Техніко-економічні по казни ки ТЕС. Оцін ка економічності роботи теплової електростанції
Ефективність роботи ТЕС характеризується різними техніко — економічними показниками. Одні з них оцінюють досконалість теплових процесів, наприклад показники теплової економічності, до яких належать ККД агрегатів, цехів і всієї електростанції загалом, а також витрати теплоти і палива на одиницю виробленої енергії. Інші характеризують умови, у яких працює теплова електростанція, наприклад показники режиму, до яких належать: співвідношення конденсаційного і комбінованого виробництва електроенергії, коефіцієнт використання і кількість годин використання встановленої потужності, показники чисельності персоналу (витрати праці) і вартості спорудження електростанції (капітальні витрати). Найбільш важливими і повними показниками роботи ТЕС є собівар — тіст ъ електроенергії і теплоти.
Теплова економічність КЕС, яка виробляє тільки електроенергію, характеризується ККД станції, який являє собою співвідношення виробленої електроенергії до хімічної енергії (теплоти згорання) витраченого палива
пКЕс = 4* (5.6)
або
ПКес = |ор. (5.7)
BQl
де Евир і Евід — відповідно кількість виробленої та відпущеної електроенер — гії, кВтгод/рік; Qр — теплота згорання палива, кДж/кг; пКрЕС, ПкЕС — відповідно ККД брутто і нетто; B — витрата палива, кг/рік.
Різниця Евир — Евід = Ев. п являє собою витрату електроенергії на власні потреби станції.
З виразів (5.6) і (5.7) можна отримати співвідношення, щоб визначити витрати палива на вироблену Ввирта відпущену В^ід електроенергію. Поділивши ці вирази на кількість виробленої енергії Евир і на кількість відпущеної енергії Евід відповідно отримаємо значення питомих витрат умовного палива на 1 кВт год виробленоїта відпущеної електроенергії:
0, 123
ПКЕС
Теплову економічність різних KEC між собою порівнюють за питомою витратою умовного палива на 1 кВт год виробленої та відпущеної електроенергії, між якими існує така залежність:
![]() |
![]() |
ьвеир -100
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
100 — Єв. п,
KEC; Ев. п — витрата електроенергії на власні потреби, кВт-год.
На діючій станції показник теплової економічності визначають витратами палива, кількістю виробленої та відпущеної електроенергії.
Економія палива у процесі комбінованого виробництва на ТЕЦ теплової і електричної енергії порівняно з роздільним визначає економічну ефективність ТЕЦ, отриману за рахунок використання відпрацьованої теплоти паросилового циклу. Щоб обчислити ККД ТЕЦ в цілому, ураховують два питомі ККД, які визначають економічність виробництва електроенергії і теплоти окремо. Основним з них є ККД виробництва електроенергії
Е
вир
BQ ’
е^ н
де Ве — витрата палива на виробництво електроенергії.
![]() |
![]() |
![]() |
Другий показник економічності ТЕЦ — ККД виробництва теплоти для зовнішнього теплового споживання
де Вт — витрата палива на виробництво теплоти, яку відпускають споживачеві.
Основною умовою цього методу є тотожність ККД ТЕЦ і ККД (нетто) котельного агрегату (парогенератора) у процесі роздільного виробництва теплоти пТЕц = ПИг. При цьому всю економію від застосування комбінованого виробництва електроенергії і теплоти відносять до виробництва електроенергії. Таке припущення призводить до того, що ККД виробниц
тва електроенергії комбінованим способом досягає 75-80 % замість 3540 % на сучасних КЕС.
Розрахунок економічності ТЕЦ за цим методом показує, що підвищення п%ЕЦ прямо пропорційне підвищенню частки комбінованого вироблення електроенергії. Тому ТЕЦ зацікавлена основну кількість теплоти відпускати споживачам з відборів турбіни при параметрах пари, прийнятних для споживача. Відпуск теплоти через РОУ або від водогрійних котлів бажано звести до мінімуму.
Отже, показник економічності ТЕЦ П%Ец стимулює збільшення комбінованого виробництва електроенергії і теплоти.
За такою методикою порівняння теплової економічності ТЕЦ і роздільної установки (КЕС і котельної) зводиться до порівняння їх питомої витрати палива (^Тщ і б^с)- Виміряну загальну витрату палива ВТЕц на
ТЕЦ розподіляють на виробництво електроенергії Ве і теплоти Вт пропор — ційно кількості теплоти, витраченої на кожний вид енергії.
Витрати електроенергії і теплоти на власні потреби пов’язані з виробництвом кожного виду енергії. Теплові втрати також розподіляються пропорційно кількості теплоти, віднесеної на кожний вид енергії (електричної і теплової), і включаються в обумовлені витрати палива Ве і Вт відповідно.
