CC BY
9
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА Том 89 1957 г.
К ВОПРОСУ ВЫБОРА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ, РАБОТАЮЩЕЙ НА ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГОРЕСУРСАХ МАРТЕНОВСКИХ ЦЕХОВ В СИСТЕМЕ С ТЭЦ
В. Е. ЦЕАЕБРОВСКИЙ
Потребность современного металлургического комбината в электроэнергии и тепловой энергии (на низкотемпературные и среднетемпературные процессы) обычно покрывает теплоэлектроцентраль. Утилизационная установка, использующая вторичные энергоресурсы (ВЭР), включаясь в снабжение тех же самых потребителей, вынуждает изменять режим работы ТЭЦ. В ряде случаев это обстоятельство ставит ТЭЦ в менее выгодные условия и снижает её к. п. д.
Работа утилизационной установки, с одной стороны, связана с работой технологического агрегата, являющегося источником ВЭР, а с другой —с ТЭЦ. При анализе работы утилизационной установки нужно учесть оба эти обстоятельства.
Сравнение различных вариатов утилизационных установок с целью выявления их эффективности может быть произведено только при соблюдении определенных условий. Для данной работы такими условиями являются: одинаковое количество используемых ВЭР и одинаковое количество технологической и энергетической продукции, выпускаемой в энерготехнологической системе, которая образуется из технологического агрегата, утилизационной установки и ТЭЦ- При этих условиях наибольший эффект даст тот вариант утилизационной установки, работа которого обеспечит суммарный наименьший расход топлива.
В рассматриваемом случае в качестве технологического агрегата, являющегося источником ВЭР, берется мартеновская печь. Вместе с утилизационной установкой ее можно рассматривать как единый энерготехнологический агрегат, вырабатывающий два вида продукции: горячую сталь и энергопродукцию.
Утилизационная установка не снижает расхода тепла первичных энергоресурсов, затрачиваемых мартеновской печью. Некоторое снижение затрат топлива, наблюдаемое при работе котлов утилизаторов за мартеновскими печами, происходит только в результате наличия дымососов, которые позволяют более эффективно организовать режим плавки.
Снижение себестоимости производства стали получается за счет уменьшения топливной составляющей, так как часть затраченных тепловых ресурсов в этом случае может быть отнесена на счет производства энергетической продукции в утилизационной установке. Непосредственный экономический эффект, выраженный в тоннах сэкономленного топлива, выявляется на ТЭЦ, где сокращается количество вырабатываемой энергии на величину ее, получаемой от утилизационнной установки. Последняя может вырабатывать энергопродукцию или в виде тепла, или в виде электрической энергии. Экономия топлива на ТЭЦ при разных вариантах утилизационных установок будет различной. Таким образом, для экономической оценки
утилизационной установки необходимо установить: во-первых, снижение себестоимости производства стали за счет уменьшения топливной составляющей, иначе говоря, определить величину доли тепловых ресурсов мартеновской плавки, которую следует отнести на счет производства энергии в утилизационной установке; во-вторых, вычислить сокращение расхода топлива на ТЭЦ.
Для определения количества тепла в первичных энергоресурсах объединенного энерготехнологического процесса, которое следует отнести на долю утилизационной установки, воспользуемся тепловым экономическим к. п.д. (т]^ ). Этот к.п.д. найдем путем анализа представленного на таблице 1 теплового баланса такого процесса. Баланс составлен с использованием данных [2] и дается для наглядности в схематизированном виде. Цифровые величины, приведенные в балансе, являются ориентировочными.
Таблица 1
Тепловой баланс мартеновской плавки при работе утилизационной установки
Удельный вес статей
Условные Тыс. юса,a баланса
Составляющие статьи баланса обозна-
на тонну В % % к итогам
чения стали в усл. обозн.
ПРИХОД ТЕПЛА
Химически связанное тепло топлива Qm 1100 46,7 а
Тепло других источников (экзотер-
мические реакции, тепло садки, горячего воздуха и т. п.) Qd 1260 53,3 Р
Всего . . . QmJ^Qd 2360 1 ООо/о
РАСХОД ТЕПЛА Qu
Использованное тепло
На производство технологической продукции Q'u 1381 58,53 Т
На производство энергетической продукции Qyv 520 22,02 X
В том числе: из тепла дымовых газов 300i)
из тепла охлаждающей воды 220
Итого . . . Qu 1901 80,55 W
Потерянное тепло Qn 459 19,45 с s
Всего . . . 2360 100°/0
1) Количество тепла, использованное утилизационной установкой из отходящих газов (Q/cy), определяется из выражения:
QKy = V с t - V с' Ï
где V, Су t, и V', с'у t' — соответственно; объемы, удельные теплоемкости и температуры дымовых газов при входе в котел и при выходе из котла утилизатора.
