Общие указания к решению

Для ГРЭС мощностью N МВт с n блоками, работающими на топливе В, требуется сопоставить, какой из способов прохождения /ночного, аварийного/ провала графика нагрузки до величины N_MIN в течение k_Ч часов выгоднее – отключение части блоков или снижение нагрузки на всех блоках до 50%.

В случае полной остановки блока [6] при расчете необходимо использовать опытные данные о расходе топлива на пуск блока, представленные на рис. 1, аппрок­си­мируемые формулой

ΔВ' = а + k × τ, (25)

где τ – продолжительность простоя блока, ч.

Формула (25) при малых τ с достаточным приближением соответ­ствует графику рис. 19 при τ < 50 ч.

В случае снижения нагрузки на блоке ниже номинальной [6] рассчитывать удельный расход топлива b_i на отпущенную единицу энергии следует, пользуясь приближенной формулой

(26)

В формулах (25) и (26) обозначено:

N₀ – номинальная нагрузка блока;

N_i – текущая нагрузка блока;

е, k, m – постоянные коэффициенты.

Значения a, k, m, b₀ для некоторых энергоблоков приведены в табл. 13. Цифры на рис. 19 и в табл. 13 соответствуют условному топливу.

Величина e = N₀ / N_i равна отношению мощности блока на номинальном режиме к его мощности на переменном режиме при снижении нагрузки. Это безразмерный параметр, принимающий значения в интервале от 1 до 2.

Тогда увеличение расхода топлива на один блок в случае его работы с нагрузкой ниже номинальной составляет:

DВ'' = (b_i – b₀) × N₀ × τ = b₀ × (e^m – 1) × N₀ × τ, (27)

где b_i – удельный расход топлива на переменном режиме, кг/(кВт ч);

b₀ – удельный расход топлива на номинальном режиме, кг/(кВт ч);

N₀ – номинальная мощность блока, кВт ч;

τ – время провала нагрузки, ч.

Если из n блоков отключено n', то нагрузка каждого из оставшихся в работе блоков определяется по формуле

N_i = N₀ × n × (k_MIN / 100) / (n – n') = N × (k_MIN / 100) / (n – n'), (28)

где N – мощность станции в целом, Вт;

n – число котлов на станции, шт;

n' – число отключаемых котлов, шт;

k_MIN – минимальное значение нагрузки во время провала, %.

Таблица 13

Значения коэффициентов a, k, m, b₀

Мощность блока, МВт	Тип блока	Тип котла	Топливо	Коэффициенты
a × 10–3	k× 10–3	b0, кг/(кВт ч)	m
	Моноблок	Барабанный	Газ, мазут, Твердое		0,5 0,5	0,365 0,342	0,165 0,160
	Дубльблок	Прямоточный	Мазут Твердое		1,8 1,8	0,324 0,324	0,060 0,060

Так для ГРЭС мощностью 2400 МВт с 8 газомазутными блоками 300 МВт при ночном провале до 50% в течение 8 часов дополнительный расход топлива за 8 часов составит:

а) для варианта отключения четырех блоков, согласно формуле (25),

DВ' = (55 + 1,8 × 8) × 4 × 10³ = 277,6 × 10³ кг;

б) для варианта снижения нагрузки каждого из 8 блоков до 50% от номинальной, согласно формуле (27),

DВ'' = (b_i – b₀) × 1200 × 10³ × 8 = b₀ (e^m – 1) × 1200 × 10³ × 8 =

= 0,324 × (2^0,06 – 1) × 1200 × 10³ × 8 = 132 × 10³ кг

Следовательно, при t = 8 ч целесообразно снижение нагрузки всех блоков без их отключения;

в) при снижении нагрузки до 50% на время t = 24 ч при отключении четырех блоков дополнительный расход топлива, в соответствии с (25), составит:

DВ' = (55 + 1,8 × 24) × 4 × 10³ = 393 × 10³ кг.

При снижении нагрузки всех блоков до 50 % дополнительный расход топлива, в соответствии с (27), составит:

DВ'' = (b_i – b₀) × 1200 × 10³ × 8 × (24/8) = 132 × (24/8) × 10³ = 396,6 × 10³ кг.

Поскольку значения дополнительного расхода топлива близки, решение о способе прохождения периода низких нагрузок в данном случае должно приниматься с учетом надежности работы оборудования. Вероятно, будет принята разгрузка блоков до технического минимума, и если этого будет недостаточно, то часть блоков будет отключена;

г) если требуется выявить возможность более рационального решения задачи путем подбора вариантов по числу отключаемых блоков и нагрузке блоков, оставшихся в работе, то необходимо заполнить табл. 14.

При расчете значений табл. 14 принято: b₀ = 0,324 кг/кВт∙ч; m = 0,06.

Таким образом, все варианты с числом отключаемых блоков менее четырех, оказываются менее выгодными. Применение скользящего давления свежего пара несколько расширяет диапазон технически возможного снижения нагрузки блока и уменьшает дополнительный расход топлива при снижении нагрузки.

Таблица 14

К выбору оптимального режима отключения блоков

Контролируемые параметры	Число отключаемых блоков n', шт
Обозначение	Наименование
DВ', т	Дополнительный расход топлива на пуск блоков
DВ', т '	Дополнительный расход топлива на работу блоков с неполной нагрузкой
DВ' + DВ', т '	Суммарный дополнительный расход топлива при снижении нагрузки
Ni, МВт	Нагрузка каждого из оставшихся в работе блоков				171,5
e		1,00	1,25	1,5	1,75	2,00
em – 1			0,0135	0,0246	0,0341	0,0425

Следует также отметить, что при отключении блоков встречаются дополнительные отрицательные явления, связанные с прохождением переходных режимов (пусковые операции), а также с увеличением числа выполняемых автоматических или ручных операций, каждая из которых имеет вероятность отказа или ошибочных действий.