Найменше значення ККД ТЕЦ з виробництва електроенергії відповідає її конденсаційному режиму, для якого, наприклад, ηсе ≈ 0.34, і тоді bе ≈ 360 г/(кВт·год)

Найбільш високі значення ККД має ТЕЦ при роботі турбін з протитиском без втрат теплоти у конденсаторі. При цьому

.

Наприклад, при η_с^е = 0.985·0.98·0.98·0.90 = 0.855 отримаємо

b_е = 144 г/(кВт·год).

Коефіцієнт корисної дії і питома витрата теплоти на виробництво електроенергії на ТЕЦ q_с^е, кДж/(кВт·год), зв’язані співвідношенням

. (5.45)

Якщо η_с^е = 0.40 ÷ 0.50, то q_с^е = 9000 ÷ 7200 кДж/(кВт·год).

При використанні ККД нетто η_с^е.н визначаються відповідні показники b_е.н і q_с^е.н ТЕЦ.

Питома витрата умовного палива на одиницю теплоти, відданої зовнішньому споживача, кг/ГДж, визначають з рівняння

(г/МДж). (5.46)

При η_с^т = η_ту^т · η_тр · η_п.к = 0.99 · 0.98 · 0.90 = 0.873 отримуємо

b_т = 39.08 г/МДж = 140.7 г/(кВт·год.).

При додатковому відпуску теплоти піковими водогрійними котлами враховується також витрату палива на них.

Висновок:

Виробіток електроенергії разом з використанням частково відпрацьованої теплоти ПТУ суттєво підвищує ККД з виробництва електроенергії на ТЕЦ порівняно з КЕС і супроводжується значною економією палива. Ця економія пояснюється тим, що частина теплоти, яка в конденсаційному режимі виготовлення електроенергії була б розсіяна через конденсатор в оточенні, подається споживачам і витрачається корисно. Ясно, що чим більша частка відбору пари для подачі споживачам, тим вищий коефіцієнт використання тепла, що виділяється при спалюванні палива.

На ТЕЦ в СНД переважно застосовують теплофікаційні турбіни (марки Т) з регульованими відборами та з конденсацією пари. Такі турбіни універсальні, забезпечують різноманітні режими виробітку електричної енергії та теплоти.

Витрату пари на теплофікаційну турбіну визначають, порівнюючи її з витратою пари на турбіну типу К з такими ж параметрами див. рис. 5.1,

.

При тепловому відборі пари з турбіни величиною D_т, її внутрішня потужність знижується на величину D_т·(h_т – h_к), де h_т і h_к - ентальпії пари у відборі і на вході в конденсатор. Для відновлення потужності турбіни до початкової N_е необхідно збільшити витрату свіжої пари на турбіну на величину, яка визначається співвідношенням

,

звідси додаткова витрата пари, яка вирівнює електричні потужності,

.

Комбінуючи (5.7) та (5.9), отримуємо збільшену витрату пари на турбіну з відбором і конденсацією, але з електричною потужністю, що рівна базовій конденсаційній турбіні

.

Якщо ввести коефіцієнт недовиробітку потужності парою відбору

,

то витрату пари на Т турбіну з відбором і конденсацією можна представити так:

.

Відповідно до (5.11), коефіцієнт недовиробітку потужності характеризує частку невідпрацьованого теплоперепаду пари, яка іде у відбір, див. рис. 5.1.

Коефіцієнт недовиробітку у_т змінюється у межах 0 ≤ у_т ≤ 1; у_т = 0 при h_т = h_к, тобто при подачі у конденсатор всієї відпрацьованої у турбіні пари (чисто конденсаційний режим); у_т = 1 при h_т = h₀, тобто при відборі всієї свіжої пари (пара не працювалау турбіні). Переважно у_т = 0.3 ÷ 0.7, а в середньому у_т = 0.5. Якщо D_т = 0, то D₀ = D_0,к і витрата пари відповідає конденсаційному режиму без відбору з параметрами, що відповідають теплофікаційному режиму.

Співвідношення (5.10) є енергетичним рівнянням ПТУ, що виражає енергетичний баланс та зв’язок між витратою пари і електричною потужністю.

Електроенергетична і теплова ефективність процесів на ТЕЦ характеризуються загальностанційними ККД з виробітку електроенергії та теплоти,

; .

Загальну теплову економічність процесу спільного виробництва обох видів енергії характеризують повним ККД ТЕЦ

.

Для теплофікаційної турбоустановки відповідно отримуємо

.