Визначаючи витрати палива на відпущену теплову енергію на ТЕЦ, у розрахунок беруть сумарну величину + Q^ , де Q^ — відпущена спо
живачеві теплова енергія з урахуванням теплоти поверненого конденсату; Q втр — сума втрат теплової енергії на ТЕЦ, пов’язанихз втратами:
— у паропроводах відборів турбіни до точок заміру відпущеної теплової енергії у споживача;
— в основних і пікових підігрівниках мережевої води;
— у пароперетворювачах, РОУ та паропроводах, які з ними зв’язані;
— на підготовку і підігрів хімічно очищеної води для поповнення не — поверненого конденсату та підживлення теплової мережі;
— у парогенераторах під час продувки системи.
Крім того, до Вт включено частку палива, витрачену на виробництво електроенергії, що виконується для роботи мережевих, підживлювальних та конденсатних насосів для відпуску теплової енергії споживачеві.
![]() |
![]() |
![]() |
Витрату палива на виробництво електроенергії Ве можна визначити за формулою
де Q®гр — теплота (брутто), вироблена парогенераторами ТЕЦ; Q®rn — витрата теплоти на власні потреби парогенераторів; E^п — сумарні витрати електроенергії на власні потреби, пов’язані з відпуском теплоти споживачеві.
Використовуючи значення Ве, можна визначити питому втрату палива
6®$ на 1 кВтгод відпущеної електроенергії і питомий ККД ТЕЦ пТЕЦна відпущення електроенергії:
6е = — Ввід
від
ПТЕЦ) =-^“-. (5.12)
ТЕЦ В Q р
ВеQн
За відомим значенням Вт = (ВТЕц — Ве) визначають питомий ККД ТЕЦ для виробництва теплоти П%Ец і питому витрату палива на відпущену
теплову енергію:
т B
6т = ^>-
від
від
Собівартість відпущеної з ТЕС електричної енергії є важливим техні — ко-економічним показником. Вона дорівнює відношенню річних витрат
Зрік до річної кількості відпущеної електроенергії Eвід:
З.
^рік
fріК. Js від
Річні витрати Зрік складаються з витрат на паливо Зп, на поточні і капітальні ремонти Зк і витрат на зарплату персоналу Зпер:
(5.15)
Паливну складову витрат знаходять за формулою
(5.16)
де Врік — річна витрата палива, кг; Цу. п — ціна 1 кг умовного палива, грн/кг. Складову витрат на ремонти визначають зі співвідношення
Зк = № (5.17)
де рк — коефіцієнт, що враховує відрахування від капіталовкладень, (рк = 0,1…0,11); к — розмір капітальних витрат на спорудження КЕС, грн.
Витрати на зарплату персоналові знаходять за формулою
Зпер = 1,4Пс^вст, (5.18)
де 1,4 — коефіцієнт, що враховує нарахування на зарплату; П — штатний коефіцієнт, осіб /МВт; с — середня річна зарплата, грн/(осібрік); ^вст — встановлена електрична потужність агрегатів, МВт.
![]() |
![]() |
![]() |
|
Урахувавши співвідношення (5.12) — (5.14) та (5.3), з рівняння (5.14) отримаємо
де (вріп — коефіцієнт, що враховує, яку частину виробленої енергії витрачено на власні потреби на рік.
![]() |
![]() |
![]() |
Для техніко-економічного порівняння варіантів ТЕС використовують не собівартість, а питомі розрахункові витрати, що враховують ефективність капіталовкладень, яку визначають за формулою
де Ен — нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень, прийнятий для енергетики рівним 0,12.
Варіант з мінімальним значенням питомих розрахункових витрат (з) є економічно найвигіднішим. Порівнювані варіанти треба доводити до однакового енергетичного ефекту (однакові потужності, рівні кількості відпущеної електроенергії і теплоти, однакові надійності електро — і теплопостачання ).
Для розрахунку собівартості теплової і електричної енергії на ТЕЦ треба розділити річні витрати між цими двома видами продукції. Витрати на паливо поділяють пропорційно розподілу палива на електроенер — гію і теплоту:
зп = 4Р1КЦП; (5.21)
Зп = 4трікЦп. (5.22)
![]() |
![]() |
Витрати машинного залу та електроцеху (45 % амортизаційних витрат і 35 % витрат на персонал) цілком відносять на виробництво електроенергії. Загальностанційні питомі витрати (5 % амортизаційних відрахувань, 30 % витрат на зарплату) розподіляють між тепло — і електроенер — гією пропорційно витратам цехів:
Техніко-економічні показники ТЕС залежать від таких показників надійності устаткування.
1. Коефіцієнт готовності за часом
![]() |
![]() |
![]() |
де троб — термін справної роботи, год; тав — термін аварійного стану, год. Реально (гот для парогенераторів становить 0,95…0,97, для парових тур — бін 0,96.0,98.
2.
![]() |
![]() |
Коефіцієнт технічного використання за часом
де трем — термін планових ремонтів, год. Реально (т в приблизно становить 0,85.0,9.