Оптимизационные исследования ТЭЦ с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами

• Автор: Францева, Алина Алексеевна
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Оглавление
Введение .
ГЛАВА 1. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЭЦ С ГАЗОСЕТЕВЫМ ПОДОГРЕВАТЕЛЕМ В КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С ФРЕОНОВЫМИ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРАМИ..
1.1. Актуальность
1.2. Перспективные схемы
1.3. Техническая готовность ТЭЦ с газосетевым подогревателем
1.4. Техническая готовность фреоновых термотрансформаторов в составе комбинированных систем теплоснабжения на базе ТЭЦ
1.5. Выводы, цели работы и задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Оценка технико-экономической эффективности ТЭЦ с газосетевым подогревателем и комбинированной системой теплоснабжения с фреоновыми термотрансформаторами
2.2. Определяющие принципы сравниваемых вариантов
2.3. Принципиальные положения алгоритма математической модели функционирования ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЭЦ С ГСП И КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
3.1. Исходные предпосылки
3.2. Алгоритм определения параметров цикла ФТТ
3.3. Оценка погрешности расчетов
3.4. Оптимизация параметров и конструктивно-компановочных решений.
3.5. Эксергетические показатели функционирования ТЭЦ с ГСП и ФТТ..
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЭЦ С ГСП И ФТТ
4.1. Оценка эффективности
4.2. Технико-экономическая устойчивость оптимальных решений при изменении системных факторов
4.2.1. Влияние мощности энергосистемы
4.2.2. Влияние числа часов использования установленной мощности
4.2.3. Влияние затрат в экологическую инфраструктуру
4.2.4. Влияние цены топлива
4.2.5. Влияние удельной стоимости элементов фреонового
термотрансформатора
4.3. Технико-экономическое обоснование оптимального технологического профиля ТЭЦ с ГСП и ФТТ
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Введение
Особенности теплоснабжения в России (в отличие от большинства стран мира) - широкое распространение систем централизованного теплоснабжения в крупных городах [3, 5-11, 20, 93, 100, 115, 118, 122]. Одновременная выработка электрической и тепловой энергии имеет бесспорные преимущества с точки зрения использования топлива. Многолетнее развитие этого направления позволило достичь высокой эффективности, приобрести большой опыт в эксплуатации систем централизованного теплоснабжения. Эти системы технологически и экологически развиваются и совершенствуются [9, 11, 26, 47, 48, 86, 95, 101, 122, 125, 127, 135].
Одним из перспективных направлений при совершенствовании систем централизованного теплоснабжения является разработка и исследование комбинированных систем теплоснабжения на основе применения тепловых насосов [9, 11, 26, 47, 69, 86, 95, 101, 122, 127, 135].
Такие комбинированные системы, реализованные в Дании, Германии и США [26, 86, 95, 125, 127, 135], показали высокую технико-экономическую эффективность. Развитие комбинированных систем теплоснабжения в современных экономических условиях может рассматриваться как процесс поэтапной их реализации в районах городских новостроек, в промышленных районах, где вводятся мини-ТЭЦ для собственного энергоснабжения предприятий и энергообеспечения их инфраструктуры, в рамках реконструкции ТЭЦ и систем теплоснабжения. Развитию этого направления посвящены работы Андрющенко А. И. [4, 9, 11], Нако-рякова В. Е. [30, 42-46, 84, 137], Соколова Е. Я. [93], Хрилёва JI. С. [115], Бродян-ского В. М. [123], Огуречникова JI. А. [69, 70], Николаева Ю. Е. [47, 48], Ноздрен-ко Г. В. [54, 122], Щинникова П. А. [122] и др., Bailer Peter [125], Bernd Thomas [127], Michel De Paepe, Peter D’Herdt, David Mertens [135], Lijun Wang, Dongsheng Zhu, Yingke Tan [132], Morosyuk T. V. [136].

При рассмотрении вариантов ТЭС с ПТУ и ГТУ наряду с другими схемами малоизученной является схема со сбросом газов в сетевую установку. В одной из немногих работ [25] показывается эффективность такого варианта по сравнению с традиционной теплофикационной ТЭЦ.
Для традиционных ТЭЦ характерна повышенная повреждаемость подземных теплопроводов и участившиеся случаи недоотпуска тепла потребителям, особенно в период резких похолоданий. Одним из направлений совершенствования теплоснабжающих систем является тенденция перехода на низкотемпературные системы отопления.
В ряде стран (Германия, Дания, США и др.) наблюдается развитие систем теплоснабжения на базе комбинирования ТЭЦ с внутриквартальными энергоустановками. В качестве внутриквартальных энергоустановок используются мини-ТЭЦ, внутриквартальные котельные, КВТН (ВТН), ДВС. Эти схемы позволяют перевести ТЭЦ с нормативного температурного графика к графику с пониженными температурами прямой и обратной сетевой воды, что позволяет уменьшить почти в два раза теплопотери в магистральных теплопроводах и увеличить КПД транспорта теплоты. Становится возможным использовать для магистральных теплопроводов дешевые трубы из синтетических материалов, не подверженные коррозии и с долговечностью до 50 лет.
Ряд исследований показали [19, 51, 83, 91] преимущества использования компрессионных тепловых насосов в системах централизованного теплоснабжения. В связи с чем целесообразно продолжать развивать это направление, как одно из способов совершенствования теплоснабжающих систем.
В связи с вышесказанным в настоящей работе были поставлены следующие цель и задачи исследования.
Цель работы: исследование эффективности и оптимизация параметров теплофикационных энергоблоков ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с фреоновыми термотрансформаторами (ФТТ).