Методические указания по нормированию топливно-энергетических ресурсов при производстве электрической энергии для предприятий, расположенных на территории

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

- сокращение радиуса действия и строительство ВЛ 0,4 кВ в трехфазном исполнении по всей длине;

- применение столбовых трансформаторов (10(6)/0,4 кВ) малой мощности для сокращения протяженности сетей напряжением 0,4 кВ;

- перевод сетей низкого напряжения с 220 В на 380 В;

- применение самонесущих изолированных и защищенных проводов для ВЛ напряжением 0,4 - 10 кВ;

- использование максимально допустимого сечения проводов в электрических сетях напряжением 0,4 - 10 кВ с целью адаптации их пропускной способности к росту нагрузок в течение всего срока службы;

- усиление элементов действующей сети путем прокладки новых линий или замене проводов и кабелей на большие сечения;

- проведение работы по компенсации реактивных нагрузок;

- поддержание значений показателей качества электрической энергии в соответствии с требованием ГОСТа 13109-97;

- внедрение устройств автоматического регулирования напряжения под нагрузкой, вольт добавочных трансформаторов, средств встроенного регулирования напряжения;

- внедрение нового экономического электрооборудования, в частности, трансформаторов с уменьшенными активными и реактивными потерями холостого хода, установка конденсаторных батарей, встроенных в КТП и ЗТП;

- комплексная автоматизация и телемеханизация электрических сетей, применение коммутационных аппаратов нового поколения;

- применение средств дистанционного определения мест повреждения в электрических сетях для сокращения времени поиска и ликвидации аварий.

5. В состав мероприятий по совершенствованию учета следует предусматривать:

- применение приборов учета (электросчетчики, измерительные трансформаторы) более высокого класса точности измерения;

- осуществление мер по предупреждению несанкционированного доступа к клеммам средств измерений;

- внедрение автоматизированных систем учета, сбора и передачи информации;

- проведение организационных и технических мероприятий по предупреждению выявления и устранению безучетного потребления электрической энергии.

6. Характерной особенностью режима работы электрических сетей 0,4 кВ является неравномерность загрузки фаз.

Величина потерь мощности при неравномерной нагрузке фаз ДЕЛЬТА Pн может быть выражена как

ДЕЛЬТА Pн = Кд.п x ДЕЛЬТА Pс (1.37),

где:

ДЕЛЬТА Pс - потери мощности при симметричной нагрузке фаз, кВт;

Кд.п - коэффициент дополнительных потерь при неравномерной нагрузке.

Выравнивание нагрузок производится переключением нагрузки с более загруженной фазы на менее загруженные после проведения замеров нагрузок по фазам линии и анализа результатов.

Отрицательное влияние несимметрии, которую нельзя устранить выравниванием нагрузок по фазам, можно уменьшить:

- заменой силовых трансформаторов со схемой соединения обмоток "звезда/звезда" на трансформаторы со схемой "звезда/зигзаг" или "треугольник/звезда", которые менее чувствительны к несимметрии нагрузок;

- увеличением сечения нулевого провода в линии 0,4 кВ до сечения фазного провода.

В приложении 3 (таб. 1) приводится пример расчета эффективности мероприятий выравнивания нагрузки фаз в сети 0,4 кВ.

7. Важным мероприятием по сокращению технологического расхода электрической энергии является увеличение эффективности использования трансформаторов за счет сезонного отключения одного из двух трансформаторов двухтрансформаторной подстанции. При этом отключается трансформатор, работающий с наименьшей нагрузкой, и его нагрузка переводится на другой трансформатор. Пример расчета эффективности данного мероприятия приводится в приложении 3 (таб. 2).

8. Сокращение потерь электрической энергии достигается заменой трансформаторов при устойчивом недоиспользовании их мощности. При коэффициенте загрузки трансформатора 10(6)/0,4 кВ меньше 0,5 имеет место существенное относительное увеличение потерь электрической энергии за счет потерь холостого хода.

Снижение потерь электрической энергии в результате замены трансформаторов определяется по формуле (кВт.ч):

ДЕЛЬТА W = (ДЕЛЬТА P - ДЕЛЬТА P ) x Т +

тр x.x.1 x.x.2

2 2

+ ДЕЛЬТА P x К - ДЕЛЬТА P x К ) x ТАУ (1.38),

кз.1 з1 кз.2 з1

где:

ДЕЛЬТА P , ДЕЛЬТА P - потери мощности холостого хода

x.x.1 x.x.2

трансформаторов, кВт;

ДЕЛЬТА P , ДЕЛЬТА P - потери мощности короткого

кз.1 кз.1

замыкания трансформаторов, кВт;

T - время использования максимальной нагрузки, ч;

ТАУ - время максимальных потерь, ч.

В приложении 3 (таб. 3) приведен пример расчета эффективности замены малонагруженных трансформаторов трансформаторами меньшей мощности.

2. НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА И МАСЕЛ

ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРОВ

Норма расхода топлива (масла) представляет собой плановое количество топлива (масла), предназначенное для производства 1 кВт.ч электроэнергии установленной частоты и напряжения в условиях правильно организованной эксплуатации технически исправного дизель-генератора. Расход топлива, связанный с холостым ходом при пуске и разогреве дизеля, включается в норму и принимается согласно техническим условиям эксплуатации дизель-генератора.

В нормы расхода не включаются нерациональные затраты топлива и масел, вызванные отступлением от планируемых режимных и технических условий эксплуатации, износом или некомплектностью оборудования, нарушениями регулировки топливной аппаратуры, некачественным ремонтом двигателя и т.д.

Для оценки эффективности использования топлива (масла) фактический удельный расход топлива (масла) дизель-генератором сравнивается с нормой расхода для тех же производственных условий. В случае превышения фактического расхода над нормой проводится анализ работы дизель-генератора для выявления и устранения причин непроизводительного расхода топлива и масел.

Индивидуальные нормы расхода топлива на выработку электроэнергии разрабатываются на основе нормативных характеристик дизелей, а именно: удельного расхода топлива при номинальной нагрузке расхода топлива на холостом ходу; режимного коэффициента, учитывающего увеличение удельного расхода топлива при работе с нагрузкой меньшей, чем номинальная; увеличения расхода топлива, связанного с колебаниями нагрузки относительно ее среднего значения, а также вызываемого снижением КПД электрического генератора. Например, при работе дизеля со средней нагрузкой 50% номинальный коэффициент расхода топлива составит 1,13, так как удельный расход топлива согласно нагрузочной характеристике увеличится на 10%, колебания нагрузки вызовут увеличение расхода топлива на 1%, а КПД электрогенератора снизится на 2%.

Расчет потребности топлива для резервных дизельных генераторов определяется при условии соблюдения всех норм технического обслуживания.

Индивидуальные нормы расхода топлива на выработку электрической энергии определяются как для каждого дизель-генератора в отдельности, так и для дизельной электростанции в целом. Нормы вычисляются на основании данных, характеризующих источник энергии, объем и режим работы (таб. 2.1).

Таблица 2.1

Марка дизель- ного генера- тора и его номер	Номи- наль- ная- мощ- ность дизеля Nном, кВт	Удельный расход топлива, при номи- нальной мощности gе, кг/кВт.ч	КПД элек- троге- нера- тора ЭТА Г	Плани- руемая или отчетная выработка электро- энергии за год W, кВт.ч	Число работы дизеля в год ТАУ, ч	Число пусков дизеля за год n	Коэф- фициент расхода электро- энергии на собст- венные нужды Кс.н.	Коэф- фициент расхода топлива на холостом ходу Кх
1	2	3	4	5	6	7	8	9

Номинальная мощность дизеля Nном и удельный эффективный расход топлива при номинальной мощности gе устанавливаются по паспорту дизеля (без допуска 5% на расход). В случае внесения конструктивных изменений в дизель или изменения его комплектности по сравнению с поставкой заводом допускается определение удельного расхода топлива на основании замеров часового расхода при работе с номинальной нагрузкой. КПД электрогенератора ЭТА Г принимается по паспорту генератора. При планировании выработки электроэнергии число пусков дизеля в течение года n и годовая продолжительность работы дизеля под нагрузкой ТАУ принимаются на основании опыта эксплуатации генераторов в предыдущий период с учетом графика ремонтов, задания по производству электроэнергии и сравнительной экономичности отдельных агрегатов.

Коэффициент расхода электроэнергии на собственные нужды Кс.н. определяется как отношение расхода электроэнергии на собственные нужды Wс.н. к общей выработке электроэнергии W или принимается равным 0,3...0,4.

Среднегодовая нагрузка дизеля определяется по формуле (кВт):

W

Nср = ----------- (2.1),

ЭТА Г x ТАУ

где:

W - выработка электрической энергии за год, кВт.ч;

ЭТА Г - КПД электрогенератора, %;

ТАУ - число часов работы дизеля в год, ч.

Коэффициент расхода топлива при работе со среднегодовой нагрузкой определяется:

Nном

К = 0,87 + 0,13 x ---- (2.2),

Nср

где:

Nном - номинальная мощность дизеля, кВт.

Расчетный удельный расход топлива при работе дизель-генератора со среднегодовой нагрузкой определяется по формуле (кг/кВт.ч):

K x ge

bp = ------ (2.3).

ЭТА Г

Годовой расход топлива при работе дизеля на холостом ходу определяется (кг):

bx = Kx x ge x ТАУ x x n x Nном (2.4),

где:

Kx - коэффициент, учитывающий расход топлива на холостом ходу, для дизелей мощностью до 1000 кВт принимается 0,21, если его значение не указано в паспорте дизеля;

ge - удельный расход топлива при номинальной мощности, кг/кВт.ч;

ТАУ x - нормативная продолжительность работы дизеля на холостом ходу перед принятием нагрузки и после ее снятия согласно правилам технической эксплуатации составляет 9 мин. или 0,15 ч.;

n - число пусков дизеля за год.

Индивидуальная норма расхода дизельного топлива на выработку электрической энергии дизель-генератором рассчитывается (кг/кВт.ч):

bx

b = bp + -- (2.5).

W

bx

Величина -- обычно не превышает 1 г/кВт.ч.

W

Индивидуальная норма расхода условного топлива определяется (кг у.т./кВт.ч):

bу = 1,45 x b (2.6).

Индивидуальная норма расхода условного топлива дизельной электростанцией на выработку электрической энергии определяется (кг у.т./кВт.ч):

W1 W2 Wi

bу.э = bу1 -- + bу2 -- + ... + bуi -- (2.7),

W0 W0 W0

где:

bу1, bу2... bуi - нормы расхода топлива отдельными дизель-генераторами, кг у.т./кВ.ч;

W1, W2... Wi - годовая выработка электрической энергии каждым дизельгенератором, кВт.ч;

W0 = W1+ W2 + ... + Wi - общая выработка электрической энергии всеми дизель-генераторами, кВт.ч.

Индивидуальная норма расхода условного топлива на отпуск электрической энергии дизельной электростанцией определяется (кг у.т./кВт.ч):

bу.э

bу.от = --------- (2.8).

1 - Кс.н.

Значение коэффициента расхода топлива при различной нагрузке дизеля:

Отношение среднегодовой нагрузки к номинальной мощности дизеля Nср/Nном	1,00	0,90	0,80	0,70	0,60	0,50	0,40
Коэффициент расхода топлива К	1,000	1,014	1,032	1,056	1,087	1,130	1,195

Пример 1. Определить удельный расход топлива на выработку 1 кВт.ч электрической энергии и годовой расход топлива на дизельную электростанцию.

Исходные данные:

На электростанции установлены дизель-генераторы марки 8R22 в количестве 2 шт.

Номинальная мощность генераторов - 2128 кВт.

Удельный расход топлива при номинальной нагрузке - 198 гр./кВт.ч.

КПД электрогенератора - 94%.

