Основи побудови ТЕС ПП

ТЕС ПП об’єднує потоки всіх ЕР на підприємстві, як зі сторони, так і ВЕР з метою їх найбільш повного і раціонального використання.

При цьому повинно бути забезпечено безперервне постачання ЕР всіх споживачів і захист навколишнього середовища.

Оптимізацію ТЕС ПП і технології виробництва треба вести разом. Задача ця багатопланова і складна. Навіть, якщо приймати заданою, без критичного енергетичного аналізу, технологічну схему заводу, то при побудові оптимальної ТЕС ПП треба комплексно розглядати і враховувати наступні фактори:

– неминучу неоднозначність вихідної інформації (в відомих межах). Не можна обмежуватись розрахунками лише за різними середніми значеннями впливових факторів (річних, сезонних, добових і навіть погодинних). Таке “статичне” проектування може призводити до найгрубіших прорахунків, викликати великі втрати ЕР, викликати перебої в енергопостачанні споживачів, створювати аварійні ситуації і знижувати економічність основного виробництва;

– реальні графіки споживання різних ЕР технологічними агрегатами і виробництвами, а також реальні графіки виходу ВЕР, вплоть до погодинних (похвилинних), з врахуванням режимних характеристик і умов роботи технологічних агрегатів (ТА);

– нештатні ситуації (видача і споживання ВЕР 10...20 хвилин немає);

– можлива багатоваріантність в виборі напрямків і способів використання різних ВЕР, а також їх параметрів;

– вплив передбачення можливих в оглядовому майбутньому змін технологічних процесів і їх вплив на вихід ВЕР;

– можливу мультиплікацію погрішностей в розрахунках;

– умовність і тимчасовість різних цін, яка перекручує народногосподарську ефективність того чи іншого заходу.

Тому, при оптимізації розрахунків, важливо не тільки провести розрахунок з максимальною математичною точністю тільки по одних, хай і найбільш вірогідних значеннях впливових факторів, але і виконати групу розрахунків стосовно до можливих коливань впливових факторів (початкових даних) в різних сполученнях. В результаті отримуємо зону оптимальних значень з врахуванням неоднозначності вихідної інформації.

Більш впевнені в результатах оптимізації.

Інженери-промтеплоенергетики повинні вивчати і знати енергетичні і режимні характеристики агрегатів і виробництв, на яких вони працюють.

ТЕС ПП визначає склад, умови і режими роботи всього енергетичного господарства, в частості, типи і характеристики основного обладнання. Тому, одним із основних умов якісної розробки системи є правильний, оптимальний вибір основного обладнання, режимів його роботи, взаємозв’язків з іншими установками. ТЕЦ – це вибір типів і кількості турбін і котлів.

Між тим, як раз це питання часто вирішується за припущеними розрахунками на початкових стадіях проектування.

Режими роботи турбін і котлів можуть встановлюватися і оптимізуватися під час експлуатації ТЕЦ, однак котли і турбіни не поміняти. Раціоналізація може носити лише обмежувальний характер.

Поряд з цим, недостатнє врахування реальних умов роботи заводської ТЕЦ по теплових (парових) навантаженнях, а також використанню горючих і теплових ВЕР може призводити до завищених капіталовкладень і роботи ТЕЦ з показниками набагато нижчими від можливих.

Організація проекту ТЕС ПП така, що дозволяла б проводити вибір всього основного обладнання на базі достатньо проробленої і оптимізованої ТЕС ПП, а не попередніх розрахунків ізольованих установок на початкових стадіях проектування.

Достатньо глибока пророка ТЕС ПП з варіантними дослідженнями повинна проводитись на самому початку проектування.

Для цього потрібна наявність повноцінних однозначних показників ступені досконалості побудови ТЕС ПП як в цілому, так і окремих її частин і установок.

Велика шкода – шаблонне, некритичне застосування показників, які не відображають об’єктивно суті справи або відображають її односторонність.

Коли випускається агрегатом один вид продукції, достатньо мати один інтегральний показник, який об’єктивно відображає його досконалість.

Для КЕС – є електричний ККД КЕС нетто h_КЕС або питома витрата теплоти умовного палива на одиницю продукції (1 кВт-год), або питома витрата умовного палива b_КЕС, г/кВт-год.

Економічним показником КЕС є собівартість одиниці електроенергії, що відпускається (1 кВт-год).

ТЕЦ виробляється два види продукції: електроенергія і теплота. Обидва види продукції є видами енергії. Однак одного науково обґрунтованого і дійсно об’єктивного інтегрального показника одержати ще вдається.

За методикою МІНЕНЕРГО енергетичним показником якості роботи ТЕЦ є питома витрата умовного палива (те ж саме теплоти палива) на 1 кВт-год відпущеної електроенергії при віднесенні всіх переваг комбінованої виробки на електроенергію. З народногосподарської точки зору неправильно у всіх випадках вважати, що чим нижче , тим ТЕЦ працює краще, тобто дає максимальну економію палива. Останнє досягається тоді, коли значення відповідає оптимальному коефіцієнту теплофікації ТЕЦ . Відношення всіх вигод комбінованої виробки теплоти і тільки на останню електроенергію не має наукового обґрунтування, а базується по суті на вольовому рішенні.

Ще складніше питання, коли випускається декілька видів продукції.

Сьогодні немає єдиного інтегрального показника енергетичної, економічної і екологічної досконалості ТЕС ПП.

В наступному знайдуть нешвидко. Справа в тому, що оптимум інтегрального показника досконалості ТЕС ПП повинен відповідати і оптимуму складу заводу по технологічному обладнанню і прийнятим технологічним процесам.

Досконалість ТЕС ПП визначає єдиний комплекс показників. Для різних ТЕС ПП різні комплекси.

Наприклад, для металургійних заводів (для інших теж годяться) показники енергетичної досконалості ТЕС ПП такі:

– забезпечення безперервного постачання основних споживачів ЕР потрібних видів і параметрів;

– мінімальне споживання на одиницю готової продукції палива і електроенергії (в перерахунку на паливо) з боку (виключаючи ВЕР) з врахуванням народногосподарської цінності палива, яке споживає підприємство;

– ступені і ефективності використання ВЕР, в частості низько потенціальних;

– мінімум або навіть повна відсутність втрат енергоресурсів із-зі різних дебалансів;

– мінімум капітальних витрат на ТЕС ПП;

– мінімум приведених витрат З_пр = (f + E_н) К + S, де К і S – відповідно капіталовкладення і експлуатаційні витрати;

– мінімальне забруднення навколишнього середовища.

При розробці ТЕС ПП в цілому приходиться поки ще керуватися в значній мірі досвідом проектування і експлуатації, аналогіями і логічними побудовами.

Краще при побудові окремих складових ТЕС ПП використовувати:

– методику визначення оптимальної сум. Потужності відборів пари турбін ТЕЦ;

– методи зведення балансів виробничої пари;

– зведення балансів горючих ВЕР.