Расчетные формулы. 
Экономия топлива

Экономия топлива (или численно равная ей величина Аэ) может быть многообразно выражена через другие величины, составляющие баланса энергии установки, в том числе, она может быть представлена как функция электрической или тепловой нагрузки. Ниже приводится одно из выражений, которое представляется наиболее удобным в изложении статьи:

?B = Eэ.(1-зТЭЦ)/зТЭЦ, (8).

в символах абсолютных температур цикла Кар-но (двухпродуктового):

?B=T2.(T1-Tт)/(T1-T2), (9).

где Tт — абсолютная температура рабочего тела (теплоносителя), направляемого тепловому потребителю (T1 ?Tт?T2).

Если соотношение (8) записать в виде? B. зТЭЦ=Eэ.(1 -зТЭЦ), то становится понятно, что левая часть равенства представляет собой количество «чистой» энергии (эксергии), которое может быть получено в рассматриваемом цикле (с КПД зТЭЦ) за счет сэкономленного топлива. Данный результат открывает возможность оперировать в анализе эффективности не только экономией топлива, но и величиной «чистого» эффекта (эффекта совместности — эксергией? Е), численное значение которого оказывается также известным:

?Е=Eэ.(1-зТЭЦ) (10).

или ?Е=(T2/T1).(T1-Tт). (11).

Анализ содержания соотношений (8, 10) и (9, 11) позволяет легко, без проведения специальных расчетов, установить, что величины? B и? Е адекватно реагируют на изменение любого параметра цикла. Так, со снижением параметров пара в отборе или противодавлении турбины (Рт>Рк, Тт>Т2, что равносильно увеличению Еэ) величины? B, ?Е возрастают и принимают максимальные значения при Рт бесконечно близком к Рк (последнее согласуется с существующим представлением о повышении эффективности теплофикационного цикла с понижением параметров отбираемого пара). При строгом равенстве, — Рт=Рк, Тт=Т2, — ТЭЦ превращается в КЭС: Еэ=Е=Экн, Ет=0. В данном крайнем случае теплота (Qот=Аэ=А) «отпускается» с параметрами холодного источника и не может быть использована потребителем; анергия Аэ=A полностью относится на производство электроэнергии и утрачивает смысл экономии.

При Рт=Р1 (Тт=Т1) ТЭЦ превращается в котельную (Ет=Е, Еэ=0, Qот=Q) с КПД по производству Ет, который определяется соотношением зeт=Ет/Qот=Е/Q=зТЭЦ; при этом величины? B, ?Е обращаются в нуль.

Формулы для расчета экономии топлива и эффекта совместности в реальной теплофикационной установке (двухпродуктовом цикле) принимают вид (Nтф в МВт):

?B = 123Nтф.(1 -зту)/зТЭЦ, кг/ч.

При этом зту (КПД турбинной установки) и зТЭЦ рассчитываются по известным соотношениям:

зфг=(0,86Нфц+Еф)/Пфг>

где Qту — расход теплоты в турбинной установке (в теплофикационном цикле), Гкал/ч;

зТЭЦ = зту.зку.зтр, где зку, зтр — КПД котельной установки и транспорта теплоты соответственно.

?Е=Nтф.(1-зту), МВт.

Величины Qту, Nтф, Ет рассчитываются согласно существующим методико-инструктив-ным положениям по известным параметрам схемы энергопроизводства. Очевидно, что знание начальных, промежуточных и конечных параметров теплофикационного цикла представляет собой непременное условие для корректного анализа его эффективности; установление этих параметров является прерогативой предварительного инженерного анализа схемы производства — потребления энергии.