Планируемая годовая выработка - 7450000 кВт.ч.

Число часов работы дизель-генераторов - 9800.

Число пусков дизель-генераторов - 60.

Расчет ведем по формулам (2.1) - (2.9), результаты расчетов и исходные данные сводим в таблицу:

КонсультантПлюс: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: формула 2.9 отсутствует в документе.

┌───┬───────┬─────┬────────┬─────┬───────┬─────┬───────┬──────┬───────┬────────┬───────┬─────────┬─────────┬───────┐

│ N │Марка │Номи-│Удельный│КПД │Плани- │Число│Средне-│Число │Коэф- │Удельный│Годовой│Индиви- │Индиви- │Годовой│

│п/п│дизель-│наль-│расход │ге- │руемая │часов│годовая│пусков│фициент│расход │расход │дуальная │дуальная │расход │

│ │генера-│ная │топлива │нера-│годовая│рабо-│на- │дизеля│расхода│топлива │топлива│нома │нома │топлива│

│ │тора │мощ- │при но- │тора │выра- │ты │грузка │ за │топлива│при │при │расхода │расхода │на вы- │

│ │и его │ность│миналь- │ЭТА Г│ботка │дизе-│дизеля │год n │при │средне- │работе │дизель- │дизель- │работку│

│ │номер │гене-│ной мощ-│ │W, │ля │Nср., │ │работе │годовой │дизеля │ного │ного │элек- │

│ │ │рато-│ности │ │кВт.ч │в год│кВт │ │дизель-│нагруз- │на хо- │топлива │топлива │тро- │

│ │ │ра │gном, │ │ │ │ │ │генера-│ке bр, │лостом │на │на │энер- │

│ │ │Nном,│гр/кВт.ч│ │ │ │ │ │тора со│гр/кВт.ч│ходу │выработку│выработку│гии В, │

│ │ │кВт │ │ │ │ │ │ │средне-│ │bх, кг │элект- │электро- │тонн │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │годовой│ │ │роэнергии│энергии │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │нагруз-│ │ │дизель- │электро- │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │кой К │ │ │генера- │станцией,│ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │тором │bср. │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │b, │гр./кВт.ч│ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │гр./кВт.ч│ │ │

├───┼───────┼─────┼────────┼─────┼───────┼─────┼───────┼──────┼───────┼────────┼───────┼─────────┼─────────┼───────┤

│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │

├───┼───────┴─────┴────────┴─────┴───────┴─────┼───────┼──────┼───────┼────────┼───────┼─────────┼─────────┼───────┤

│ │ Исходные данные │Формула│ Исх. │Формула│Формула │Формула│ Формула │ Формула │Формула│

│ │ │ (2.1) │данные│ (2.2) │ (2.3) │ (2.4) │ (2.5) │ (2.7) │ (2.9) │

КонсультантПлюс: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка:

формула 2.9 отсутствует в документе.

├───┼───────┬─────┬────────┬─────┬───────┬─────┼───────┼──────┼───────┼────────┼───────┼─────────┼─────────┼───────┤

│1 │ 8R22 │1064 │ 198 │ 94 │3800000│ 4900│ 776 │ 30 │ 1,0484│ 207,6 │ 919,3│ 207,8 │ │ 789,7│

├───┼───────┼─────┼────────┼─────┼───────┼─────┼───────┼──────┼───────┼────────┼───────┼─────────┼─────────┼───────┤

│2 │ 8R22 │1064 │ 198 │ 94 │3650000│ 4900│ 745 │ 30 │ 1,0557│ 209,0 │ 919,3│ 209,3 │ │ 763,9│

├───┼───────┼─────┼────────┼─────┼───────┼─────┼───────┼──────┼───────┼────────┼───────┼─────────┼─────────┼───────┤

│ │ │2128 │ │ │7450000│ 9800│ 760 │ 60 │ │ │ 1838,7│ │ 208,5 │ 1553,6│

└───┴───────┴─────┴────────┴─────┴───────┴─────┴───────┴──────┴───────┴────────┴───────┴─────────┴─────────┴───────┘

3. НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА ДЛЯ

ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

3.1. Основные положения

1. Энергетические характеристики газотурбинных установок (ГТУ) определяют предельный технически достижимый для конкретных условий уровень мощности и экономичности ГТУ и газотурбинных электростанций (ГТЭ).

