1.1.5. Технико-экономические показатели тэс.

У ТЭС существует множество показателей, по которым оценивается эффективность её работы. Главным из них является, конечно, коэффициент полезного действия – КПД как в целом по электростанции, так и по отдельным видам её основного оборудования. Рассмотрим их подробнее.

КПД станции брутто определяется соотношением:

где: Э – выработка электроэнергии, Q_c – затраты теплоты топлива.

При этом КПД за год может определяеться другим соотношением:

где: Э_год – годовая выработка электроэнергии, В_год – годовой расход топлива,

Q_н^р – низшая теплота сгорания топлива.

Эти КПД общие, но они не учитывают расходы энергии на собственные нужды электростанции. Потому-то они и рассматриваются как КПД-брутто.

Если обозначить через β_сн отношение мощности механизмов электростанции к мощности, вырабатываемой всей электростанцией, то КПД-нетто, т.е. КПД электростанции с точки зрения интересов потребителя, будет равняться:

В формировании КПД станции важную роль играет термический КПД турбины. Этим термином обозначается отношение полезной работы цикла к затраченной теплоте Тогда термический КПД турбины.:

где: Н_а – имеющийся теплоперепад в турбине (адиабата),

Н_нас – погашение энтальпии в насосе.

Термический КПД турбины оценивает эффективность идеального цикла, т.е. кода берётся в расчёт весь располагаемый перепад энтальпии. В реальных условиях из-за потерь энергии потоками в проточной части турбины во входных и регулирующих устройствах, а также протечек пара через уплотнения используется только часть этого перепада, которая обозначается обычно как H_i. Отношение использованного перепада энтальпии H_i к располагаемому H_a (или внутренней работе 1 кг пара в турбине L_i к располагаемой работе L_a) называют внутренним относительным КПД турбины и обозначается как .

Его величина характеризует совершенство проточной части турбины. Обычно этот КПД находится в пределах 0,80–0,90. А для современных мощных турбин при номинальной нагрузке он находится в пределах 0,80 – 0,90. Тогда КПД турбоустановки в общем виде принимает вид:

где η_м – механический КПД (0,97-0,99); η_г – КПД электрогенератора.

Тогда КПД всей электростанции с, учётом индивидуальных КПД отдельных устройств можно выразить такой формулой:

где: η_ПГ – КПД парогенератора; η_ТР – КПД трубопроводов.

Рассмотренные нами КПД оценивают различные потери, которые имеют место непосредственно в турбине и в генераторе. В реальной энергетической установке наряду с этими потерями имеются потери тепла в парогенераторе, паровом котле, в теплообменных устройствах, паропроводах и т.п. Их тоже надо учитывать при оценке общего КПД станции. Поэтому формулы в общем случае индивидуальны для КПД каждой станции и зависят как от типа станции, так и от её конкретной конструкции.

1.1.6. Оценка тепловой экономичности для тэц.

Тепловая экономичность ТЭС характеризуется значениями КПД удельного расхода тепла и удельного расхода условного топлива, который и является для ТЭС основным показателем. В расчётах обычно рассматривают удельный расход тепла на турбогенераторную установку - q_э и удельный расход тепла по всей электростанции - q_ст. Эти величины определяются из выражений:

q_э=3600·Q₀/N_a; q_ст=3600·Q_ст/N_э,

где q_э и q_ст выражаются в килоДжоулях на 1 кВт·час.

Сопоставляя эти выражения с более ранними можно получить:

q_э=3600·Q₀/𝛈_э q_ст=3600·Q_ст/

Удельный расход топлива - b и удельный расход условного топлива - b_у (с низшей теплотой сгорания, равной 29300 кДж/кг), являющийся основными показателями экономичности электростанции на органическом топливе, определяются по формулам, соответственно:

b = B/N_э; b_у = 0,123/

где b и b_у измеряются в кг/кДж.

По принятой методике считается, что на выработку тепловой энергии идет расход топлива, как в случае, если бы тепловая энергия отпускалась непосредственно из парогенератора. Тогда коэффициент полезного действия ТЭЦ будет определяться по формуле: