Сравнение тепловой экономичности ТЭЦ и раздельной установки.

Произведем сравнение ТЭЦ и РУ при одинаковом отпуске эл/энергии и тепловой энергии. Основное сравнение производится по расходу топлива, но в одном приближении можно сравнить по расходу пара и тепла.

Приближенное сравнение является корректным, если на ТЭЦ и КЭС применяется турбины с одинаковыми параметрами пара с одинаковым процессом расширения пара ТЭЦ и КЭС.

Параметры пара выше: КЭС: р₀=24 МПа; t₀=550 ⁰С

ТЭЦ: р₀=9, 13 МПа; t₀=550 ⁰С

Расход пара на ТЭЦ: D₀=D_ко+у_тD_т

D_ко=W_э/Н_к*η _эм- на чисто конденсационную турбину

у_т- коэффициент недовыработки пароотбора 0< у_т < 1

D_т-расход пара на потребителя

РУ: D_ру=D_ко+D_т; ∆ D=D_ву-D_ко≤ (1- у_т) D_т=∆ D_к- на сколько пара попадает меньше в конденсаторы теплофикационной турбину

Турбина образует меньший расход пара на ТЭЦ по сравнению с РУ обусловлено снижением расхода в конденсаторы теплофикационных турбин

Сравним по расходу тепла:

Q_ту= D₀(h₀-h_пв)=(D_ко+ у_тD_т)* (h₀-h_пв)= D_ко(h₀-h_пв)+ у_{т *}(h₀-h_пв)

D_ко(h₀-h_пв)= Q_ко- расход пара и тепла на конденсационную установку такой же мощности с таким же процессом пара в турбине

ξ _т= у_т*(h₀-h_пв)/ (h_т-h_ок)-коэффициент ценности тепла пара отбора

(h₀-h_пв)≈ (h_т-h_ок)

ξ _т≈ у_т т.е у свежего пара ξ _т=1; а у отработавшего ξ _т=0

0< ξ _т< 1;

Q_ту= Q_ко+ ξ _тQ_т

ξ _т= Q_ту- Q_ко/Q_т

На раздельные установки:

Q_ру= Q_ко+ Q_т; ∆ Q= Q_ру- Q_ту=(1- ξ _т)Q_т≈ (1- у_т)q_кD_т=∆ Q_к

Экономия теплоты на ТЭЦ по сравнению с РУ практически равна уменьшению потерь теплоты в конденсационных установках теплофикационных турбин.

Рассмотрим расходы топлива ТЭЦ и РУ

ТЭЦ: В_тэц=В_э+В_т=В^к_э+В^т_э+В_т=b^к_эW_к+ b^т_эW_т+ b_тQ_т

РУ: В_ру=В_кэс+В_кот= b_кэсW_э+ b_котQ_т

W_э=W_к+W_т следовательно В_ру=b_кэс(W_к+W_т)+ b_котQ_т

∆ В= В_ру- В_тэц=(b_кэс-b^т_э) W_т-(b^к_э-b_кэс) W_к+(b_кот-b_т) Q_т

b_кот= Q_т/Q^р_н*η _кот; η _кот≈ η _пг; b_кот≈ b_т≈ 39 (кг.у.т/ГДж)

На современной ТЭЦ: b_кэс≈ 0, 31 (кг.у.т/КВт*ч)

b^т_э≈ 0, 15(кг.у.т/КВт*ч)

b^к_э≈ 0, 36-0, 4(кг.у.т/КВт*ч)