ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

 

 

 

 

Кафедра теплоэнергетики

 

 

 

 

 

 

 

Системная энергетика

 

Курсовая работа

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ЭСТзу-11

Леонгард А.А.

Проверил: доцент Буйнов Н.Е.

 

 

 

 

 

 

Иркутск 2012

 

Содержание

 

1. Исходные данные 2

2. Расчет резервных мощностей ЭС 3

2.1 Условная располагаемая мощность ЭС 3

2.2 Расчет ремонтного резерва мощности ЭС 4

2.3 Расчет аварийного резерва мощности ЭС 6

2.4 Расчет нагрузочного и оперативного резервов мощности в ЭС 8

2.5 Суммарная установленная мощность энергогенерирующего оборудования ЭС 9

3. планирование поставок топлива ТЭС 9

3.1 Условия обеспечения запасов топлива на ТЭС 10

3.2 Расчет расхода топлива на ТЭС ЭС 10

3.3 Анализ ограничений топливных баз 14

4. вывод 17

5. Список литературы 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные  данные

Таблица 1. Состав оборудования электростанции ЭС

Примечание: Агрегаты ТЭЦ мощностью 180-250 МВт –блочного исполнения

 

Таблица 2. График относительных максимумов нагрузки ЭЭС

 

Таблица 3. Варианты энергосистем

 

Таблица 4. Остаток топлива на ТЭС

 

Таблица 5. Нормы простоев оборудования электростанций в плановых ремонтах

 

График  отпуска теплоты от каждой ТЭЦ:

-производственные  отборы турбин типа ПТ и Р в отопительный период загружены на 100%, в неотопительный период - на 80% от суммы номинальных значений отборов установленных турбин на ТЭЦ;

-теплофикационные  отборы турбин типа Т и ПТ в отопительный период загружены на 100%, в неотопительный - на 20% от суммы номинальных значений отборов теплоты от турбины ТЭЦ. Отопительный период принимается с 1 октября по 1 мая.

2. Расчет  резервных мощностей ЭС

1. Условная  располагаемая мощность ЭС

Условная располагаемая  мощность ЭС определяется по формуле (МВт):

 

 
 

Wp=(4*50+3*25+1*100)+(2*25+1*50+3*135)+(3*60+2*100+1*135)+(1*25+3*50+1*100)+6*200+8*300+12*60+10*250=8490 МВт

 

Абсолютное значение максимума  нагрузки в j-месяц Wj находится по формуле (МВт):

 

W_j=Wp×_j, где W_j - относительная нагрузка в j-ый месяц.

 

При расчете резервных  мощностей в ЭС используется максимальная месячная нагрузка, которая определяется как максимальное значение нагрузки (МВт):  W_max= 8490 МВт

 

 

 

2.   Расчет ремонтного резерва мощности ЭС

 

Резервная мощность ЭС для  проведения текущих ремонтов определяется по формуле (МВт):

 
 
где –относительная продолжительность текущих ремонтов агрегатов m-ой группы (%),

n_m – число агрегатов ЭС в m-ой группе мощностью

 

 

Капитальные и средние ремонты, по возможности, проводятся в период снижения нагрузки в ЭС, используя площадь летнего провала графика нагрузки Fnp.

Значение Fnp определяется (МВт-мес):

 

 

Где    - расчетный интервал времени (мес). В данном случае = 1месяц. =8490 МВт

 

 

Расчетная площадь провала  графика нагрузки   с учетом плотности заполнения при распределении ремонтов находятся (МВт мес) :

 

= 0,9*13923,6 = 12531,24 МВт мес ,  где k – коэффициент использования площади провала графика нагрузки при планировании (09÷0,95).

 

Суммарный объем капитальных  и средних ремонтов, выполняемых  в течение года составляет (МВт мес):

 

  ,  где – среднегодовая относительная продолжительность капитальных и средних ремонтов агрегатов m-й группы (табл. 5)

 

 

Далее определяем возможность  проведения капитальных и средних  ремонтов в провале графика нагрузки:

 

= 3072,3 - 12531,24 = -9458,94 МВт мес

 

Так как ≤ 0, то , т.е. дополнительная мощность в ЭС не вводится.

 

3. Расчет  аварийного резерва мощности ЭС

 

Аварийный резерв мощности на этапе  проектирования ЭС определяется упрощенным графоаналитическим методом, основанным па применении универсальных характеристик удельного резерва для ЭС большой мощности с сильными связями. Мощность аварийного резерва определяется с учетом надежного энергообеспечения потребителей ЭС с вероятностью 0,995.

