Показники теплової економічності КЕС:
1. термічний ККД: ηt = (q0 - qk) / q0;
2. абсолютний внутрішній ККД: ηi = ηt * ηoi;
3. ККД електростанції: ηст = Nе / Qст;
4. питома витрата тепла на турбоустановку;
5. годинну витрату умовного палива;
6. питома витрата умовного палива.
Показники теплової економічності ТЕЦ.
Економіность ТЕЦ характеризується показниками теплової економічності: з виробництва електричної енергії та окремо показниками економічності з виробництва теплової енергії. Для визначення цих показників необхідно загальна витрата теплоти розділити на частки, що витрачається на виробництво теплової електричної енергії.
1. Електричний ККД ТЕЦ ηТЕЦ = NЕ / (Q0 - Qтп / ηтп);
2. ККД ТЕЦ ηст ТЕЦ = NЕ / (Q0 - Qтп / ((ηтп ∙ ηпот)));
3. Питома витрата теплоти з виробництва електричної енергії на ТЕЦ: qЕТЕЦ = (3600 * Q0 ТЕЦ) / NЕ;
4.Удельний вироблення електричної енергії на тепловому споживанні: Е = NЕТЕЦ / (3600 ∙ Qтп) * ηтп
Способи підвищення теплової економічності ТЕС:
1. збільшення початкових і зниження кінцевих параметрів робочого тіла, так як при цьому зростає корисна робота і зменшується відведення теплоти в холодному джерелі;
2. здійснення проміжного перегріву пара, що означає підведення додаткової теплоти в гарячому джерелі без збільшення відведення теплоти в холодному джерелі;
3. регенеративний підігрів живильної води парогенератора відбираються з турбіни паром, що призводить до зменшення витрати пари в конденсатор і, отже, до зниження втрат теплоти в холодному джерелі
Питома витрата пара - це витрата свіжої пари на одиницю виробленої електроенергії, кг / кВт • год.
Питома витрата теплоти - це витрата теплоти палива на одиницю виробленої електроенергії. Дана величина є безрозмірною.
Уудельний витрата палива - це витрата палива на одиницю виробленої електроенергії, г / кВт • год, (г - 1 грам палива).
Коефіцієнт теплофікації - це частка сумарної теплового навантаження ТЕЦ, що покривається за рахунок відборів турбін.
Показники загальної економічності електростанцій:
Структура собівартості енергії.
Вироблення електричної енергії на тепловому споживанні
Теплова економічність КЕС характеризується значеннями ККД, питомої витрати теплоти і умовного палива. На звичайних ТЕС питома витрата умовного палива є основним показником.
ηt = (q0-qk) / q0 де qk-тепло відведений в конденсатор
q0 - вся підведена теплота
Для простої установки працює за циклом Ренкіна
ηt = ((h1 - h4) - (h2 - h3)) / (h1 - h4)
За допомогою термічного ККД оцінюється ефективність ідеального циклу (коли використовується весь наявний перепад ентальпії). В реальних умовах через втрати енергії в проточній частині турбіни, у вхідних і регулюючих пристроях, з вихідною швидкістю, а також з-за протікання пара через ущільнення використовується лише частина цього перепаду Hi.
Ha = h1 - h2 - наявний теплоперепад
Hi = h1 - h2 '- спрацював теплоперепад
ηoi = Hi / Ha - внутрішній відносний ККД
Абсолютний внутрішній ККД:
Механічні втрати і втрати в генераторі характеризуються механічним ККД і ККД генератора (ηм і ηг). Із загальної кількості теплоти q0 підведеної до 1 кг. пара в реальному циклі виробляється електроенергія визначається твором
Lе = q0ηt * ηoi * ηм * ηг
ηе = Lе / q0 = ηi * ηм * ηг - абсолютний електричний ККД.
Nе - електрична потужність електроустановки
Q0 - кількість тепла подведенного з парою в турбіну в одиницю часу кДж / год
Qст = Q0 / ηкот - тепло виробляється станцією
Q0 = D0 * (h0 - hпв)
D0 - загальна витрата свіжої пари
ηкот = ηку * ηтр, де ηку - ККД котельної установки,
ηтр - ККД трубопроводів
ηстбр = Nе / Qст - ККД електростанції брутто
ηстн = (1 - βсн) * ηстбр - ККД електростанції нетто
βсн = 5 - 7% - витрата на власні потреби
Питома витрата тепла на турбоустановку:
Q е = 3600 * Q0 / Nе = 3600 / ηе. кДж / (кВт • год)
qст = 3600 * Qст / Nе = 3600 / (ηстн), кДж / (кВт • год) - питома витрата тепла на станцію.
Питома витрата умовного палива визначається з теплового балансу станції
B * Qрн = 3600 * Nст / ηст де В - годинна витрата палива, кг / с;
Qрн - нижча теплота згоряння палива, кДж / кг
b = 3600 / (Qрн * ηст) - питома витрата натурального палива, кг / кВт • год
Qр ун = 29300 кДж / кг → bу = 3600 / (29300 ∙ ηст) = 0,123 / ηст - питома витрата умовного палива
b (я.т.) = 0,0537 / ηст. г / МВт • год - для ядерного палива
Показники теплової економічності ТЕЦ і АТЕЦ.
Теплова економічність ТЕЦ характеризується показниками теплової економічності: з виробництва електричної енергії та окремо показниками економічності з виробництва теплової енергії. Для визначення цих показників необхідно загальна витрата теплоти розділити на частки, що витрачається на виробництво теплової електричної енергії. За прийнятим в нашій країні методу на частку теплового споживача відноситься відпустку йому теплоти з урахуванням втрат при виробництві і транспортуванні. Відповідно на частку електричного споживача відносять всю решту теплоту відповідну електричному ККД ТЕЦ який знаходиться за такою залежністю:
ηТЕЦ = NЕ / (Q0 - Qтп / ηтп) де Qтп - тепло відпущений тепловому споживачеві;
ηТП - ККД відпущений тепловому споживачеві;
Q0 - загальне колічествово тепла.
ККД електростанції визначається наступним чином:
ηст ТЕЦ = NЕ / (Q0 - Qтп / ((ηтп ∙ ηпот))) де ηпот - коефіцієнт враховує втрати теплоти
Питома витрата теплоти з виробництва електроенергії і теплоти визначається за такими залежностями:
Питома витрата теплоти з виробництва електричної енергії на ТЕЦ:
Q е ТЕЦ = (3600 * Q0 ТЕЦ) / NЕ
Загальний витрата теплоти з виробництва електричної енергії для умов коли тепловому споживачеві надається теплота, тільки з відпрацьованого в турбіні пара визначається з рівняння:
Q0 ТЕЦ = Q0 - Qтп / ηтп
Q0 ст = Q0 - Qтп / ((ηтп ∙ ηпот))
Для протитискових турбін електричний ККД має вигляд: