано вище, відмови впливають на техніко - економічні показники енергоблоку, які залежать від ККД.

Для оцінки впливу часткової відмови на ККД ТЕУ скористаємосяформулою

ККД ТЕС, АЕС, або енергоблоку ή_с яка має вигляд [2]:

, (4.40)

де:

_ку -ККД котельні установки;

- ККД транспорту;

- ККД турбоустановки;

- ККД генератора;

- частка витрати електроенергії на власні потреби.

Зниження ККД внаслідок відмови, можна визначити, як різниця:

, (4.41)

де:

- проектний ККД, при номінальних навантаженнях(N_Э0);

- ККД при частковій відмові (ΔN_ЭЧ).

Відомо, що ККД

можна визначити й за допомогою рівняння енергетичного балансу [2]

, (4.42)

де

N_эо – проектна потужність, кВт.

- теплота палива, що спалює, кДж/кг;

В - проектна годинна витрата палива, кг/год;

Q_Н^Р – теплота згоряння палива, що спалює, кДж//кг.

Приклад 3:

N_Э0=300*10³ кВт, Q_Н^Р=Q=29,3*10³ кДж/кг,

В=99*10³ кг/год,

=0,37.

ККД при частковій відмові може бути визначений з урахуванням формули (9) (для потужності N_эч<N_эо),

(4.43)

Приклад 4:

Визначити величини ККД, у випадку часткової відмови

, і коефіцієнт часткової відмови К_еЧ для енергоблоку 300 МВт, для параметрів прийняти із прикладів 2 і 3:

Приймаємо Q_с =const. Дані для розрахунку приймаємо із прикладів 1-3

.

У результаті зниження потужності N_эч<N_эо , ККД знизився на:

.

Відносне зниження ККД

.

Це відповідає енергетичним характеристикам

.

Коефіцієнт часткової відмови для даного випадку

Тощо, коефіцієнт

. Величину не довидачі потужності внаслідок відмови можна визначити, як різниця потужностей:

, кВт (4.44)

де

N_эч – величина зниження потужності внаслідок відмови, кВт.

Для складних технологічних систем, до числа яких ставляться енергоблоки ТЕС і АЕС, оцінку впливу відмов в окремих елементах можна зробити з використанням методу декомпозиції. При цьому думаємо, що коефіцієнт готовності енергоблоку

, (4.45)

є добуток коефіцієнтів готовності окремих елементів, що справедливо для систем з послідовним протіканням процесів в окремих елементах і підсистемах (Рис 1). Загальне зниження потужності енергоблоку, представляє суму зниження потужностей окремих елементів і підсистем