Влияние способа регулирования на выработку электроэнергии, обсуждение статьи П.В. Ротова Опции

[Гость_KGP123_*]

В статье http://www.nipe.ru/Regulirovanie_nagruzki_...teplosnabz.html автор утверждает, что снижение температуры обратки в тепловой сети, вызванное количественным регулированием теплопотребления, увеличивает выработку электроэнергии на ТЭЦ. Но так ли это?

[Гость_KGP123_*]

В статье http://www.nipe.ru/Regulirovanie_nagruzki_...teplosnabz.html автор утверждает, что снижение температуры обратки в тепловой сети, вызванное количественным регулированием теплопотребления, увеличивает выработку электроэнергии на ТЭЦ. Но так ли это?

[Alex_]

Энергетики (это в их компетенции) говорят, что так. В-принципе, перегретую "обратку" можно доохладить на градирне, если есть свободные мощности по охлаждению, но это опять-таки доп. затраты, которых можно было бы избежать.

[Гость_KGP123_*]

Что говорят так это понятно, но хотельсь бы исследовать причино-следственную связь. Если при регулировании теплопотребления количество потребляемого тепла уменьшается, иначе для чего регулировать, то почему должна увеличиться выработка электроэнергии на теплопотреблении? Вот в чем вопрос.

[Alex_]

Количество электроэнергии увеличивается при снижении Температуры обратной, поступающей на ТЭЦ. Это связано с особенностями термодинамики турбины. Если здесь есть энергетики, они ответят подробнее.

[Гость_KGP123_*]

Количество электроэнергии увеличивается при снижении Температуры обратной, поступающей на ТЭЦ. Это связано с особенностями термодинамики турбины. Если здесь есть энергетики, они ответят подробнее.

Вряд ли кто это будет оспаривать. Изначально вопрос был поставлен иначе. Автор статьи связывает экономию теплопотребления с увеличением выработки электроэнергии, через снижение температуры обратки при регулировании теплопотребления количественным способом путем уменьшения расхода теплоносителя.

[Машинист]

Внесу свои пять копеек
В относительном выражении - да, выработка электроэнергии на тепловом потреблении увеличится. И увеличится именно за счет снижения температуры обратки. Связь здесь такая: снижение температуры обратной сетевой -> снижение параметров Т-отбора турбины (более интенсивный теплообмен в подогревателях сетевой воды) -> позволяет при фиксированной электрической нагрузке увеличить нагрузку на Т-отбор и снизить конденсационную выработку.

В абсолютном выражении - на меньшем теплопотреблении больше электроэнергии не получить. То есть, если одна турбина будет работать более эффективно, в то же время другая будет вынуждена вырабатывать больше электроэнергии на конденсационном режиме.

[Alex_]

...через снижение температуры обратки при регулировании теплопотребления количественным способом путем уменьшения расхода теплоносителя.

А здесь что непонятного?
количественное дорегулирование у потребителя снижает Т обратной. Наиболее ярко проявляется при температурах около 10С, когда в системе отопления достаточно было бы +30С, а элеватор дает +40С.

[jakimvvv]

ребят подскажите как правильно настроить "регулятор расхода давления"УРРД 0.1-0.4Мпа,с расходом 25кубов

[Гость_KGP123_*]

Внесу свои пять копеек
В относительном выражении - да, выработка электроэнергии на тепловом потреблении увеличится. И увеличится именно за счет снижения температуры обратки. Связь здесь такая: снижение температуры обратной сетевой -> снижение параметров Т-отбора турбины (более интенсивный теплообмен в подогревателях сетевой воды) -> позволяет при фиксированной электрической нагрузке увеличить нагрузку на Т-отбор и снизить конденсационную выработку.

В абсолютном выражении - на меньшем теплопотреблении больше электроэнергии не получить. То есть, если одна турбина будет работать более эффективно, в то же время другая будет вынуждена вырабатывать больше электроэнергии на конденсационном режиме.

Отвлечемся от относительного и абсолютного выражений. Если я Вас правильно понял. Если при регулировании теплопотребления уменьшается потребление тепла, то независимо от способа регулирования теплопотребления, электроэнергии больше не получить? А это значит, что автор статьи не прав?

ребят подскажите как правильно настроить "регулятор расхода давления"УРРД 0.1-0.4Мпа,с расходом 25кубов

Зто к jota. Но спец по РД.

