Оптимальное распределение нагрузки между агрегатами ТЭС.

Заданная тепловой электростанции электрическая нагрузка должна быть распределена между конденсационными турбоагрегатами или энергоблоками таким образом, чтобы при полном выполнении поставленных производственно-технических задач расход топлива был минимальный. Топливная составляющая себестоимости производства электроэнергии при этом также будет минимальна.

Такое распределение нагрузки между конденсационными турбоагрегатами ТЭС и соответствующие режимы их совместной работы называются экономическими.

При цеховой структуре ТЭС нагрузка между отдельными котлоагрегатами котельного цеха распределяется аналогично.

Если тепловая электростанция состоит из нескольких однотипных конденсационных блоков одинаковой мощности, то нагрузка распределяется между ними равномерно, при минимально необходимом числе работающих агрегатов, что позволяет обеспечить каждому агрегату достаточно высокую нагрузку.

Так же распределяется электрическая нагрузка между конденсационными турбоагрегатами турбинного цеха при цеховой структуре ТЭС, если все агрегаты однотипны и равновелики.

Если в котельном цехе ТЭС установлены одинаковые котлоагрегаты, работающие на одном и том же топливе, то распределение нагрузки может быть ограничено турбинным цехом, при равномерной загрузке минимально необходимого числа котлоагрегатов.

Если основное оборудование ТЭС состоит из разнотипных, различных по мощности и экономичности конденсационных турбоагрегатов и котлоагрегатов, должно быть произведено экономическое распределение нагрузки, как между турбоагрегатами, так и между котлоагрегатами. При этом следует учитывать, что вследствие относительно более высокого КПД котлоагрегатов, по сравнению с КПД турбоагрегатов, влияние повышения экономичности распределения нагрузки между котлоагрегатами на тепловую экономичность станции в целом значительно меньше соответствующего влияния распределения нагрузки между турбоагрегатами.

Поэтому в случаях, не требующих большой точности расчетов, можно ограничиваться распределением нагрузки между агрегатами турбинного цеха.

Рассмотрим простейший случай распределения электрической нагрузки ТЭС, в турбинном цехе которой установлены два агрегата одинаковой мощности.

При этом возможны следующие основные случаи:

1) нагрузка ТЭС может быть покрыта полностью каждым из двух турбоагрегатов;

2) нагрузка ТЭС может быть покрыта только при совместной работе обоих турбоагрегатов.

1. Расходные характеристики обеих турбоагрегатов представлены линейными уравнениями:

, Гкал/ч.

, Гкал/ч.

Их взаимная конфигурация, определяемая соотношением величин параметров и , может быть различной.

При соотношении параметров: , линии характеристик расходятся (рис. 46).

При соотношении параметров: , линии характеристик будут сходиться и пересекаться в точке (рис. 47).

В первом случае при расходящихся расходных характеристиках любая нагрузка ТЭС должна покрываться агрегатом 1, характеристика которого всеми своими точками располагается ниже характеристики агрегата 2.

Возможен пограничный случай – параллельных характеристик, для которого вывод, очевидно, не изменится. Частным (предельным) случаем параллельных характеристик явится совпадение обеих характеристик. В этом случае расход тепла оказывается не зависящим от варианта распределения нагрузки между агрегатами.

При сходящихся характеристиках в зоне нагрузки ТЭС от 0 до всю нагрузку электростанции должен нести турбоагрегат 1, а в зоне от до (после точки пересечения характеристик) – турбоагрегат 2. В точке пресечения характеристик турбоагрегат 1 должен быть разгружен, и нагрузка ТЭС переведена на турбоагрегат 2.

Если сходящиеся характеристики турбин не пересекаются в пределах номинальной мощности, то критическая точка выходит за пределы чертежа и, следовательно, как и в случае расходящихся характеристик, всю нагрузку должен взять на себя турбоагрегат 1, т.е. турбоагрегат с большим относительным приростом.

На рисунке точка пересечения соответствует нагрузке . Эта нагрузка называется равноэкономичной мощностью, при которой расходы тепла первого и второго турбоагрегатов равны.