2. Энергетические характеристики должны отвечать следующим требованиям:

- быть прогрессивными, т.е. ориентировать на освоение новой техники, внедрение совершенной технологии, исходить из передовых методов организации эксплуатации оборудования;

- отражать технически исправное состояние отлаженного оборудования;

- учитывать эффективность реконструкции, модернизации и других организационно-технических мероприятий.

3. При эксплуатации ГТУ должны быть обеспечены:

- надежность и экономичность работы основного и вспомогательного оборудования при соблюдении диспетчерского графика нагрузки;

- возможность работы с номинальными параметрами, соответствующими техническим условиям на ГТУ;

- чистота проточной части компрессоров, турбин и теплообменных аппаратов;

- отсутствие утечек воздуха и газа, а также течей топлива, масла и воды;

- поддержание основного и вспомогательного оборудования в состоянии, обеспечивающем выполнение требований по защите окружающей среды (уменьшение до допустимых норм загрязнения воздуха и воды, шума в машзале, на территории электростанции и прилегающей к ней территории).

4. Энергетические характеристики и методика определения расчетных значений мощности и удельных расходов топлива необходимы как при планировании технико-экономических показателей (ТЭП) газотурбинных электростанций, так и при технико-экономическом анализе работы оборудования путем сопоставления расчетных мощностей ГТУ и удельных расходов топлива ГТЭ с фактическим.

5. Технико-экономические показатели разделяются на:

- планируемые, которые рассчитываются по энергетической характеристике с поправками на прогнозируемые на планируемый период внешние условия и включают допуск на эксплуатационные условия;

- расчетные, которые рассчитываются по энергетической характеристике с поправками на фактические за отчетный период внешние условия и включают допуск на эксплуатационные условия;

- фактические, которые определяются по параметрам, зафиксированным в суточных ведомостях и другой отчетной документации на электростанции.

6. Для газотурбинных установок различаются следующие понятия мощности:

- нормативная мощность - мощность, которую должна развивать ГТУ при нормативной температуре газа перед турбиной и при фактических внешних условиях работы установки. За нормативную температуру газов принимается номинальная температура или значение температуры, утвержденное Главным техническим управлением для данной газовой установки;

- расчетная мощность - мощность, которую развивает ГТУ при средней за отчетный период фактической температуре газов перед турбиной (или за турбиной) и при фактических внешних условиях работы установки за отчетный период;

- фактическая средняя мощность - определяется по ежесуточной отчетной документации электростанции.

7. Расчетные показатели устанавливаются:

- по электростанции в целом;

- по отдельным группам оборудования;

- по отдельным газотурбинным установкам.

8. Основными показателями работы оборудования являются:

- электрическая мощность отдельных установок;

- расход электроэнергии на собственные нужды на отпуск тепловой энергии;

- расход условного топлива на пуск ГТУ.

9. Основой бесперебойного снабжения потребителей электрической и тепловой энергии является точное соблюдение диспетчерского графика нагрузки. Особые трудности возникают в периоды пиков потребления энергии, когда все оборудование работает с максимальными нагрузками, а резервы мощности минимальны. Как правило, именно в этот период, а также при резком снижении частоты в системе, например, при аварийном отключении линии электропередачи, должно включаться в работу большинство ГТУ. Снижение надежности, невозможность пустить или обеспечить работу ГТУ с необходимой мощностью в течение заданного диспетчерским графиком времени требует неоправданного увеличения резервов мощности в системе либо приводит к недоотпуску электрической энергии и тепла - перерывам в энергоснабжении важных объектов, что может нанести большой народнохозяйственный ущерб.

Blog

Методические указания по нормированию топливно-энергетических ресурсов при производстве электрической энергии для предприятий, расположенных на территории