[Машинист]

Для турбины с отборами вырабатываемая мощность складывается из произведений массовых расходов пара на их теплоперепады.
N = Dпр*dhпр+Dт*dhт+Dк*dhк
где Dпр, Dт, Dк - потоки пара в производственном, теплофикационном отборах и на конденсатор
dh i - их теплоперепады соответственно

Снижение обратки дает увеличение параметров dhт и Dт. При фиксированной мощности на валу N и стабильном П-отборе (либо его отсутствии) снижается последняя составляющая баланса, а именно Dк - конденсационный поток пара. Отсюда рост выработки электроэнергии на тепловом потреблении. Это при условии что тепловая нагрузка не изменилась, а только понизился температурный уровень теплоносителя. При снижении тепловой нагрузки, произойдет снижение параметра Dт - расход пара в отопительный отбор снизится. Откуда взять электрическию мощность в этом случае ? Грузить последние ступени, увеличивать пропуск пара (читай - сброс тепла) на конденсатор. Других путей нет.
Это я и изложил в своем предыдущем посте - на единицу тепла получается больше электроэнергии. Но если при этом количество отпускаемой тепловой энергии будет снижаться - все необходимо просчитывать, тут уже на пальцах не рассудить.

Сообщение отредактировал Машинист - 10.2.2009, 17:18

[Alex_]

Это я и изложил в своем предыдущем посте - на единицу тепла получается больше электроэнергии.

Попросту говоря, растет КПД. А именно это энергетикам и нужно. Тепло - это побочный продукт, его и так почти всегда с избытком.

[Бойко]

....... , что снижение температуры обратки в тепловой сети, вызванное количественным регулированием теплопотребления, увеличивает выработку электроэнергии на ТЭЦ. Но так ли это?

Откройте любой учебник по термодинамике и найдите описание цикла Ренкина. Прочь сомнения. Лень формулы писать.
А вот связанные с этим соображения.
В свое время, именно мысли о бесполезно сбрасываемой в конденсаторы турбин тепловой энергии, заставили притащить КЭС в города и назвать их ТЭЦ. Так началась теплофикация.
В отечественных турбинах Тпара из последнего цилиндра = 33,3* (по проекту), обычно 45*.
Таким образом вся тепловая энергия с Т<45* - халява и при ее неиспользовании засоряет окружающую среду (тепловое загрязнение).
Почему цена тепловой энергии летом для нужд ГВС (Т=70* равна зимней цене Т=130*).
А зачем в городах (например в Москве) летом работают котельные МОЭК (жгут газ), а рядом, порой в километре, ТЭЦ МТК сбрасывает тепловую энергию в воздух.
Народ (это я) вынужден дышать (летом и так в городе душно) уходящими газами ТЭЦ и котельных. Главное платить за эту придурь. Расходуется газ (и не мало) котрый можно продать и купить пожрать для стариков.
Причем технических решений для этого не нужно (мало). Только жадность.
Поэтому в часто упоминаемом мной законе о теплоснабжении Дании (от 1991 года) предусмотрено:
1. Все теплоисточники с мощностью >1МВт оснастить когенерирующими надстройками.
2. Предусмотреть ЭКСПРОПРИАЦИЮ систем допускающих нерациональное использование топлива.
В Дании законы соблюдаются.

[Гость_KGP123_*]

В отечественных турбинах Тпара из последнего цилиндра = 33,3* (по проекту), обычно 45*.
Таким образом вся тепловая энергия с Т<45* - халява и при ее неиспользовании засоряет окружающую среду (тепловое загрязнение).
Почему цена тепловой энергии летом для нужд ГВС (Т=70* равна зимней цене Т=130*).
А зачем в городах (например в Москве) летом работают котельные МОЭК (жгут газ), а рядом, порой в километре, ТЭЦ МТК сбрасывает тепловую энергию в воздух.
Народ (это я) вынужден дышать (летом и так в городе душно) уходящими газами ТЭЦ и котельных. Главное платить за эту придурь. Расходуется газ (и не мало) котрый можно продать и купить пожрать для стариков.
Причем технических решений для этого не нужно (мало). Только жадность.
Поэтому в часто упоминаемом мной законе о теплоснабжении Дании (от 1991 года) предусмотрено:
1. Все теплоисточники с мощностью >1МВт оснастить когенерирующими надстройками.
2. Предусмотреть ЭКСПРОПРИАЦИЮ систем допускающих нерациональное использование топлива.
В Дании законы соблюдаются.

А кто против этого возражает? Но вопрос-то в другом. О влиянии регулирования теплопотребления на выработку электроэнергии. Автор утверждает, что количественное регулирование теплопотребления, при котором лишняя тепловая энергия не поступает потребителю, и которое понижает температуру в обратке, приводит к увеличению выработки электроэнергии на теплопотреблении. Только об этом идет обсуждение. А Вы об учебниках, хотя автор статьи, является автором аналогичных учебников.

