Организация производства электрической и тепловой энергии.

Процесс производства на ТЭЦ и ГРЭС характеризуется следующими особенностями:

1. Однородность и массовость продукции (производимой электрической и тепловой энергии), что позволяет осуществить типизацию основных видов электростанций и обеспечить серийность выпуска небольших типоразмеров унифицированного оборудования – котлоагрегатов, турбин, генераторов и трансформаторов.

2. Концентрация производства за счет установки небольшого количества (4-6) крупных энергоблоков единичной мощностью от 200 до 1200 МВт, что позволяет снизить как единовременные затраты на сооружение электростанции, так и текущие расходы на ее эксплуатацию.

3. Неравномерность процесса производства, определяемая неравномерностью потребления электрической и тепловой энергии.

4. Повышенные требования к надежности производства, обеспечиваемые за счет резервирования мощности, дублирования агрегатов и коммуникаций, объединения электростанций в энергосистемы.

В соответствии с основными стадиями производственного процесса выработки электрической и тепловой энергии на ТЭЦ и ГРЭС организуются основные цехи – топливно-транспортный, химический (водоподготовки), котельный, турбинный (машинный) и электрический (электрогенераторный). При такой организации оборудование распределяется по цехам по принципу однородности и соединяется в одну технологическую цепочку трубопроводами для пара и воды. На небольших электростанциях подобная структура основного производства упрощается за счет укрупнения цехов (например, один котлотурбинный вместо котельного и турбинного).

Для обслуживания основного производства на электростанциях организуются вспомогательные цехи – автоматики и теплового контроля, ремонтно-механический, ремонтно-строительный. В функции последнего входит содержание и ремонт производственных зданий, сооружений и коммуникаций, содержание в надлежащем состоянии территории электростанции. Для утилизации и удаления отходов энергопроизводства в составе котлотурбинного цеха организуются соответственно участок гидротехнических сооружений и участок гидрозолоудаления (последний отсутствует, если электростанция работает на газе).

Организация основного производства на ТЭЦ и ГРЭС, как и на прочих коммунальных предприятиях, заключается в разработке и обеспечении выполнения производственной программы. Производственная программа электростанции разрабатывается как совокупность трех энергетических балансов – электрического, теплового и топливного.

Расходная часть электрического и топливного балансов рассчитывается, исходя из годовых объемов производства соответствующих видов энергии и режимов энергопотребления, т.е. сезонных (месячных), недельных и суточных его графиков. Здесь применяется метод аналогии: по данным за прошлые годы определяются конфигурации этих графиков с расчетом вероятных максимумов нагрузок. Здесь же учитываются собственные нужды и потери в сетях при передаче и распределении электрической и тепловой энергии. Приходная часть электрического и теплового балансов рассчитывается, исходя из числа энергетических характеристик электрогенераторов и турбоагрегатов, а также с учетом распределения тепла в виде пара между ними. На основе полученного теплового баланса производится расчет расходной части топливного баланса электростанции. Необходимый объем топлива вычисляется по его удельному (на единицу тепловой энергии) расходу и потребному количеству тепла, которое должен выработать котельный цех за плановый период. Здесь же учитываются потери топлива в топливно-транспортном цехе. Расчет приходной части топливного баланса заключается в определении необходимого объема поставок топлива в течении планового периода с учетом емкости топливного склада электростанции.

Показателями производственной программы электростанции являются ее рабочая мощность, коэффициент эффективного использования рабочей мощности (определяется как отношение этой мощности к установленной или паспортной), выработка электроэнергии, расход энергии на собственные нужды, удельный расход топлива на единицу отпущенной энергии, производительность труда и материальные затраты на производство. Показателями неравномерности работы электростанции являются число часов использования установленной мощности и коэффициент ее использования, равный отношению числа часов использования установленной мощности к календарному числу часов в плановом периоде. Последний показатель составляет 0,35-0,40 для ТЭЦ и 0,6-0,7 для ГРЭС. Чем большей неравномерностью отличается процесс производства электрической и тепловой энергии, тем менее экономична работа электростанции из-за неравномерности графика нагрузки ее агрегатов и наличия значительной неиспользованной мощности. Для выравнивания графика, прежде всего электрической нагрузки, применяется ряд мероприятий, а именно:

- смещение времени начала и конца работы на отдельных предприятиях и в учреждениях города с целью уменьшения пиковой нагрузки от городского электротранспорта и освещения (именно они дают самые большие «пики» в течение суток);

- введение поощрительных тарифов для потребителей, пользующихся электроэнергией в часы спада нагрузки, например, в ночное время.