Оптимизация отпуска теплоты от ТЭЦ при качественно-количественном регулировании в открытых системах теплоснабжения

• Автор: Маккавеев, Вячеслав Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Введение
Глава I. Анализ методов оптимизации режимов работы теплоэнергетического оборудования источника теплоснабжения

1.1. Оптимизация распределения тепловой и электрической энергии между турбинами ТЭЦ

1.2 Оптимизация отпуска теплоты от источника теплоснабжения с учетом функционирования тепловых сетей и потребителей тепловой энергии
1.2.1 Существующая методологическая база регулирования отпуска теплоты от источника теплоснабжения
1.2.2 Влияние функционирования теплосети и потребителей тепловой энергии на экономичность отпуска теплоты от ТЭЦ
1.2.3 Существующие научнотехнические разработки по оптимизации отпуска теплоты от источника теплоснабжения с учетом функционирования тепловых сетей и потребителей тепловой энергии

1.3. Выводы и постановка задачи

Глава II. Комплексная математическая модель открытой тепловой сети централизованного теплоснабжения
2.1 Определение параметров, которые должны быть учтены при формировании математической модели
2.2 Построение комплексной математической модели открытой тепловой сети централизованного теплоснабжения
2.3 Пример практического применения комплексной математической модели открытой тепловой сети централизованного теплоснабжения
2.3.1 Описание предметной области
2.3.2 Описание эксперимента и анализ результатов
2.4 Выводы
Глава III. Методика расчета оптимального суточного графика отпуска теплоты от источника теплоснабжения
3.1 Методика определения наихудшего потребителя тепловой энергии
3.2 Учет суточного перегрева наихудших потребителей
3.3 Выбор оптимального суточного графика отпуска теплоты от источника теплоснабжения
3.4 Выводы
Глава IV. Практическое применение методики оптимизации режимов отпуска теплоты от источника теплоснабжения
4.1 Анализ предметной области вычислительного эксперимента
4.1.1 Состав основного оборудования Приаргунской ТЭЦ
4.1.2 Тепловая сеть поселка Приаргунск
4.2 Вычислительный эксперимент по выбору оптимального суточного графика отпуска теплоты от источника теплоснабжения
4.3 Расчет экономической эффективности выбранного суточного графика отпуска теплоты
4.4 Выводы
Выводы по диссертации
Список литературы


Представлен алгоритм учета суточного перегрева наихудших потребителей тепловой энергии сети. В главе 4 рассмотрено практическое применение предложенной методики оптимизации режимов отпуска теплоты. Приаргунской ТЭЦ Забайкальский край. Рассчитан экономический эффект от внедрения оптимизационной модели. Создана комплексная математическая модель тепловой сети, в основе которой лежат системы линейных и нелинейных уравнений, объединившая в себе методики гидравлического и теплового расчета открытой сети централизованного теплоснабжения. Даны рекомендации по составлению систем уравнений для гидравлического расчета при обходе графов тепловых сетей, имеющих внешние замкнутые контуры. Предложена методика и расчетные формулы для вычисления количества теплоты, которую необходимо подавать от источника, чтобы обеспечить у заданного потребителя расчетный расход теплоты па отопление. Предложена методика учета инерционного запаздывания и потерь теплоты на участках тепловой сети, основанная на решении систем линейных уравнений. Разработан алгоритм расчета поправок к значениям напоров теплоносителя на источнике для устранения суточного перегрева наихудших потребителей. Предложена методика расчета суточных графиков отпуска теплоты при качественноколичественном регулировании открытых систем, которая учитывает граничное условие, что все потребители тепловой сети будут обеспечены суточным расходом теплоты на отопление не менее расчетного. Глава I. В условиях реструктуризации и перехода к рыночным механизмам в энергетике России приоритетными в развитии энергетической науки становятся направления, связанные со снижением себестоимости отпускаемой тепловой и электрической энергии на основе повышения эффективности их работы. Особенно актуально встает вопрос о повышении конкурентоспособности существующих источников энергии 1. Одним из направлений снижения себестоимости производства энергии является оптимизация функционирования системы централизованного теплоснабжения. Существующие методики оптимизации системы централизованного теплоснабжения включают в себя работы, посвященные оптимизации как самого источника энергии, так и взаимосвязанного функционирования источника и потребителя. Специальные нормы позволяют оценить эффективность функционирования всех элементов теплоснабжения источник, потребитель и тепловые сети. Традиционно объектами оптимизации технологии производства энергии являются тепловая схема и режимы работы теплоэнергетического оборудования источника. Оптимизация режимов работы теплоэнергетического оборудования относится к разряду беззатратных методов повышения конкурентоспособности предприятий энергетики 9. Ее можно разделить на оптимизацию распределения тепловой и электрической энергии между турбинами ТЭЦ и оптимизацию отпуска теплоты от источника с учетом функционирования тепловых сетей и потребителей тепловой энергии. Существую различные методы оптимизации функциональных зависимостей, но удовлетворяющих необходимым требованиям оптимизации энергетических задач существует не так уж и много. Метод относительных приростов основан на сопоставлении характеристик относительных приростов расхода теплоносителя, строящихся путем дифференцирования расходных характеристик. Метод локального поиска на каждом этапе отыскивает улучшение исходного режима в предположении, что таким путем можно постепенно прийти к наилучшему режиму. Этот метод позволяет отыскать ближайший локальный оптимум . Метод динамического программирования относится к методам поиска глобального оптимума посредством упорядоченного перебора возможных решений. Метод возможных направлений основан на том, что предполагается известным оптимальный режим для одного значения суммарной нагрузки и указывается процедура расчетного перехода к другому значению. Метод ветвей и границ позволяет решать комбинаторные задачи, т. В представлены градиентные методы оптимизации, основанные на определении приращений функций при конечных изменениях переменных. Градиентные методы достаточно хорошо отработаны для решения задач, в которых переменные независимы друг от друга.