Мощность  аварийного резерва ЭС по данному методу выполняется в следующей последовательности:

1. Используя разделение всех агрегатов ЭС на М групп, выполненных ранее, по зависимостям, приведенных на рис. 2, определяем аварийность агрегатов  m-ой группы

 

 

 

 

Рис. 2. Среднегодовая относительная аварийность агрегатов в установившийся период эксплуатации

 

 

2. Для всех М групп агрегатов вычисляются относительные значения мощности агрегатов m-ой группы:

  х100%          

 

 

 

3.  По характеристикам удельного резерва мощности (рис. 3) находятся значения удельного аварийного резерва для одного агрегата m - ой группы (m = 1, М)

 

 

4. Величина мощности аварийного резерва для m-ой группы агрегатов составляет (МВт):

 

 

 

 

5. Суммарный аварийный резерв мощности в ЭС (МВт):

 

 МВт

 

 

 

 

 

4. Расчет  нагрузочного и оперативного резервов мощности в ЭС

 

Расчет нагрузочного резерва мощности в ЭС ведется по эмпирической зависимости, полученной с учетом опыта эксплуатации ЭС мощностью более 1000 МВт:

 

=0.01*8490+1.26 = 201 МВт

 

Для расчета оперативного резерва  мощности с учетом непредвиденных отклонений баланса мощности и ограничений  пропускной способности  ЛЭП ЭС используем зависимость:

 

 

 

 

 

 

= 5 = 460.7 МВт

 

= 0.145(655.9-260.66+0.125*8490) = 211.19 МВт

 

= 706.8МВт

 

260,66+(2,65*506.8)-(0,125*8490) = 925,08 МВт

 

5. Суммарная установленная мощность энергогенерирующего оборудования ЭС

 

Суммарная резервная мощность ЭС определяется как сумма ремонтных, аварийного, нагрузочного и оперативного резервов (МВт):

 

R_c =R_pт +R_к + R_a + R_н + R₀ =205,4+0+655,9+201+925,08 = 1987,38 МВт

 

Составляющие  резерва мощности и Rc наносятся на график нагрузки ЭС (рис.4).

 

Установленная мощность ЭС с учетом резервов составляет (МВт):

W_c = W_max +R_c =8490+1987,38=10477,38 МВт

Для сравнения с нормативными значениями резервных мощностей в ЭС определяем их относительные значения:

 

 

 

 

 

3. планирование  поставок топлива ТЭС

 

 

 

Цель расчетов: распределение  топлива на ТЭС для покрытия плановых электрических и тепловых нагрузок и создание нормативных запасов топлива на ТЭС к началу отопительного периода.

Для заданного варианта ЭС выбираются 2 месторождения топлива, расположенных в зоне данной ЭС. Каждое месторождение топлива (топливная база) имеет производительность: первое -175 тыс. тонн угля в сутки; второе — 140 тыс. тонн угля в сутки.

 ЭС: Бурятская

 

Характеристики  сжигаемого топлива

 

1. Условия обеспечения запасов топлива на ТЭС

 

Запас основного топлива на складах  ТЭС при поставке по железной дороге МПС должен быть обеспечен равным месячному расходу топлива на ТЭС, резервного топлива - из расчета  работы ТЭС в течение 7 суток на резервном топливе при расчетных  нагрузках.

Расчетные запасы основного и резервного топлив должны быть обеспечены к началу отопительного  периода. Начало и конец отопительного  периода во всех ЭС принять 1 октября до 1мая.

При распределении  топлива между ТЭС рекомендуется:

• на конкретной ТЭС сжигать топливо одного месторождения;
• пересчитать производительность топливных баз на массу условного топлива.

2. Расчет расхода топлива на ТЭС ЭС

 

Расчет  потребления топлива  ТЭС выполняется для каждого месяца по приведенным удельным расходам условного топлива:

• выработка электроэнергии на КЭС
• выработка электроэнергии на ТЭС
• выработка тепловой энергии на ТЭЦ

 

                                   Тепловая нагрузка отборов турбин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход  условного топлива на в месяце с учетом графика нагрузки :

,

Соответственно  на i-ой КЭС

 

  где - установленная мощность ТЭС; - относительная электрическая нагрузка в месяце; - суммарная мощность отборов на ТЭЦ на теплофикацию и производство, ; - относительные нагрузки отборов на теплофикацию и производство в месяце; - число дней в месяце, - число ТЭЦ и КЭС в ЭС.