171
Conclusions:
An improved algorithm for forecasting technical and economic indicators of thermal power plants is proposed
in order to plan optimal operating modes, including a block of preliminary evaluation of selected input predictors, as well as the
wear coefficient of the main power equipment, taking into account the current technical condition. Taking into account the
previously listed indicators allows you to reduce the overall error of the parameters found to the minimum allowable values.
Key words:
thermal power plant, physical wear, technical and economic indicators, predictors, regression.
I.
В
ВЕДЕНИЕ
Современные
ТЭС
представляют
собой
взаимосвязанное
основное
и
вспомогательное
энергетическое оборудование, предназначенное для
производства электрической и тепловой энергии. На
данный момент энергетический рынок, как России, так
и зарубежных странах на 70% состоит из крупных
генерирующих систем [1,2].
Основные объемы производства и потребления
электрической энергии торгуются на РСВ, торговля
электрической энергией на котором происходит по
свободным ценам на основе конкурентного отбора
ценовых
заявок
покупателей
и
поставщиков,
осуществляемого за сутки до начала поставки.
Механизм
ценообразования
базируется
на
маржинальном принципе [3,4].
Эффективная работа ТЭС на РСВ и БР, определяется
высокой точностью прогнозирования топливной
составляющей себестоимости электроэнергии (ТСС).
Этот технико-экономический показатель (ТЭП) работы
системы, зависит от большого числа внутренних
факторов:
режима
работы
энергетического
оборудования, состава включенного генерирующего
оборудования, сезонности, текущего технического
состояния оборудования и др.
При разработке стратегии выбора оптимального
режима работы ТЭС не стоит опираться только на
показатели экономичности. Не маловажным остается
вопрос надежности оборудования, так как около 92%
генерирующих единиц введено в эксплуатацию до 1989
года. К текущему периоду большая часть основного
фонда
теплоэнергетического
оборудования
как
морально, так и физически устарело [5,6].
По статистике из общего числа отказов основного
оборудования 40% относятся к паровым котлам, а 16% к
паровым турбинам. К основным причинам отказов
паровых котлов относятся: разрыв теплообменных
трубок экономайзера, пароперегревателей, экранных
поверхностей, и т.п. Для паровых турбин характерны
следующие причины отказов: усталостное разрушение
лопаток, разрушение подшипников скольжения, обрыв
штока регулирующих клапанов [7,8]. Перечисленные
выше причины отказов основного оборудования в
первую очередь связаны с его физическим износом и
старением материала, применяемого для изготовления
узлов оборудования.
На сегодняшний день вопрос прогнозирования
показателей работы ТЭС, достаточно широко
рассмотрен и изучен многими авторами [9-11]. Однако в
предлагаемых моделях нет учета текущего технического
состояния основного энергетического оборудования,
что снижает точность прогнозируемых показателей.
II.
М
АТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
Для оценки экономичности работы основного
оборудования ТЭС используют два технологических
параметра: для парового котла – КПД брутто
бр
к
, %, а
для паровой турбины – удельный расход тепла брутто
на производство электроэнергии
т
q
, ккал/кВт*ч.
Коэффициент полезного действия парового котла
определяется по выражению (1):
бр
бр
2
к
10 ,
к
7к
кф тл
Q
В Q Q
=
+ +
(1)
где
бр
к
Q
– теплопроизводительность брутто котла, Гкал;
к
В
– расход фактического топлива на котел для
выработки пара, тут;
кф
Q
– тепло, внесенное в котел с подогретым воздухом
на калориферах, Гкал;
тл
Q
– физическое тепло мазута, Гкал.
Удельный расход тепла брутто турбоагрегатом на
производство электроэнергии в частном виде для ТЭС с
поперечными связями определяется по выражению (2):
3 э 10 ,
т
Q
q
Э
=
(2)
где
э
Q
– расход тепла на выработку электроэнергии,
Гкал;
Э
– выработка электроэнергии турбоагрегатом, тыс.
кВт*ч.
Однако пренебречь показателями надежности и их
влиянием
на
текущие
технико-экономические
показатели работы ТЭС нельзя. Тогда, приросты к
расходу топлива на отпуск электрической и тепловой
энергии при учете износа (ресурса) основного
оборудования, определяются по выражениям (3) и (4)
рес
э изм
рес э
э
1
n
B
K Вi
i
=
=
(3)
(
)
рес
тэ изм изм
рес тэ
пвк
тэ
1
n
B
K В
В
i
i
=
−
=
(4)
где
э
рес
i
K
,
тэ
рес
i
K
– коэффициент ресурса
i
-го
оборудования по отпуску электрической и тепловой
энергии, %;
изм
э
В
,
изм
тэ
В
,
изм
пвк
В
– измеренные расходы условного
топлива на отпуск электрической и тепловой энергии, а
также при отпуске тепла от пикового водогрейного
котла, тут.
