Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Промышленные электростанции

Характеристика систем энергоснабжения - Промышленные электростанции

Оглавление
Промышленные электростанции
Характеристика энергетического хозяйства
Характеристика топливно-энергетического баланса
Энергетический КПД промышленного производства
Вторичные энергетические ресурсы
Характеристика потребителей электроэнергии
Характеристика потребителей тепла
Характеристика систем энергоснабжения
Выбор системы энергоснабжения
Энергетическое использование вторичных энергетических ресурсов
Установки для использования вторичных энергетических ресурсов
Установки для использования тепла отходящих газов, отходов
Энергетические ресурсы и топливный баланс
Выбор вида топлива
Классификация и характеристика электростанций
Паротурбинные электростанции
Применение газотурбинных электростанций
Применение парогазовых электростанций
Регенеративные подогреватели
Электрическая и тепловая мощность электростанции
Выбор типа паровых турбин
Обескремнивание и обессоливание воды
Назначение тепловой схемы электростанции
Тепловые схемы паротурбинных и парогазовых электростанций
Методика расчета тепловой схемы паротурбинной электростанции
Системы связи оборудования
Питательные установки паротурбинных электростанций
Расположение электростанции
Компоновка главного здания электростанций
Заключение

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
СИСТЕМЫ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
3-1. ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ
Применяются следующие системы электро- и теплоснабжения промышленных предприятий:
Комбинированная система энергоснабжения
Комбинированное энергоснабжение осуществляется от электроэнергетической системы и ТЭЦ предприятия, районной промышленной или отопительной ТЭЦ, а также установок, использующих вторичные энергоресурсы, и широко распространено для предприятий различных отраслей промышленности — металлургической, машиностроительной, химической, бумажной, пищевой и др., имеющих большое теплопотребление.
Характерным для такой системы является использование для теплоснабжения пара из отбора или противодавления турбин ТЭЦ. В настоящее время около 50— 55% теплопотребления промышленности обеспечивается от турбин ТЭЦ, а к 1970 г. эта величина должна составить ~75%.
Преимущественное применение комбинированного энергоснабжения для большинства крупных предприятий определяется рациональной организацией теплоснабжения на базе комбинированной выработки электроэнергии и тепла. Комбинированное производство электроэнергии и тепла на основе централизованного теплоснабжения является одним из ведущих направлений развития социалистической энергетики и обеспечивает существенное уменьшение расхода топлива на комплекс энергохозяйства предприятия при одновременном повышении производительности труда и надежности энергоснабжения.
Эффективность комбинированного производства электроэнергии и тепла рассматривается далее; здесь следует только указать, что в СССР развитие теплофикации в широком понимании этого слова обеспечило
в 1960 г. экономию около 16 млн. т у. т. в год.
Промышленные ТЭЦ за счет теплофикации сэкономили в 1960 г. 4,5 млн. т у. т. в год. Наряду с экономией топлива централизованное теплоснабжение от ТЭЦ позволяет ликвидировать мелкие и неэкономичные котельные и высвободить большое количество обслуживающего их персонала, а также разгрузить внешний и внутризаводской транспорт от излишних перевозок топлива и золы.
Значительное количество предприятий еще не имеет связи с энергосистемами. Протяженность линий электропередачи высокого напряжения (более 35 кВ) в стране и удельное потребление электроэнергии, отнесенное к площади, еще невелики — соответственно примерно 0,0025 кВт/км2 и 7 600 кВт-ч/км2. В этих условиях для охвата всех предприятий, находящихся в настоящее время вне сферы действия энергосистем, потребуется длительное время, в течение которого энергоснабжение этих предприятий будет осуществляться от собственных ТЭЦ и установок, использующих вторичные энергоресурсы.
При отсутствии связи с системой режим работы ТЭЦ определяется графиками электрической и тепловой нагрузок предприятия и подключенных к ТЭЦ жилых поселков, сельскохозяйственных районов, местной промышленности и пр., а ее мощность и оборудование должны в первую очередь отвечать требованиям бесперебойного снабжения всех потребителей электроэнергией и теплом при условии высокой экономичности их производства.
Большинство предприятий, находящихся в расширяющейся сфере действия электроэнергетических систем, связано с ними высоковольтными линиями электропередачи и их электроснабжение возможно от районных ГЭС и КЭС. На таких предприятиях ТЭЦ является частью системы и ее мощность и оборудование определяются не только условиями энергоснабжения данного предприятия и подключенных к нему потребителей, но также условиями развития районной системы и характеристикой ее электростанций.
Производство электроэнергии на районных ГЭС и КЭС базируется на использовании гидроресурсов и дешевых местных топлив. В результате этого, а также применения пара высоких и сверхвысоких параметров и экономичного оборудования большой единичной мощности на районных тепловых КЭС себестоимость электроэнергии и удельные капитальные затраты обычно меньше, чем на промышленных ТЭЦ при конденсационном режиме их работы. Промышленные ТЭЦ обычно работают на привозном твердом топливе или газе и мазуте, транспортируемых на дальние расстояния, и имеют значительно меньшую мощность, нежели районные КЭС, что определяет установку менее экономичных агрегатов малой и средней мощности и большие удельные капитальные затраты на этих ТЭЦ, а в ряде случаев исключает возможность применения пара высоких и сверхвысоких параметров.
Можно указать, что на КЭС мощностью 1 200 и 2 400 Мвт на твердом топливе ожидаются удельный расход условного топлива на отпущенный киловатт-час ~320 г и удельные капитальные затраты на объекты производственного назначения 61—62 руб/кВт, а на промышленных ТЭЦ среднего давления мощностью 12 тыс. кет при конденсационном режиме работы турбин— соответственно — 510 г/кВт-ч и ~220— 240 руб/кВт.
Однако на ТЭЦ с начальными параметрами пара 130 ата, 565° С и теплофикационными турбинами мощностью 50 и 100 тыс. кВт, которые могут быть установлены на крупных предприятиях металлургической, химической и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности, при конденсационном режиме работы турбин удельный расход топлива и капитальные затраты приближаются к значениям аналогичных показателей современных КЭС.
При работе ТЭЦ только по тепловому графику (турбины с противодавлением) удельный расход топлива может составить 160—170 г/кВт-ч, а удельные капитальные затраты 140—180 руб/кВт.
В указанных условиях при наличии связи с системой промышленные ТЭЦ должны работать преимущественно по тепловому графику; в соответствии с этим и определяются мощность и оборудование ТЭЦ.
Конденсационная выработка электроэнергии на ТЭЦ среднего давления, очевидно, допустима только по условиям работы системы и необходимости использования горючих отходов и вторичных энергоресурсов предприятия в течение всего года.
В последнее время все более широко применяется теплоснабжение нескольких предприятий и присоединенных к ним потребителей от ТЭЦ, расположенной на одном из них, обычно имеющем наибольшее потребление тепла.
Дальнейшая такая централизация теплоснабжения обеспечивает преимущества комбинированной системы и вместе с тем дает возможность заменить мелкие ТЭЦ на каждом предприятии одной районной промышленной ТЭЦ большей мощности. В результате значительно сокращаются капитальные затраты и эксплуатационные расходы на энергетику предприятий.                        
Например, только за счет увеличения мощности ТЭЦ с 12 до 50 тыс. кв1 при одинаковом числе агрегатов удельные капитальные затраты сокращаются на 30—35%, а удельный расход топлива на выработку электроэнергии за счет перехода от повышенных к высоким начальным параметрам пара и большей экономичности турбин при конденсационном режиме их работы уменьшается примерно на 18—20%.
Однако развитие районных промышленных ТЭЦ ограничивается относительно небольшим экономически оправданным радиусом передачи горячей воды и особенно пара и теплоснабжение от них нескольких предприятий, поселков н прилегающих районов городов возможно при расположении их на небольшом расстоянии друг от друга.
Районные промышленные ТЭЦ имеются на крупных металлургических, химических и некоторых других комбинатах.
При отсутствии связи с электроэнергетической системой оборудование ТЭЦ должно обеспечивать бесперебойное электро- и теплоснабжение потребителей вне зависимости от изменений соотношений этих нагрузок. Связанные с системой ТЭЦ могут работать по тепловому графику, и выработка ими электроэнергии определяется тепловыми нагрузками и общими условиями работы системы. Тепловая экономичность мощной ТЭЦ с высокими начальными параметрами пара при конденсационном режиме работы и районной КЭС мало различаются, и это определяет возможность достаточного использования установленной мощности ТЭЦ.
Районные отопительные ТЭЦ, служащие для теплофикации крупных городов, также используются для теплоснабжения предприятий, расположенных в районе их действия. При этом на ряде предприятий отпуск пара производственным потребителям, если транспорт его от отопительной районной ТЭЦ нецелесообразен, производится от собственной котельной или установок для использования вторичных энергоресурсов и, таким образом, осуществляется смешанная система энергоснабжения, рассмотренная далее.