[Бойко]

Смысл в чем? Показано в термодинамике, что начиная с цикла Карно и далее( для любой тепловой машины), КПД обратнопропорционален температуре холодильника. КПД выроботки эл. энергии в цикле Ренкина тем больше, чем ниже Тобратной тепловой сети.
Это хорошо для всех:
- ТЭЦ;
- котельной;
- тепловой сети;
- населения.
Добиваются этого (в водяных тепловых сетях) при переменной нагрузке, качественно-количественным регулированием. Других способов нет. Возможны и описаны другие способы транспорта тепла, но это не водяные сети.

[Гость_KGP123_*]

Добиваются этого (в водяных тепловых сетях) при переменной нагрузке, качественно-количественным регулированием. Других способов нет. Возможны и описаны другие способы транспорта тепла, но это не водяные сети.

Для конкретной темы не убедительно. Возможно Вам не понятен вопрос? Перейдем от теории к практике. Итак в СЦТ, где источник ТЭЦ с комбинированной выработкой энергии, у потребителя, присоединенного к этой СЦТ, установлен регулятор, который уменьшает потребление теплоты, например путем уменьшения расхода теплоносителя. При постоянной температуре теплоносителя в данном случае уменьшается не только расход, но и температура обратки. В результате этого вместо увеличения произойдет снижение выработки электроэнергии, поскольку теплопотребление уменьшилось в результате регулирования теплопотребления. Докажите обратное? Возможно за это открытие получите Нобелевскую премию, если Вы только теории типа сильны. Для справки обратку можно снизить и путем увеличения теплосъема, т.е. увеличения теплопотребления, но этот случай в данной теме не рассматривается.

[Бойко]

Как я понимаю.
Для теплфикационного цикла есть:
1. КПД выроботки эл. энергии.
2. КПД теплового потребления.
3. Суммарный КПД цикла.
Для нашего случая достаточно.
Физически 1 и 2 никак не связаны, так везде в мире, кроме России.
Другое дело, что в существующих методиках потери в эл. цикле списывались на тепловое потребление. Этим достигались политические цели. Для нас итогом стало почти равенство по цене тепловой и электрической энергии. Это крайне вредно. Позже были внесены изменения в методики, но и они не отражают физики процессов. Все это подробно, на примерах есть у Богданова. Его мнение достойно внимания. Рекомендую всем прочесть.
 Богданов1.pdf ( 136,13 килобайт ) Кол-во скачиваний: 110

 Богданов_график.pdf ( 1,08 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 44

 Котельнизация_России___беда_национального_масштаба__Часть_5.htm ( 232,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 62

И очень рекомендую ознакомится (лучше внимательно прочесть) книгу Ротова по этой теме. У нее правда тираж 4000, но в продаже еще есть.

Сообщение отредактировал Бойко - 12.2.2009, 16:45

[Гость_KGP123_*]

Как я понимаю.
Для теплфикационного цикла есть:
1. КПД выроботки эл. энергии.

Ответьте проще и понятнее. Как измениться выработка эл. энергии, если не будет отбора тепла?

[Бойко]

Все зависит от цилиндра турбины. Если требуется высокая температура сетевой воды, то КПД падает. Если отбор идет из "хвоста" турбины то влияние незначительно. Отсюда и стремление к снижению Тобр.

[ruben]

Хотел бы добавить, что часть ТЭЦ Харькова и Украины работают в режиме так называемого ухудшенного вакуума, когда вакуум в конденсаторе турбины поддерживается (или можно поддерживать) охлаждением не циркводой, а обратной сетевой водой из теплосети. Такой подогрев является одной из ступеней подогрева таких ТЭЦ, т.е. конденсатор турбины - раз, теплофикационные бойлера - два и водогрейная котельная ТЭЦ - три. В этом случае:
снижение температуры обратной воды повышает вакуум и увеличивает располагаемый перепад и выработку электроэнергии, также как теоретически снижение температуры входа воды в котёл увеличивает КПД котла
На всех трех ступенях нагрева КПД процессов такой ТЭЦ растет существенно.
Автор прав.

[Гость_KGP123_*]

Если требуется высокая температура сетевой воды, то КПД падает. Если отбор идет из "хвоста" турбины то влияние незначительно. Отсюда и стремление к снижению Тобр.

Вы уж извините, но мы обсуждаем не теорию вопроса "влияние Т обратки на выработку эл. энергии", а практические результаты регулирования теплопотребления(экономию потребленного тепла), которые автор статьи связал с увеличением выработки эл. энергии.

