Критерии тепловой эффективности ТЭЦ и АЭС с отпуском электрической и тепловой энергии

Юрий Васильевич Смолкин; Петр Александрович Кругликов; Егор Николаевич Кулаков; Дмитрий Анатольевич Соболев; Дмитрий Вячеславович Степанов; Алексей Валентинович Попов

Критерии тепловой эффективности ТЭЦ и АЭС с отпуском электрической и тепловой энергии

Юрий Васильевич Смолкин, Петр Александрович Кругликов, Егор Николаевич Кулаков, Дмитрий Анатольевич Соболев, Дмитрий Вячеславович Степанов, Алексей Валентинович Попов

Аннотация

Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии является наиболее эффективным способом использования тепла топлива. Генерация на ТЭЦ на органическом топливе двух видов продукции приводит к задаче определения критериев тепловой эффективности ТЭЦ. В качестве таких критериев в настоящее время используются удельные расходы условного топлива (УРУТ) на отпуск электрической и тепловой энергии. Эти характеристики определяются при условном разделении общего расхода топлива на ТЭЦ на электрическую и тепловую энергию. Методики разделения обсуждаются в отечественной литературе более 70 лет.

Но тепловая экономичность должна определяться на основе анализа фактических режимов работы оборудования ТЭЦ в энергосистеме.

В силу особенностей конструктивного исполнения отечественных турбин типа Т и ПТ выработка электроэнергии на конденсационном цикле на ТЭЦ приводит к снижению энергетической эффективности работы ТЭЦ. В качестве показателей тепловой эффективности работы ТЭЦ рекомендуется использовать величины коэффициента использования тепла топлива и удельную выработку электроэнергии на тепловом потреблении.

На АЭС в отличие от ТЭЦ на органическом топливе предусматривается отпуск тепловой энергии из нерегулируемых отборов турбины. Существенно меньшая стоимость тепловой энергии реактора и особенности эксплуатации АЭС приводят к отличному от ТЭЦ методу анализа тепловой эффективности работы АЭС. Поскольку из экономических соображений АЭС целесообразно эксплуатировать при максимальной тепловой мощности реактора, то энергетическим критерием отпуска тепловой энергии является удельная недовыработка электрической мощности.

В качестве общей характеристики тепловой эффективности работы АЭС рекомендуется приводить показатели работы АЭС к конденсационному режиму.

Ключевые слова

теплофикация, тепловая эффективность, ТЭЦ, АЭС, теплофикационная установка, расход топлива.

Полный текст:

PDF

Литература

Славина, Н.А. О методах распределения затрат на ТЭЦ [Текст] / Н.А. Славина, Э.М. Косматов, Е.Е. Барыкин // Электрические станции. -- 2001. -- № 11. -- С. 14 -- 18.

Методические указания по составлению отчета электростанций и акционерного общества энергетики и электрификации о тепловой экономичности оборудования [Текст]: РД 34.08.552-95. – М.: СПО «ОРГРЭС», 1995. -- 126 с.

Гохштейн, Д.П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок [Текст] / Д.П. Гохштейн. – М.: Энергия, 1969. -- 368 с.

Бродянский, В.М. Эксергетический метод термодинамического анализа [Текст] / В.М. Бродянский. – М.: Энергия, 1973. -- 296 с.

Сафонов, Л.П. О разнесении затрат между электрической и тепловой энергией на ТЭЦ [Текст] / Л.П. Сафонов, Ю.В. Смолкин, П.П. Суворов // Электрические станции. -- 1991. -- № 4. -- С. 52.

Касилов, В.Ф. Теплофикационные паровые турбины Siemens: новые решения [Текст] / В.Ф. Касилов, С.В. Холодков // Теплоэнергетика. -- 2017. -- № 3. -- С. 31 -- 37. – (https://doi.org/10.1134/S0040363617030043).

Михайлов, В.Е. Основные направления повышения эффективности энергетического оборудования ТЭЦ [Текст] / В.Е. Михайлов, Ю.В. Смолкин, Ю.Г. Сухоруков // Теплоэнергетика. -- 2021. -- № 1. -- С. 63 -- 68. – (https://doi.org/10.1134/S0040363620120048).

Белобородов, С.С. Мифы о неконкурентоспособности комбинированной выработки электрической энергии и тепла паротурбинными установками ТЭЦ с наилучшими доступными технологиями их раздельного производства [Текст] / С.С. Белобородов, А.А. Дудолин // Теплоэнергетика. -- 2022. -- № 7. -- С. 50 -- 60. – (https://doi.org/10.1134/S0040363622070025).

Шибаев, Т.Л. Обзор трендов развития теплофикационных паротурбинных установок [Текст] / Т.Л. Шибаев // Теплоэнергетика. -- 2020. -- № 12. -- С. 50 -- 57. – (https://doi.org/ 10.1134/S0040363620120073).

Бойко, Е.Е. Эффективность теплоснабжения муниципальных образований [Текст] / Е.Е. Бойко, Ф.Л. Бык, П.В. Илюшин, Л.С. Мышкина // Известия Российской академии наук. -- Энергетика. -- 2023. -- № 4. -- С. 66 -- 78. – (https://doi.org/10.31857/S0002331023040040).

Войткова, Ж.В. Реформирование теплоснабжения и "альтернативная котельная": обзор опыта городов, перешедших в ценовые зоны теплоснабжения [Текст] / Ж.В. Войткова, И.А. Долматов, М.А. Панова, К.В. Суслов // Электрические станции. -- 2021. -- № 12(1085). -- С. 2 -- 10.

Белобородов, С.С. Оптимизация производства электрической энергии и тепла в ЕЭС России [Текст] / С.С. Белобородов // Электрические станции. -- 2022. -- № 4(1089). -- С. 2 -- 8.

Составление технического отчета об эффективности и тепловой экономичности работы атомной электростанции. Методические указания. [Текст]: МУ 1.1.4.01.1839-2021. --. М.: АО «Концерн Росэнергоатом», 2021. -- 160 с.

Thermal performance monitoring and optimization [Текст]: IA EA-TECDOC-1971 // IAEA. -- 2021. -- 222 с.

Методические указания по составлению и содержанию энергетических характеристик оборудования тепловых электростанций [Текст]: РД 34.09.155-93. --. М.: АО «ОРГРЭС», 1993. -- 172 с.