Разработка и исследование схем тригенерационных установок на базе детандер-генераторного агрегата и тепловых насосов

• Автор: Рогова, Анна Андреевна
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Обзор литературных источников, посвященных тематике исследования

1.1 Тригенерационные установки

1.2 Детандер-генераторные агрегаты

1.3 Теплонасосные установки

1.4 Объект исследования

1.5 Предмет исследования

1.6 Исследовательские средства, необходимые для решения задачи

1.7 Этапы проведения исследования

2 Природа и теория функционирования бестопливных тригенерационных установок на базе ДГА и ТНУ. Разработка схем установок
2.1 Схемы бестопливной тригенерационной установки с совместной генерацией теплоты и холода
2.1.1 Структурная схема установки
2.1.2 Структурные схемы элемента тригенерационной установки, предназначенного для генерации теплоты и холода
2.1.3 Технологическая схема тригенерационной установки
2.2 Схемы бестопливной тригенерационной установки с раздельной генерацией теплоты и холода
2.2.1 Структурная схема установки
2.2.2 Технологическая схема тригенерационной установки
2.3 Схемы тригенерационной установки с раздельной генерацией теплоты и холода на базе ДГА, ТНУ и котельного агрегата
2.3.1 Структурная схема тригенерационной установки
2.3.2 Технологическая схема тригенерационной установки
3 Разработка математических моделей и алгоритмов расчета параметров работы тригенерационных установок

3.1 Критерии оценки эффективности работы тригенерационных установок
3.2 Условия моделирования
3.3 Математическая модель бестопливной тригенерационной установки с ДГА
и двумя парокомпрессионными ТНУ
3.3.1 Математическое описание детандер-генераторной установки
3.3.2 Математическое описание теплонасосной установки ТНУ-
3.3.3 Математическое описание теплонасосной установки ТНУ-
3.3.4 Баланс электроэнергии в установке
3.3.5 Эффективность установки
3.4 Алгоритм расчета параметров работы бестопливной тригенерационной установки с ДГА и двумя парокомпрессионными ТНУ
3.5 Математическая модель бестопливной тригенерационной установки с ДГА
и тремя парокомпрессионными ТНУ
3.5.1 Математическое описание теплонасосной установки ТНУ-2,
предназначенной для выработки холода
3.5.2 Математическое описание теплонасосной установки ТНУ-3,
предназначенной для выработки теплоты
3.5.3 Баланс электроэнергии в установке
3.5.4 Эффективность установки
3.6 Алгоритм расчета параметров работы бестопливной тригенерационной установки с ДГА и тремя парокомпрессионными ТНУ
3.7 Математическая модель тригенерационной установки с ДГА, двумя парокомпрессионными ТНУ и котельным агрегатом
3.7.1 Математическое описание котельного агрегата
3.7.2 Баланс электроэнергии в установке
3.7.3 Эффективность установки
3.8 Алгоритм расчета параметров работы тригенерационной установки с ДГА,
двумя парокомпрессионными ТНУ и котельным агрегатом
4 Термодинамический анализ схем тригенерационных установок
4.1 Оптимизация распределения подогрева газа в ДГА

4.2 Результаты расчета параметров работы установок в режиме №
4.3 Результаты расчета параметров работы установок в режиме №
5 Технико-экономическая оценка эффективности инвестиций в строительство тригенерационных установок
5.1 Критерий оценки технико-экономической эффективности работы тригенерационных установок
5.2 Исходные данные
5.3 Оценка капитальных вложений
5.4 Показатели технико-экономической эффективности работы установки
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы

6 разработка алгоритмов расчета критериев термодинамической оценки эффективности работы установок;
7 проведение расчетных исследований термодинамической и техникоэкономической эффективностей схем установок;
8 обобщение анализ результатов исследования, в том числе разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных исследований.
Анализ современных литературных источников показал, что достаточно глубоко исследован метод бестопливной генерации электрической энергии за счет использования технологических перепадов давлений транспортируемого природного газа, в то время как вопросы тригенерации не так широко освещены в научно-технической литературе. Развитие технологии тригенерации в основном идет по пути использования органического топлива для обеспечения работоспособности установок и по пути сезонного производства теплоты и холода. Для генерации холода чаще всего применяются абсорбционные холодильные машины. В литературе не найдено сведений о бестопливных тригенерационных технологиях, реализуемых на установках с детандер-генераторными агрегатами и тепловыми насосами. На основании анализа литературы были определены цели и задачи исследования.