При составлении теплового баланса мартеновская печь рассматривалась как агрегат выпускающий два вида продукции: горячую сталь, тепло которой используется в дальнейшем технологическом процессе прокатки, и горячие газы и воду, являющиеся вторичными энергоресурсами утилизационной установки. Между этими двумя видами продукции и необходимо распределить первичные тепловые затраты мартеновской плавки.
Для баланса, приведенного в таблице 1, всегда будут справедливы равенства следующего вида:
0>и = (О™ + о*)
Фи = 1 (<Зт + (1)
С^уу-ЦСГ + О*)
<гЛ=иот+ой) •
Это очевидно, так как коэффициенты у, ^ и с определяют долю каждой отдельной статьи баланса по отношению ко всему расходу а
равенство -]- Фл) — ~Ь О**) в балансе является обязательным условием.
Взяв отношение всего использованного тепла С1и = 0.уу) ко всему
затраченному теплу ((З^-ЬС^), мы получим тепловой экономический к.п.д. рассматриваемого процесса:
/ __ Ф'ц ®уу /у)
(¿т+Ср ' }
тэ
По своей численной величине коэффициент равен коэффициенту
который находится из соотношения:
<Уи+Яуу
Равенство и Ч? базируется также на равенстве приходной и расходной частей баланса.
Для данных, приведенных в таблице 1, = ЧГ — 0,805. При экономи ческих расчетах весь поток затраченного на процесс тепла обычно обезличивается, то есть считается, что каждая статья приходной части баланса участвует в образовании каждой статьи расходной его части пропорционально своему удельному весу. Это положение условно. Однако оно широко применяется, так как другого решения практически найти не удается. Используя это общепринятое условие, мы можем раскрыть скобки в ранее приведенных соотношениях (1).
<3п и т. д. (а)
Здесь означает то количество использованного тепла, которое
образовалось за счет химически связанного тепла топлива, а Ч* О? — использованное тепло других источников. Соответственно определяет количество потерь тепла топлива, а —потери тепла других источников.
Очевидно, что если мы все количество использованного тепла от данного источника разделим на все затраченное тепло от этого источника, то получим частные к.п.д. использования тепла отдельных видов первичных энергоресурсов
Фи+Оуу-УС}0
— ^ 11 ^уу О."1
тэ
* У и + Яуу -71 - па '
тэ
Подставив в выражение (3) значение "}"* Руу) из выражения (а),
легко убедиться, что частные к.п.д. из отношения (3) так же, как и общий к.п.д. из отношения (2), равны коэффициенту что говорит о равенстве их между собой.
Все тепло первичных энергоресурсов, затраченное в мартеновской печи, можно разделить на две части:
дШ + дд = (дт + да) + + да) . (4)
В этом уравнении индексы „з" указывают, что данное количество тепла затрачивается на производство вторичных энергоресурсов ((Зуу), используемых в утилизационной установке на выпуск энергетической продукции. Индексы „ш" указывают ту часть первичных тепловых ресурсов, которая затрачивается на выпуск технологической продукции. Количество затраченного тепла отличается от количества использованного тепла на величину потерь. Распределив общие потери между и С1УУ, мы и найдем значение величин + (3^) и ((З^ + ^Зз ). Наличее общего теплового экономического к.п.д., одинакового для обоих видов выпускаемой продукции предполагает пропорциональное распределение общих потерь процесса (С^я) в зависимости от количества тепла, использованного на выпуск той и другой продукций. Поэтому мы можем определить интересующие нас величины из соотношений:
От (5)
^■т 1 ^-т Тм ¡тэ
д™ 1 да= .
