Энергоэкономическая характеристика различных типов станций.

 

Для описания зависимости между подведенной и полезно используемой энергией применяются энергетические характеристики оборудования.

 

В самом общем виде энергетические характеристики представляют собой функциональные зависимости типа:

Qподв=f(Qпол),

причем и подведенная и полезная энергия измеряется энергетическими показателями (Гкал, ГДж, МВт и др). Например, для турбоагрегата энергетическая характеристика определяет расход подведенного тепла в зависимости от меняющейся электрической нагрузки:

Qподв=f(Рэп).

Энергетические характеристики котлоагрегатов

Эти характеристики описывают зависимость расхода топлива от производительности КА. Потребность в топливе определяется в условных измерителях - условном топливе (1 т у.т. имеет теплотворную способность 7 Гкал или 29.3 ГДж). Реальная характеристика имеет нелинейный характер (рис.4.7).

a) b)

Рис.4.7. Принципиальное представление энергетической характеристики КА (а) и характеристики относительных приростов (б)

Важнейшим параметром энергетической характеристики КА является величина относительного прироста расхода топлива

 

,

(4.42)

 

которая характеризует эффективность преобразования энергии топлива в тепловую энергию и отражает потери преобразования. Поэтому наряду с основной энергетической характеристикой используется зависимость (рис.4.7,б)

.

(4.43)

В практике эксплуатации более распространены другие производные энергетические характеристики, а именно:

– зависимость КПД от производительности (рис.4.8,а);

– зависимость удельного расхода топлива от производительности (рис.4.8, б).

а) б)

Рис 4.8. Принципиальные зависимости КПД (а) и удельного расхода (б) от производительности КА

Энергетические характеристики турбоустановок

Энергетические характеристики ТА зависят от их типа. Наиболее простыми являются энергетические характеристики конденсационных турбоагрегатов. Они представляют собой зависимость расхода тепловой энергии от вырабатываемой электрической мощности:

Q =f(P).

(4.45)

Реальные энергетические характеристики криволинейны и выпуклы вверх. Кроме того, их вид зависит от способа регулирования. Для случая дроссельного регулирования характеристика представлена на рис. 4.11,а.

Выпуклость вверх свидетельствует о том, что потери с ростом нагрузки относительно уменьшаются (в отличие от КА, где они увеличиваются и характеристика выпукла вниз).Этот факт находит свое отражение в зависимости относительного прироста расхода подведенной энергии от нагрузки (рис.4.11,б).

а) б)

Рис.4.11. Принципиальное представление энергетической характеристики ТА (а) и характеристики относительных приростов (б).

Величина относительного прироста расхода тепловой энергии так же, как и для КА, отражает эффективность процесса

преобразования энергии и определяется по выражению

q'=dQ / dP.

(4.46)

Вид зависимостей удельного расхода тепловой энергии и КПД от нагрузки показан на рис.4.12.

а) б)

Рис.4.12. Принципиальные зависимости удельного расхода (а) и КПД (б) ТА

Энергетические характеристики основного оборудования АЭС

Энергетические характеристики ТА АЭС по своей структуре совпадают с энергетическими характеристикам конденсационных

ТА обычных тепловых станций.

или,	(4.72)
	(4.73)

Здесь следует только отметить, что для ТА АЭС больше, чем для ТА ТЭС, а величина относительного прироста также больше для ТА АЭС.
Из этого следует, что при прочих равных условиях .
Значительно сложнее дело обстоит с энергетической характеристикой ядерной паропроизводящей установки. Это связано с тем,

что топливо загружается в реактор на длительный период и часовой расход является условной величиной. Кроме того,

если для обычных станций топливные характеристики строятся в условном топливе, то для АЭС такая характеристика будет

несколько искусственной, хотя может быть построена.
Расход ядерного топлива за определенный период ориентировочно рассчитывается по следующему выражению:

,

(4.74)

где - электрическая мощность;
- продолжительность периода;
- коэффициент использования мощности;
- КПД;
- энерговыработка топлива.
Энергетическую характеристику АЭС можно построить только в условном виде, используя величину КПД для принятия величины удельного расхода условного топлива:

.

(4.75)

Тогда топливная характеристика АЭС в условном топливе будет аналогична топливной характеристике ТЭС:

. Энергетические характеристики ГТУ Энергетическая (скорее топливная) характеристика ГТУ по структуре аналогична топливным характеристикам других энергопроизводящих объектов: . (4.77) Следует отметить, что для ГТУ параметры характеристики в значительной степени зависят от температуры наружного воздуха. В общем случае относительные приросты расхода топлива для ГТУ существенно выше значений относительных приростов оборудования других типов станций. В большинстве случаев потребность в топливе определяется на основе использования показателя КПД в такой последовательности: 1. На основе КПД оценивают величину удельного расхода топлива: . (4.78) 2. Зная предполагаемую выработку и величину удельного расхода топлива, определяют общий расход топлива: , (4.79) где - ожидаемое значение выработки электрической энергии.