Материал: Лескин С.Т., Слободчук В.И., Шелегов А.С., Кашин Д.Ю. Теплотехнические основы производства электроэнергии и тепла на АЭС
нагрузки характеризуется так называемыми коэффициентами заполнения графика – α и β. Эти коэффициенты определяются следующим образом:
α = |
W |
min |
, β = |
Wср |
. |
(2.1) |
|
W |
max |
W |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
max |
|
|
Здесь Wmin, Wmax, Wср – минимальная, максимальная и среднеинтегральная электрическая нагрузка (за рассматриваемый период – сутки, неделя).
Плотности суточных графиков зависят от ряда обстоятельств. Следует отметить, что наиболее неравномерным является суточный график электрической нагрузки коммунально-бытового потребителя, менее неравномерный – суточный график электрической нагрузки промышленного потребителя (рис. 2.1, 2.2). Для комму- нально-бытового потребителя величина α может быть оценена как α ≈ 0,45, а β ≈ 0,8; для промышленного потребителя α ≈ 0,75, β ≈ 0,9.
Для построения суточного графика электрической станции или энергосистемы региона необходимо еще учесть расход электроэнергии на электрифицированный транспорт, на собственные нужды, а также потери в энергосистеме. Как уже отмечалось, объединение электростанций в энергосистему позволяет более рационально использовать специфические возможности электрогенерирующих предприятий. В целях оптимального распределения нагрузки между отдельными электростанциями, входящими в энергосистему, для региона строят суточные графики электрических нагрузок для всех времен года. На основании этих данных строят годовой график электрических нагрузок по продолжительности, (рис. 2.3). Этот график характеризует число часов в году τi, в течение которых нагрузка энергосистемы равна величине Wi. Нагрузку, характерную для наибольшего числа часов работы, называют базовой, а для наименьшего числа часов – пиковой. Распределяют суммарную нагрузку по отдельным станциям таким образом, чтобы обеспечить наиболее экономичную работу энергосистемы в целом. В частности, целесообразно станции, имеющие меньшие издержки на топливо и эксплуатационные расходы, загружать большее число часов в году, а станции с большими издержками на топливо и большими эксплуатационными расходами – меньшее число часов. В настоя-
16
щее время в России атомные станции работают в основном в базовом режиме, т.е. на покрытие базовых нагрузок.
Рис. 2.1. Суточный график коммунально-бытовой электрической нагрузки: 1 – зима, 2 – лето
Рис. 2.2. Суточный график промышленной электрической нагрузки: 1 – рабочий день, 2 – выходной (праздничный) день
17
Рис. 2.3. Годовой график электрической нагрузки по продолжительности:
I– пиковая нагрузка, II – промежуточная нагрузка, III – базовая нагрузка
2.2.2.Графики тепловых нагрузок
Существуют следующие типы тепловой нагрузки:
•промышленная тепловая нагрузка;
•отопительная тепловая нагрузка;
•горячее водоснабжение;
•вентиляция.
Наиболее равномерна в течение года промышленная тепловая нагрузка. Однако она меняется в течение суток в зависимости от характера загрузки предприятия. Например, для предприятия, работающего по двухсменному графику, суточный график тепловой нагрузки имеет следующий вид (рис. 2.4).
Отопительная тепловая нагрузка существенно зависит от времени года, более того, и от температуры наружного воздуха (рис. 2.5). Горячее водоснабжение практически мало зависит от времени года, но существенно зависит от дней недели и меняется в течение суток аналогично электрической коммунально-бытовой нагрузке. Суточные графики тепловой нагрузки используются для построения недельных графиков, недельные графики – для построения месячных
18
графиков, и все вместе служат основой для построения графика годовой тепловой нагрузки по продолжительности (рис. 2.6).
Рис. 2.4. Суточный график |
Рис. 2.5. Годовой график |
тепловой нагрузки двухсменного |
отопительной нагрузки по месяцам: |
промышленного предприятия |
1 – максимальное значение, |
|
2 – минимальное значение |
Рис. 2.6. Годовой график тепловой нагрузки по продолжительности: I – отопительный период, II – остальное время
Характеристика графика – число часов использования максимальной тепловой нагрузки τ, которое определяется следующим образом:
Q*
τ = год , (2.2)
Qmax
где Qгод* = Qdτ – производство тепловой энергии в год.
τ
19
Для промышленной и отопительно-бытовой нагрузки свои значения τ:
τ = |
Q* |
|
|
= |
Q* |
|
|
год |
, τ |
2 |
год |
. |
(2.3) |
||
1 |
Qmax |
|
|
Qmax |
|
||
|
пром |
|
|
|
отоп |
|
|
Порядок величины τ следующий: τ1 ≈ 6000 ч/год; τ2 ≈ 2500÷ ÷4000 ч/год.
2.3. Коэффициент использования и число часов использования установленной мощности
Для оценки напряженности и качества работы электростанции и ее основного оборудования пользуются двумя показателями: μуст – коэффициент использования установленной мощности; τуст – годовое число часов использования установленной мощности. Прежде чем перейти к определению этих коэффициентов, дадим несколько определений.
Установленная мощность станции – сумма номинальных мощ-
ностей электрогенераторов, установленных на данной электростанции.
Номинальная мощность электрогенератора – наибольшая мощность, при которой генератор может работать длительное время в режимах, определенных техническими условиями.
Коэффициент использования установленной мощности (μуст) –
отношение количества выработанной за год электрической энергии к тому количеству электрической энергии, которое могло бы быть выработано при годовой работе станции на установленной мощности:
μуст = |
Э |
|
= |
Э |
, |
(2.4) |
wуст |
|
wуст 8760 |
||||
|
τуст |
|
|
|||
где 8760 – число часов в календарном году, wуст – установленная мощность станции.
Годовое число часов использования установленной мощности (τуст) – отношение реально выработанной за год электрической энергии к установленной мощности, т.е.
20