В случае необходимости каждая из составляющих левые части равенств (5) может быть найдена раздельно. Так, например, тепло раз-
дельно по источникам может быть определено из выражений:
1 . (6)
'ш 'тэ
Утилизационная установка, используя ((^ + (2^), вырабатывает в конечном счете энергию в виде тепла (Оут) или электроэнергии = 860 Эуу). Количество этой энергии будет определяться к.п.д. и экономическими к.п.д. самих утилизационных установок, как агрегатов преобразователей. Последние могут быть найдены из отношений:
« / С1\/т /»7\
для теплоэнергетическом установки г\ ут = —=— ; • (/)
0-У У
860 эуу С}уэ . .
для электроэнергетической установки гСуу—- — = —-— - (о)
0.УУ О^уу
Величины *({ут и определяются потерями энергии вторичных энергоресурсов при ее преобразовании в утилизационных установках. Эти потери зависят от конструктивных особенностей и условий эксплуатации установок. Так, к.п.д. ч{ут ~Т1и г{ут' Здесь г\ут определяется потерями котла утилизатора,
а коэффициент который можно назвать коэффициентом полноты использования (¿уу , определяется потерями той части годового количества ВЭР, которую нельзя использовать из-за снижения потребности в тепле в определенные периоды года. Он связан с коэффициентом годового числа часов использования расчетного максимума теплоэнергетической утилизационной установки, который обозначим „Т" соотношением:
8760
(9)
К. п. д. г^' для электроэнергетической утилизационной установки можно определить по известной формуле для к.п.д. конденсационной электростанции:
У1уу " г1ут г1пот % Т(о1 **\мех т(ген *
Общий экономический к.п.д. утилизационной установки по отношению к первичным энергоресурсам (Qf + Qf) находится из следующих соображений.
При теплоэнергетическом направлении использования:
к \>тп Qyу ч ч /чгч
~7Тт 1 (Лд~ = • Г1тэ " ЧаЧу/пЧ^ -
^ а ^¿УУ
При электроэнергетическом направлении использования:
, _ 860 Эуэ _ Г\уэ<3уу „ ^
(Зуу ^
01)
Коэффициенты , т^ представляют из себя экономические к.п.д. энергетической части комплексного энерготехнологического агрегата. Для примера можно привести следующие значения этих к.п.д. для одной конкретной установки, состоящей из мартеновской печи и утилизационной установки, использующей тепло дымовых газов и охлаждающей воды. Для этой установки = 0,805; ^ = 0,19; ч\Ут — 0,98; а интересующие нас коэффициенты % = 0,153; г$т = 0,45.
По принятому условию сравнимости различных вариантов выполнения утилизационных установок, они должны использовать одинаковое количество вторичных энергоресурсов (С}ууККаА/год). Это делает электроэнергетический и теплоэнергетический варианты равноценными в отношении результатов повышения экономичности технологического процесса. Таким образом, решение вопроса о выгодности одного из вариантов естественно переносится в энергетическую систему, образующуюся из ТЭЦ и утилизационной установки.
Для рассмотрения такой системы необходимо экономически выделить из энерготехнологического агрегата его энергетическую часть. Это легко сделать, пользуясь методикой разделения первичных тепловых ресурсов мартеновской плавки на две части (Qf 4" и (^т см- уравнения
(5), (6) настоящей статьи. Для выделеннной таким образом энергетической части можно составить собственные энергетические балансы следующего вида:
ДЛЯ случая выработки тепла: Qf + Qдэ-~= Qym + Qnom + QУnomУ (12)
ДЛЯ случая выработки электроэнергии: Яуэ + Qnom "Ь 0-п1т * (13)
В этих уравнениях величина 0%от — часть тепловых потерь мартеновской печи, которая должна быть отнесена на производство энергии
в энерготехнологическом агрегате, а величины 0.уп™т и О.упэот — соответственно определяют потери в утилизационных установках, как агрегатах преобразователях.
Величины этих потерь могут быть найдены из выражений:
\Qyyi (14)
0-Уп'от == (1 - Ъ'у» ) <1уу; = (1 - С},,,, . (15)
Общие потери первичных тепловых ресурсов, которыми сопровождается их превращение в энергетическую продукцию энерготехнологического агрегата, найдутся из выражений:
^пот ~ ( г1Гут 1 ^УУ!
0м
^пот
--(16)
\ ^тэ 1
При рассмотрении системы из ТЭЦ и утилизационной установки мы можем встретиться с тремя основными ситуациями. Эти ситуации можно расположить в следующем порядке:
Ситуация „А". Утилизационная установка включается в систему
при неизменном потреблении как электрической, так и тепловой энергии. В этом случае выработка энергии на утилизационной установке потребует сокращения выработки аналогичного вида энергии на ТЭЦ. ,
Ситуация „Б". В системе появляется новый тепловой потребитель,
снабжение которого может быть организовано или от ТЭЦ, или от утилизационной установки.
Ситуация „В". В системе появляется новый электрический потребитель при тех же условиях, что и в ситуации „Б".
Все остальные возможные ситуации получаются практически как комбинации трех основных.
Для выявления наиболее эффективного направления использования ВЭР для каждой из трех главных ситуаций должно быть проанализировано шесть энергетических балансов, поскольку в каждом случае возможно в принципе два направления.
Наиболее удобно воспользоваться методикой составления энергетических балансов при комбинированном производстве тепла и электроэнергии, разработанной проф. И. Н. Бутаковым [1].
Все энергетические балансы составляем приведенными к годовым расходам тепла первичных энергоресурсов системы. Этот расход обозначаем через <3д , 0,б , С1в , где индексы обозначают соответствующую ситуацию. Остальные величины, входящие в энергобалансы, обозначаются следующими условными знаками:
Э (квт-ч/год) — первоначальная потребность (выработка) электроэнергии, соответствующая ситуации „А". Эдоп » — дополнительная потребность электроэнергии. 0.отб-\- (2роу{ккал/год)— первоначальная потребность и соответствующая в
ы-
дача тепла с ТЭЦ через отборы и РОУ. (Ъ)оп {ккал год) — дополнительная потребность в тепле. Чк , Ът > ^ку у 7Ьот — к.п.д, относящиеся к ТЭЦ (в соответствии с индексами
относятся к конденсационной части, к теплофикационной части, к котельной и потоку тепла на ТЭЦ).
Фуу> г1тэ г^Ут — обозначения, связанные с утилизационными установ-
ками, расшифровка которых давалась раньше. ¿7 (ккал/квт-час) — удельный показатель отпуска тепла из отборов.
Ситуация „А"
Вариант 1А. Утилизационная установка вырабатывает тепло. Выработка тепла на ТЭЦ сокращается. Выработка РОУ сокращается на величину 71ут 0,1уу> выработка через отборы сокращается на у\ц г\ут Сумма
этих двух величин равна выработке тепла на утилизационной установке.
860 I э _ ®отб ~ Г1и Ът
Пк
860. + <}оаб - % Ът
+--Я---+
0,роу г(и *Цут О-уу , ТШ 'Цут Qyy ККйЛ
ЧкуЪпот год
(1А)
Вариант 2А. Утилизационная установка вырабатывает электроэнергию.
Выработка конденсационной электроэнергии на ТЭЦ сокра-
э 1 к п квт-ч щается на величину с)уэ = —— г, * Цуу -—
860 уу год
860 / 5 - \ - г,« С}уу 860 + С)отб
—V-—--я___
А V' г(т
| 0-роу ^ Ъуу <3уу ккал
'Чку Ттот Ъуу
Ситуация „Б"
Вариант 1Б. Новый тепловой потребитель снабжается от утилизационной установки.
860 ( Э — -9™6_\ 860 _0отб_ + удтб
У б =__я_1Л__д__ь Цр"у +
, ^и^утОу^ ККаЛ . .
71и ът год
Вариант 2Б. Новый тепловой потребитель снабжается за счет увеличения отборов турбин на величину Яэоп = ^ут 0!уу и за счет увеличения выдачи тепла через РОУ на величину (3гдоп — % г{ут 0,{у . Причем все время сохраняются равенства
<3ооп = ЯГдоп + (}ооп = Чи 'Пут Щу +Я!у!у) = Т,и т^т <Эуу . 7. Изв. тпи, т. 89 97
Утилизационная установка вырабатывает электроэнергию
1 ^ о квт-ч „
в количестве-Ъэ Цуу -г—• Конденсационная
860 год
выработка энергии на ТЭЦ соответственно сокращается.
860 ( э - —6 + с1'1оп~\ - <2уу
=-\-Л-1-+
_ 0,отб Ядоп _! Г) „ I ГШ 860 - + Чото + ^доп
+
Цт
Яроу + %у <ЗУУ ™ал # (2Б)
•ПнуПпот % год
Ситуация „В"
Вариант 1В. Новый электрический потребитель снабжается за счет увеличения конденсационной выработки электроэнергии на ТЭЦ. Утилизационная установка вырабатывает тепло, которое вытесняет тепло, вырабатываемое на ТЭЦ, аналогично варианту 1А.
860 (э + Ъ^-^Ъ ^Щ) <х = -^--ч ' '
■Чк
О.отб — % Ът 0.«у | П V -г, С)"
860 --—— ~Г Чотб — г{ут и
+ -Л----4-
, О.роу % У1ут <¥уу ^ ТШ ■ 71У т у у ККйЛ (1В)
ч\ку. Чдот гш Ъ* г1тэ год
Вариант 2В. Новый электрический потребитель снабжается за счет выработки электроэнергий на утилизационной установке. Колись Чм^уу к*т'я чество вырабатываемой энергии с?доп — —— ^^ .
___/ >-\ ^¿отб \ огс\ ^¿отб ,
860 [Э----860 --[- С}отб
Q
и
% V
I О.роу _±_ г1уу Qyy ккал
■---» к ' м " -Л—' • (23)
-Пку Ппот % год '
В каждой из ситуаций первое уравнение энергетического баланса, как мы видим, определяет расход тепла первичных энергоресурсов при выработке тепла в утилизационной установке. Второе уравнение дает аналогич-
При вычитании из пер вого
ный расход при выработке электроэнергии уравнения второго:
Д<?Л, Q'B -Q'J=bQs, QfB — Qg = ,
Q'A - QA
мы получим разницу в расходе тепла для данной ситуации при различных направлениях использования ВЭР Очевидно, что положительное зна-
чение Д<3 будет указывать на большую выгодность электроэнергетического направления.
Нулевое значение Ар будет говорить о равноценности направлений» В результате вычитания уравнений (1А) — (2А), (1Б) — (2Б) и (1В) — (2В) во всех трех случаях в правой части баланса приходим к одинаковому выражению следующего вида:
-ь
1УУ —
860 ща
Чут
_ у К 1у у TiU rlym Q'yy +
г1к
( 1 1 \ ritlriym 1 Q" У У ккал
[ 'Цт J "Цт год
(17)
Это позволяет сделать важный вывод о том, что наличие или отсутствие потребителей определенного вида энергии не может являться главным фактором, определяющим направление использования вторичных энергоресурсов, как это полагают некоторые авторы [3], [4]. Мы видим, что во всех случаях наивыгоднейшее направление использования ВЭР определяется одинаковой зависимостью, представленной уравнением (17). Само собой разумеется, что это справедливо только для такого случая, когда имеется техническая возможность организовать энергоснабжение потребителя как от утилизационной установки, так и от ТЭЦ.
Если С11уу =0, то уравнение (17) приобретает вид:
AQ —
1УУ —
860 Tf)tf ч\у1
1
'Чи ^ут
Я \ % 'Чт / Ът При отсутствии Q!Jy уравнение становится еще проще:
Q
УУ
ккал год
. П7а>
УУ _
L %
riu ^ У tn 7(ку Yinom
Q
УУ
ккал
год
(176)
При пользовании уравнениями (17), (17а), (176) следует иметь в виду, что все к.п.д., входящие в них, должны быть взяты с учетом расхода энергии на собственные нужды утилизационных установок и ТЭЦ. Иными словами, это должны быть к.п.д. нетто. Только в этом случае результаты подсчетов будут выявлять действительную экономию тепла топлива от работы утилизационной установки в том или ином варианте исполнения.
При выборе направления использования ВЭР должны обязательно учитываться и такие факторы, как капитальные затраты на строительство утилизационных установок, эксплуатационные расходы, себестоимость выпускаемой продукции и т. д. Однако, все эти факторы играют в основном второстепенную роль. Они могут сократить или удлинить срок окупаемости установки, но основным фактором, определяющим целесообразность строительства утилизационных установок, является экономия топлива. Поэтому вопрос об экономии топлива и должен рассматриваться наиболее подробно.
Полученные уравнения (17), (17а), (17б) дают возможность легко выявить условия выгодности одного из возможных направлений использования вторичных энергоресурсов. Рассматривая полученные зависимости для конкретных условий, можно заметить, что существенные изменения для разных случаев испытывают только коэффициенты <7 и **}и. Изменения всех остальных коэффициентов для реальных условий незначительны и при выявлении характера изменения ими можно пренебречь. Рассмотрим влияние коэффициентов <7 и % при постоянном значении коэффициентов т]* = 0,19* % = 0,25, у\т = 0,74, = 0,78, т\Ут = 0,98, У}пот = 0,98. Высчитанные коэффициенты взяты из реальных условий существующей ТЭЦ и проекта утилизационной установки при мартеновском цехе. Значение У]и высчиты-вается по уравнению (9).
Величина коэффициента <7 = -Яотб__ ККал\квт-яу определяющего удель-
Эт
ный отпуск тепла из отборов турбин на каждый выработанный на тепловом потреблении квт-час электроэнергии, находится по формуле следующего вида (1|:
„ __ 860 — (г, - отб) -ПоИ — ¿к ккал (18)-'
(h — ¿отб) ^ioi г1мех 'Чген Нвт-Ч
Все величины, входящие в выражение (18), зависят от начальных параметров пара, давления в отборах и конструктивных особенностей турбин. Решать вопрос о выборе направления использования ВЭР обычно прихо-ходится уже при наличии ТЭЦ. Поэтому коэффициенты, зависящие от начальных параметров пара и конструкции турбин, оказываются заданными. Вопрос может решаться только о параметрах пара, выдаваемого утилизационной установкой, так как этот пар будет заменять соответствующий пар из отборов турбин и РОУ. В рассматриваемом примере все данные взяты для конкретной ТЭЦ среднего давления. Величина q определялась как функция Р0тб ПРИ постоянном значении начальных параметров пара. Принято, что 25% от выработанного на утилизационной установке пара заменяет пар из РОУ, а 75% заменяет пар отборов. Иначе говоря, выдерживались равенства: Q1 = 0,25 а = Qyy — 0,75 Qvy. При этом учитывалось, что при замене пара, вырабатываемого на ТЭЦ, всегда первоначально будет вытесняться пар РОУ и только после этого начнется вытеснение пара из отборов турбин. Для наглядности результаты подсчетов по уравнению (17) для конкретного случая представлены в виде графика в координатах ± AQ и Qyy на рисунке 1.
Анализ результатов проведенных расчетов позволяет сделать следующие основные выводы. Теплоэнергетическое использование вторичных энергетических ресурсов мартеновского цеха оказывается выгодным только при наличии устойчивого теплового потребителя, имеющего высокое значение коэффициента числа часов использования теплового максимума („Т") и нуждающегося в паре относительно высоких параметров. Если же имеется только тепловой потребитель с низким „Т", нуждающийся в паре низких параметров, то ВЭР мартеновского цеха выгоднее использовать для выработки электроэнергии, а снабжение теплом организовать от ТЭЦ. Характерным представителем потребителя последнего типа является отопительная нагрузка.
Коэффициент Т для отопительной нагрузки в подавляющем большинстве случаев получается ниже 5000 часов ¡год. Расчеты же показывают,, что при Т < 5200 часов год и параметрах пара от Р — 25 ama и ниже, ВЭР мартеновского цеха всегда выгоднее использовать для выработки электроэнергии (линии 0—1—5 и 0—3—7 на рис. 1). При этом в ряде случаев при 100
Т меньше 5000 часов!год оказывается более выгодным снабжать потребителя теплом не только из отборов турбин, но даже и непосредственно через РОУ, т. е. острым паром (линия 0—3 при Т = 4000 часов!год).
со9
Т-Аооо Уг ■7 Р.т* 1,5«та
5Я00Уг
ЯтГ
о
т< 5200 %
бТ-7800% ^т? 2,9а тс^
* /
напрсхоленая
Рис. 1
График зависимости от ()уу по уравнению (17) для конкретной установки при разных значениях Т и Ротб .
' РЭффективность электроэнергетического направления использования ВЭР по сравнению с теплоэнергетическим возрастает по мере снижения давления пара, в котором нуждается потребитель, и уменьшения возможного числа часов использования теплового максимума („Т"). Теплового потребителя, имеющего высокое значение коэффициента „Т", также оказывается выгоднее снабжать из отборов турбин ТЭЦ в том случае, если он нуждается в паре низких параметров. Так, линия 4—6 на рисунке 1 показывает, например, что при „Т" = 7800 час/год во всех случаях, когда потребитель требует пар давления ниже 2,9 ата, его выгоднее снабжать из отборов ТЭЦ. Линия 0—4—2 говорит о том, что при „Т" меньшем 7800 часов/год или давлении пара меньшем 1,1 ата, теплового потребителя выгоднее снабжать от ТЭЦ, даже при условии использования для этих целей до 25°/о острого пара через РОУ. Во всех рассмотренных случаях снабжения теплом от ТЭЦ подразумевается, что ВЭР мартеновского цеха используется в это время для выработки электроэнергии.
Конкретные значения величин „Т" и „Р", определяющие границы выгодности различных вариантов использования ВЭР мартеновского цеха в рассматриваемом примере, не могут быть распространены на все случаи. Эти величины должны для новых условий высчитываться по зависимости (17). Определяя значение всех входящих в эту зависимость коэффициентов, мы можем определить наивыгоднейшее направление с любой степенью точности.
При этом характер общих выводов, сделанных ранее, не изменится. Таким образом, привлечение к анализу более обширного круга действующих факторов заставляет в рассматриваемом вопросе отказаться от довольно широко распространенного мнения, по которому электроэнергетическое направление использования ВЭР мартеновских цехов рассматривается, как редкий случай, к которому следует прибегать только при отсутствии всяких тепловых потребителей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бута к о в И. Н.— Теплосиловые установки, часть I. изд. ТПИ, 1954.
2. Семененко Н. А.—Вторичные энергетические ресурсы промышленности, изд.
ГЭИ, 1951.
3. Мелентьев Л. А.—Основные вопросы промышленной энергетики, изд. ГЭИ»
1954.
4. Андоньев С. М.—Устройство и эксплуатация испарительного охлаждения.
мартеновских печей, Металлургиздат, 1953.
ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
(К статьям на страницах 91 —101, 104—111, 112—115.) Тепло в к к а л / г о д
Qm — тепло топлива, расходуемое мартеновской печью Q° — „ других источников
Qf — „ топлива, относимое на выработку энергии
— „ других источников_„__
Q™ — „ топлива, относимое на выработку стали Q°m — „ других ИСТОЧНИКОВ-„-
Qman — „ топлива, расходуемое на ТЭЦ
Отщ— » расходуемое в энерготехнологической системе на выра^ ботку энергии Qfu — „ используемое на выплавку стали Qyv — „ „ из вторичных энергоресурсов
Qu = Q и Qyy
A Q — разница в расходах тепла при электроэнергетическом и теплоэнергетическом вариантах утилизационных установок A Qyy — абсолютная экономия тепла от работы утилизационной установки
Экономические к.п.д. процессов
у1тэ — тепловой экономический к.п.д. мартеновской печи Tiym — к.п.д. утилизационной установки при выработке тепла
— К.П'Д- » » электроэнергии на конденсационном режиме
'Чуу — то же, при выработке электроэнергии и тепла по теплофикационному циклу
^уу — то же> ПРИ работе утилизационной установки „на выхлоп". % — к.п.д. конденсационной части ТЭЦ rim — „ теплофикационной части ТЭЦ %у — к.п.д. котельной ТЭЦ Чпот — к.п.д. потока тепла на ТЭЦ
T'vm — к.п.д. энергетической части энерготехнологического агрегата при выработке на утилизационной установке тепла riy\ — то же, при выработке на утилизационной установке электроэнергии
Потребность и выработка продукции О — \тонн год\ выпуск стали
Э — [кет -4,'zod\ общая потребность в электроэнергии Qom6 — [ккал/год} тепло, отпускаемое потребителям через отборы ТЭЦ Qpoy — [ „ ] „ » через РОУ „
Экуу — электроэнергия, вырабатываемая на утилизационной установке при конденсационном режиме
Э™у — то же, на тепловом потреблении Э^у — то же, при режиме работы „на выхлоп" Qyy % — тепло, вырабатываемое на утилизационной установке
Прочие обозначения
г\и — коэффициент полноты использования Я\ккал\квт-ч\ — отпуск тепла с ТЭЦ на каждый квт-ч электроэнергии, выработанной там на тепловом потреблении „ ] — то же, для утилизационной установки.