[Гость_KGP123_*]

В этом случае:снижение температуры обратной воды повышает вакуум и увеличивает располагаемый перепад и выработку электроэнергии,
Автор прав.

Все было бы так, если бы сетевой расход оставался постоянным. Тогда действительно увеличенный отбор тепла способствовал бы увеличению выработки эл. энергии. Но автор утверждает иное.

[Бойко]

Вы уж извините, но мы обсуждаем не теорию вопроса "влияние Т обратки на выработку эл. энергии", а практические результаты регулирования теплопотребления(экономию потребленного тепла), которые автор статьи связал с увеличением выработки эл. энергии.

Подчеркнул Бойко.
А вот, что пишет Ротов В.П.
«…..что при отсутствии регулирования тепловой нагрузки в переходный период выработка электроэнергии на тепловом потреблении снижается в среднем на 14 кВт на 1 МВт тепловой нагрузки отборов.»
Подчеркнул и выделил Бойко.
Мысль Ротова проста:
При температурах наружного воздуха выше нижней срезки графика качественного регулирования происходит бесполезное использование топлива ТЭЦ. Перетоп абонентов с постоянным коэффициентом смешения (нерегулируемые элеваторы).
Ротов посчитал число часов такого режима для родного города - 1450.
Определил количественно эти потери.
Считает разумным - выробатывать эл. энергию из топлива идущего на перетоп зданий.
Предложил конкретное техническое решение (регулирование Тот на ЦТП или КРП).
ruben правильно отметил, что все определяется конкретной схемой ТЭЦ.
Ротов в своей книге приводит несколько таких схем. Им на них получены патенты.
В таком контексте Ваш тезиз сводится к неприятию экономии топлива в том случае если она (экономия) приводит к переменным режимам.
Объяснить это можно если учесть, что:
1. Топливнаяя составляющая тарифа на тепловую энергию составляет около 20%.
Удельный расход условного топлива 140кг/Гкал.
Поэтому в глазах администрации 5-10% экономии топлива мелочь.
2. Маржа от продажи тепловой энергии прямопропорциональна издержкам. Чем хуже, тем лучше.
Зачем экономить. Главное спокойствие.

[Гость_KGP123_*]

Вы уж Бойко извините, но вернемся к теме, а именно цитата автора: «Известно, что изменение температуры обратной сетевой воды приводит к пропорциональному изменению выработки электроэнергии на тепловом потреблении [4]. Изменение мощности турбины можно определить в расчете на 1 МВт тепловой нагрузки отборов турбин: ∆Nт=4.∆tо.a.ηэм, кВт/МВт
где ∆tо – разность между базовой и измененной температурой обратной сетевой воды, ОС; ηэм –электромеханический КПД турбины; а – термодинамический коэффициент, учитывающий связь между температурой насыщения и теплоперепадом в точках адиабатического процесса расширения пара в турбине (при параметрах свежего пара 12,8 МПа и 565 ОС – а=0,95; при 23,5 МПа и 540 ОС – а=1,16).
В табл. 1 представлены температуры сетевой воды в обратном трубопроводе при различных режимах регулирования тепловой нагрузки. На рис. 2 показаны зависимости изменения мощности турбины при различных вариантах изменения температуры обратной сетевой воды. За базовый вариант принята температура обратной сетевой воды в точке срезки температурного графика (табл. 1). Из графика следует, что уменьшение температуры обратной сетевой воды относительно базовой приводит к существенному увеличению выработки электроэнергии на тепловом потреблении, а повышение температуры – к уменьшению. Линии 1 и 2 на рис. 2 характеризуют увеличение мощности турбины при снижении температуры воды в обратном трубопроводе за счет регулирования в переходный период. При различных режимах регулирования увеличение мощности в среднем составляет 14-28 кВт на 1 МВт тепловой нагрузки отборов» и хотелось бы обсудить именно ЭТО. И напомнить, что автор видимо полагая, что снижение температуры обратки в системе ЦТ с качественным регулированием, увеличивает выработку электроэнергии ( и это никто не оспаривает), утверждает, что тоже тоже самое возможно и для СЦТ с количественным регулированием.

[Гость_KGP123_*]

Извините, но в дополнение к сказанному поясняю, что снижение температуры в обратке в СЦТ с качественным регулированием, где расход сетевого теплоносителя остается постоянным, возможно только при увеличении использования потенциала теплоносителя за счет дополнительного теплосъема или дополнительного теплопотребления. Регулирование в тепловом пункте не зависимо от способов регулирования снижает теплопотребления, а следовательно, противоречит выводам автора.