16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/70/4780.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 6 (70) июнь 2006 года

Эффективность газовых ТЭЦ

Основным критерием экономичности работы теплофикационных систем является экономия топлива. Экономия топлива, получаемая от развития теплофикации, в значительной мере зависит от соотношения электрических и тепловых мощностей теплофикационных систем (Л. А. Мелентьев, «Научные основы теплофикации и энергоснабжения городов и промышленных предприятий»).

Нынешняя зима обнажила проблемы энергоснабжения европейской части России, в основе которого – отопительные ТЭЦ на газе. Вызывает сомнение то, что планируемые РАО «ЕЭС России» вводы новых ТЭЦ на базе бинарных (утилизационных) парогазовых установок (ПГУ) смогут оперативно исправить ситуацию ввиду относительно больших сроков строительства. Более того, ориентация на ПГУ-ТЭЦ представляется неправильной и способной увеличить потребление газа электроэнергетикой вразрез с уже общепризнанной необходимостью его снижения.

Одним из основных достоинств ПГУ является высокий КПД (до 50% и более) и, соответственно, большая выработка электроэнергии на тепловом потреблении. Но ведь потребители характеризуются определенным соотношением электрической и тепловой нагрузок. В России коммунально-бытовая тепловая нагрузка зимой, как правило, в несколько раз больше электрической. Поэтому производимые на ПГУ-ТЭЦ излишки электроэнергии придется выводить в электроэнергетическую систему (ЭЭС) с помощью электрических линий, что в условиях высокой стоимости городской земли вынуждает использовать дорогие подземные кабели. При этом также возрастает экологическая нагрузка на жилую территорию и уменьшается количество ТЭЦ, которое можно разместить в базисной части графика электрических нагрузок ЭЭС в целом и конкретного населенного пункта в частности.

Проектный электрический КПД ПГУ наиболее современной в России Северо-Западной ТЭЦ (Санкт-Петербург) составляет 45% при коэффициенте использования тепла топлива (КИТТ), равном 86%: соотношение электрической и тепловой мощностей P/Q=0,45/0,41. Однако существуют более эффективные установки с адекватным для условий европейской части РФ соотношением P/Q, в частности парогазовые установки с впрыском пара в камеры сгорания (ПГУ- STIG). Они обладают очень высокими технико-экономическими и экологическими показателями, а при сочетании с контактными конденсаторами и теплонасосными установками (ТНУ) их КИТТ достигает 97%, что существенно увеличивает эффективность таких ТЭЦ (см. таблицу внизу страницы).

Поэтому представляется перспективной схема отопительных ТЭЦ, включающая:

1. Для покрытия основных (базисных) тепловых нагрузок – парогазовые установки с впрыском пара в камеры сгорания, сочетающиеся с контактными конденсаторами и теплонасосными установками (ПГУ-STIG+ТНУ). Такие установки должны рассчитываться на летний режим работы с покрытием основных электрических нагрузок потребителя и тепловой нагрузки (горячего водоснабжения). Оставшаяся часть тепловой мощности установок отводится под отопительную нагрузку.

2. Для покрытия полупиковых (в годовом разрезе) тепловых нагрузок – теплофикационные ГТУ. Целесообразность использования последних даже при небольшом числе часов использования электрической мощности обусловлена их относительно низкой стоимостью и фактом одновременного возрастания электро- и теплопотребления в зимнее время. Такие ГТУ допускают большую свободу в выборе температуры прямой сетевой воды при неизменной электрической мощности и их применение позволит: повысить коэффициент теплофикации станций; смягчить проблему прохождения осенне-зимнего максимума тепловой и электрической нагрузок; повысить надежность энергоснабжения за счет увеличения количества энергоустановок как на отдельной станции, так и в ЭЭС в целом с учетом того, что такие ГТУ могут работать и на резервном жидком топливе; предотвратить конденсацию влаги в дымовых трубах в наиболее холодные дни за счет смешения выхлопных газов ГТУ и ПГУ- STIG +ТНУ. Причем возможно использование нескольких ГТУ, последовательно включаемых (устанавливаемых) по мере роста теплопотребления.

3. Для покрытия пиковых (а также промежуточных – перед включением полупиковых ГТУ) тепловых нагрузок – пиково‑резервные котельные.

Эффективное использование природного газа позволит таким ТЭЦ успешно конкурировать за квоты на него. В ближайшее же время, учитывая проблемы нынешнего отопительного сезона, представляется целесообразным следующее. Во‑первых, перевести часть существующих теплофикационных турбин в режим противодавления с удалением роторов или последних лопаток ЦНД (например, наименее экономичных и/или наиболее изношенных) и градирен. Это позволит снизить годовые расходы природного газа и воды; повысить энергетические и экологические показатели станций; продлить ресурс турбин; освободить место для полупиковых по теплу теплофикационных ГТУ. Мощность последних может быть равна величине снижения располагаемой мощности паровых турбин в зимнее время по сравнению с летним (до реконструкции) с целью полного использования существующей электрической инфраструктуры. Мощность таких блоков ПТУ+ГТУ будет постепенно возрастать с наступлением холодов в противовес оставшимся в ЭЭС (на станциях) турбинам с отборами пара, компенсируя снижение мощности последних. При этом ввиду высокой суточной неравномерности электропотребления коммунально-бытового сектора и одно- и двухсменных предприятий, которая возрастает именно в зимнее время, ГТУ могут использоваться в полупиковой части графика электрических нагрузок с остановом на ночь. Во‑вторых, в электродефицитных районах установить на ТЭЦ дополнительные ГТУ (или противодавленческие турбины), которые могли бы «забирать» тепловую нагрузку (например, на дневное время) у отборов наиболее экономичных паровых турбин с соответствующим увеличением располагаемой (конденсационной) мощности станций, способной участвовать в регулировании электрической мощности ЭЭС.

Таким образом, используя блоки ГТУ высокой заводской готовности, можно быстро и с небольшими затратами (большой объем реконструкции дополнительно снизит их удельные значения) нарастить «зимние» располагаемые электрические и тепловые мощности ТЭЦ, повысив при этом маневренность электроснабжения. Это также может придать импульс развитию отечественного газотурбостроения, которое будет в состоянии затем наладить выпуск блоков ПГУ- STIG +ТНУ с соответствующим повышением эффективности использования топлива в городах. В сочетании с парогазовыми, угольными и атомными загородными ТЭЦ и КЭС это позволит снизить потребление природного газа на цели тепло-и электроснабжения.
Эффективность газовых ТЭЦ
С. В. ЖАРКОВ
ИСЭМ СО РАН (г. Иркутск)

Провод, ЕЭС , Кабель, Котельная, Мощность, Топливо, Турбины, ТЭЦ, Энергоснабжение, Электроэнергия , Энергия , Кабельная арматура, Потребление электроэнергии, Электроэнергетика, СРО,

Эффективность газовых ТЭЦКод PHP" data-description="Основным критерием экономичности работы теплофикационных систем является экономия топлива. Экономия топлива, получаемая от развития теплофикации, в значительной мере зависит от соотношения электрических и тепловых мощностей теплофикационных систем (Л. А. Мелентьев, «Научные основы теплофикации и энергоснабжения городов и промышленных предприятий»). <br>" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/70/4780.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/share.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные