MANAGEMENT OF FUEL CONSUMPTION OF 200 MW POWER UNIT WHEN OPERATING IN FREQUENT START-UP MODE
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.4.2023.290940Keywords:
thermal power plant, power unit, efficiency, consumption, fuel, start-up, thermal states, efficiency.Abstract
In the context of insufficient maneuvering capacities in the United Energy System of Ukraine, 200 MW power units are used to cover peak loads in variable operating modes. At the same time, there is a deterioration in the economic performance of power equipment. The efficiency of power generation directly depends on the operating modes of the power unit. Therefore, the task was set to develop a system to rationalize operating modes in order to increase efficiency. The average annual specific fuel consumption was chosen as the objective function. To calculate the specific consumption during the year, the method of bringing all losses during start-up and stationary operation to similar consumption of conventional fuel was used. The following factors were selected as optimization factors: the power unit operation time during the year, the total number of starts from different thermal states for 1 year, and the proportion of starts from different thermal states. The limits of change in the factors were chosen as follows: the number of hours of power unit operation ti from 2000 to 6500 hours per year; annual number of starts ni from 25 to 75 times per year; the share of starts from the cold state of metal CSi from 0.1 to 0.9; the share of starts from the hot state GSj within the share of all starts (hot and un-cooled) from 0 to 1 The developed mathematical model allows to estimate fuel consumption for all possible combinations of operational factors. To demonstrate the operation of this system, calculations were performed for a specific 200 MW power unit with a TP-100 power boiler and a K-200-130 steam turbine. The main parameters of the power unit operation mode were determined using the start-up map and the operating instructions developed by the manufacturer. The calculations established a rational distribution of operating parameters, at which the consumption of conditional fuel is 334-340 g.c.f./kWh. It has been established that the rational number of hours of power unit operation is ti = 5500-6500 h/year, with the annual number of starts ni = 25-36 year-1, while the share of starts should be: from the cold state of the metal CSi = 0.72-0.9; from the hot state HSj = 0.1-0.28; from the un-cooled state USi,j = 0-0.18, and then the difference between the most rational and irrational operating modes is 16.5 % (fuel consumption of 55 g.c.f /kWh).
References
Вплив роботи енергоблоків ТЕС в маневреному режимі на надійність та аварійність енергетичного обладнання / О. Ю. Черноусенко, В. А. Пешко // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2016. – № 8(1180). – С. 100–106. – ISSN 2078-774X. – doi: 10.20998/2078-774X.2016.08.14
Звіт з оцінки відповідності (достатності) генеруючих потужностей для покриття прогнозованого попиту на електричну енергію та забезпечення необхідного резерву у 2021 році. (Затверджено постановою НКРЕКП № 394 від 20.04.2022) / Національна енергетична компанія «Укренерго». – Київ, 2022. – 123 с.
Вплив роботи у маневрених режимах енергоблоків ТЕС на техніко-економічні характеристики / О. Ю. Черноусенко, Л.С. Бутовський, О.О. Грановська, В.А. Пешко, О.С. Мороз // Проблеми загальної енергетики. – Київ, Ін-т загальної енергетики НАНУ, 2016. – № 2 (45). – С. 21-31. – doi: 10.15407/pge2016.02.043
Mayanti, B., Songok, J., Helo, P. (2021). Multi-objective optimization to improve energy, economic and, environmental life cycle assessment in waste-to-energy plant. Waste Management 127, 147-157. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.04.042
Ding, N., Pan, J., Liu, J., Yang, J. (2019). An optimization method for energy structures based on life cycle assessment and its application to the power grid in China. Journal of Environmental Management 238, 18-24. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.02.072
Chernousenko O., Rindyuk D., Peshko V., Chernov O., Goryazhenko V. (2020) Development of a System for Estimating and Forecasting the Rational Resource-Saving Operating Modes of TPP. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies. Vol 3, No 8(105), pp. 14-23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204505
Дрьомін В.П., Костенко Г.П., Згуровець О.В. Аналіз витрат палива блоками ТЕС i можливостей їх економії при регулюванні електроспоживання. Проблеми загальної енергетики. 2008. Вип. 1(17). С. 73—77. URL: http://pge.org.ua/index.php?option=com_docman&task=art_list&mid=20081&gid=17&lang=ua
Пешко, В., Улітко, О., Ліщук, С. (2023). Оцінка перевитрати палива енергоблоком 200 МВт при пусках з різних теплових станів. Scientific Collection «InterConf+», (33(155), 296–304. https://doi.org/10.51582/interconf.19-20.05.2023.027
Downloads
Published
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).