Енергозбереження у процесах вироблення електроенергії в КЕС.
Починаємо аналіз за розглянутою раніше глобальною структурою аналізу за етапами.
Етап 1. Виробництво електричної енергії в КЕС є споживачем одного виду енергоресурсів - енергії органічного палива. Стратегія енергозбереження для КЕС полягатиме у зменшенні абсолютної – ВКЕС, (т у.п/год), та питомої – bе КЕС, (г у.п/кВт.год(е) витрат палива.
Розрахункова формул для визначення витрати палива в КЕС мають наступний вигляд:
BКЕС = Wвідп КЕС / (Qн р · ηе КЕС) (12.10)
де:
Wвідп КЕС – обсяг відпуску електроенергії від КЕС, кВт.год/год;
ηе КЕС – ККД КЕС з відпуску електричної енергії, од;
Виробництво електричної енергіїхарактеризується наступні параметрами: ККД котлів, кількістю виробленої електричної енергії, кількістю електроенергії спожитої системою електроприводів власних потреб, тощо.
Реальними енергетичними параметрами, що впливають на зменшення споживання палива КЕС є:
- відпущена від КЕС кількість електричної енергії – WвідпКЕС (її зменшення);
- вироблена в КЕС кількість електричної енергії – Wвир КЕС (її зменшення);
- ККД котлоагегатів ηкотл (їх підвищення);
- електрична потужность, що споживається димососами, вентиляторами, живильними насосами – Wвл.пКЕС (її зменшення);
- теплота згорання палива – Qнр (її збільшення);
- Кількість втрат теплоти у внутрішньо станційних системах – QвтрКЕС(їх зменшення).
Етап 2.Макропоказником експлуатації КЕС є годинна витрата палива, що визначається формулою (1.9).
Показниками енергетичної ефективності КЕС є:
- ККД КЕС з виробленої електричної енергії, що визначається за формулою:
ηКЕСвир = ηтп· ηПГ· ηдр · ηоіТУ· ηмТГ· ηеТГ· ηt (12.11)
- питома витрата умовного палива з відпущеної від КЕС електричної енергії – bеКЕС, г у.п/кВт.год(е), що визначається за формулою:
bеКЕС = 123 · φеКЕС/ ηКЕСвир (11.12)
де:
123 – кореляційний коефіцієнт, од;
φеКЕС– коефіцієнт, що враховує витрати електричної енергії на приводи агрегатів власних потреб КЕС. Визначається за відповідними методиками. Знаходиться в межах від 1,05 до 1,20.
Етап 3.За базу порівняння визначаємо КЕС європейської комплектації, такої ж виробничої потужності у якої питомі витрати палива –(bеКЕС)Lim на 15 % менші.
Етап 4.Формування методики енергетичного розрахунку не становить труднощів.Методики розрахунку параметрів та обсягів споживання енергоносіїв в теплових схемах КЕС є у відкритих джерелах інформації.
Етап 5.Енергетичними недосконалостями в існуючій КЕС є:
- занижений на 10 % ККД КЕС, внаслідок низького експлуатаційного ККД котельних агрегатів, заниженого внутрішнього відносного ККД турбіни, внаслідок недонавантаження турбоагрегату, заниженого термічного ККД термодинамічного циклу, внаслідок занижених початкових параметрів гострої пари, завищеного тиску в конденсаторі та виведених з роботи двох підігрівників високого тиску системи регенерації живильної води;
- завищене на 15 % електроспоживання системи електроприводів димососів, вентиляторів, живильних та циркуляційних насосів;
- не використання вищої теплоти згорання палива–природного газу, яка на 10 % перевищує нижчу теплоту його згорання.
Таким чином, існуюча КЕСналічує три вузли енергетичної недосконалості (ВЕН).
Етап 6.Формую систему технічних рішень, що ліквідують всі три виявлені ВЕН, а саме:
- потрібно збільшити ККД КЕС за рахунок реалізації відповідних технічних рішень;
- потрібно удосконалити систему власних потреб – електроприводів агрегатів системи власних потреб в напряму зменшення споживання електричної енергії.
- потрібно використати вищу теплоту згорання природного газу за рахунок встановлення на парогенераторах контактних економайзерів з активною насадкою (КТАН) для використання теплоти конденсації водяних парів для нагрівання сирої води.
Етап 7. Формуємо пропозиції на перший (він же буде завершальним) етап робіт з енергозбереження, включивши в нього ліквідацію всіх виявлених ВЕН.
Етап 8. Новими, енергощадними експлуатаційними параметрами оновленої котельні будуть:
- збільшений ККД КЕС;
- зменшена потреба в паливі КЕС;
- збільшена теплота згорання палива;
- зменшено вміст кисню в димових газах котлоагрегатів;
- зменшено споживання електроенергії системою власних потреб КЕС.
Очікуваним результатом робіт з енергозбереження є зменшення витрати палива, що визначено за ф-лою (9.12) шляхом підстановки в неї змінених проектно-очікуваних (енергоощадних) параметрів, визначених на 6-му етапі.
Виконаний за відповідною методикою розрахунок теплової схеми енергощадної КЕС засвідчує зменшення для неї витрати палива на 15 % та зменшення питомої витрати електричної енергії на власні потреби на 10 %.
Етап 9. Оскільки всі виявлені ВЕН були ліквідовані за один етап (тобто на 1-му етапі робіт з енергозбереження) то проектно-очікувані показники всієї роботи будуть ідентичними, визначеним на 8-му етапі.
Етап 10.Економічним показником реалізованих робіт з енергозбереження буде зменшення витрат коштів на закупівлю палива та електроенергії.
Етапи 11 – 15виконуються у разі наявності вимог Замовника щодо їх виконання.
Аналогічно виконуються роботи з енергозбереження для інших джерел енергопостачання – ГТУ, ПГУ, ДГУ.