Раздельная система энергоснабжения

Раздельное энергоснабжение осуществляется путем электроснабжения от местной или районной электроэнергетической системы или от электростанции, находящейся на предприятии и теплоснабжения от районной или собственной котельной. В этом случае не имеет места выработка электроэнергии на тепловом потреблении.
Большое количество предприятий, расположенных и сфере действия районных систем, например машиностроительной, угольной, строительной и легкой отраслей промышленности, удалено от районных ТЭЦ и имеет небольшое, в основном сезонное теплопотребление. На таких предприятиях в ряде случаев сооружение ТЭЦ экономически не оправдывается и оказывается более целесообразным теплоснабжение от отопительно-производственной котельной.
На предприятиях, не связанных с системой, раздельное энергоснабжение вне зависимости от величины тепловых нагрузок обычно оказывается необходимым, когда электроснабжение осуществляется от газотурбинных и дизельных электростанций.
При электроснабжении предприятий от собственной паротурбинной электростанции, даже при наличии только сезонных потребителей тепла, установка турбин с противодавлением или отбором пара в короткий срок оправдывается экономией топлива даже при небольшой доле выработки электроэнергии на тепловом потреблении, т. е. обычно оказывается более целесообразной комбинированная система.

Смешанная система энергоснабжения

Смешанная система характеризуется теплоснабжением от турбин ТЭЦ и частично непосредственно от котлов, т. е. является сочетанием комбинированной и раздельной систем с присущими им особенностями при наличии связи с электроэнергетической системой или без нее.
Необходимость отпуска пара непосредственно от котлов и его дросселирования возникает, когда производственным потребителям нужен пар с давлением, большим, чем в отборе или противодавлении турбин.
Экономичность ТЭЦ при этом снижается вследствие сокращения выработки электроэнергии на внешнем тепловом потреблении, и поэтому отпуск пара из котлов и его дросселирование необходимо уменьшить, что возможно путем установки турбин с несколькими ступенями давления отбора, сохраняя при этом оптимальные его значения :в каждом отборе.

При необходимости дросселирования небольшого количества пара усложнение оборудования ТЭЦ не оправдывается и в ряде случаев этот пар отпускается от котлов, т. с. в той или иной степени осуществляется смешанная система энергоснабжения.
В ряде случаев часть пара направляется потребителям непосредственно от котлов, использующих вторичные энергоресурсы предприятия.
Очевидно, что смешанная система энергоснабжения будет иметь меньшую тепловую экономичность, чем комбинированная.



 
« Прокладка силовых кабельных линий   Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.