Оптимизация загрузки оборудования теплоэлектроцентралей с учетом распределения потоков теплоносителей между сетевыми подогревателями

• Автор: Борисов, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОПУБЛИКОВАННЫХ ДАННЫХ

1.1. Структура соединения энергетического оборудования ТЭС

для производства тепловой и электрической энергии

1.2. Подходы к моделированию и методы расчета энергетических систем при разном уровне их декомпозиции
1.3. Представление моделей оборудования в виде энергетических характеристик, их преимущества и недостатки
1.4. Показатели эффективности работы энергетического оборудования и методы решения оптимизационных задач со сложной конфигурацией области поиска.
1.5. Анализ программных вычислительных комплексов для расчета показателей работы и оптимизации энергетических объектов.

1.6. Постановка задач исследования.

2. ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ СТРУКТУРНОЙ И РЕЖИМНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ ТЭЦ
2.1. Разработка и компьютерное представление математических моделей энергетических объектов на основе энергетических характеристик.
2.2. Разработка и модификация численных методов решения задачи оптимизации нагрузок оборудования ТЭЦ с учетом потокораспределепия сетевой воды через подогреватели.
2.3. Некоторые аналитические решения задачи оптимального выбора нагрузок оборудования ТЭЦ с учетом ТФУ.
2.4. Выводы по главе.
3. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ТЭСЭКСПЕРТ.
3.1. Назначение программного комплекса
3.2. Структура программного комплекса.
3.3. Порядок использования программного комплекса
3.4. Системные требования программного комплекса.
3.5. Адаптация программного комплекса к составу оборудования
и условиям работы ТЭЦ .
3.6. Сведения о государственной регистрации
программного комплекса.
3.6. Выводы по главе.
4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
4.1. Внедрение результатов работы на Владимирской ТЭЦ
ОАО ТГК6
4.2. Повышение эффективности работы ТЭЦ при использовании байнасирования и рециркуляции сетевой воды
в теплофикационных установках турбоагрегатов.
4.3. Внедрение результатов работы на Омской ТЭЦ5 ОАО ТГК.
4.4. Выявление величины экономии топлива за счет учета потокораспределенпя сетевой воды при оптимизации
загрузки турбоагрегатов
4.5. Внедрение результатов работы в научноисследовательский
и учебный процесс
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Тепловые электростанции в России занимают ведущее положение по объемам генерации тепловой и электрической энергии и, очевидно, это лидерство сохранится в будущем [1]. В настоящее время в энергетике накоплен колоссальный опыт по эффективному снабжению потребителей электрической и тепловой энергией [2-,-, 5, 7]. Для покрытия всего спектра энергетических потребностей сооружаются станции с разным составом оборудования и с различными схемами его включения. Если на конденсационных электрических станциях (КЭС) осуществляется преимущественно выработка электрической энергии [2], то для комбинированного производства тепловой и электрической энергии используются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ). Г рафики отпуска тепловой энергии на теплофикацию и горячее водоснабжение существенно зависят от климатических условий и времени суток или года. Если отпуск тепловой энергии на отопление для энергетической системы заданной структуры определяется температурой наружного воздуха, то отпуск тепловой энергии на горячее водоснабжение существенно зависит от времени суток, дня недели и времени года [3,,]. Указанные факторы необходимо учитывать при разработке эффективных проектных решений и при эксплуатации станций. На рис. ТЭС. На рис. Тепловая энергия внешним потребителям такими станциями практически не отпускается или отпускается з ограниченных объемах, например, для теплоснабжения города или поселка энергетиков. Схемы комбинированного производства тепловой и электрической энергии на теплоэлектроцентралях показаны на рис. На ТЭС с поперечными связями пар от энергетических котлов подается в станционный паровой коллектор, из которого распределяется по турбоагрегатам. Наряду с электрической энергией турбоагрегаты могут отпускать тепловую энергию с паром регулируемых или нерегулируемых (сверх нужд собственной системы регенеративного подогрева питательной воды) отборов. Принято различать регулируемые производственные отборы, осуществляемые, как правило, при давлении пара от 0,6 до 1,8 МПа, и регулируемые теплофикационные отборы, пар которых имеет давление от 0, до 0,3 МПа и используется, большей частью, для нагрева сетевой воды в подогревателях. На рис. Особый интерес представляет схема, приведенная на рис. Пар из регулируемых теплофикационных отборов турбоагрегатов направляется в подогреватели теплофикационной установки (ТФУ), в которой осуществляется нагрев сетевой воды. Рис. Различные варианты отпуска тепловой энергии существенно различаются по эффективности, которую обычно оценивают технологическими или стоимостными критериями. Следует отметить, что вопросам системного анализа сложных энергетических комплексов с учетом теплофикационных установок для определения наилучших альтернатив в отечественной и зарубежной литературе уделялось достаточно мало внимания [-]. В первую очередь такое положение объясняется слабым уровнем развития вычислительной техники и методов анализа и низкой точностью компьютерного представления математического описания энергетического оборудования. Включение в тепловую схему турбоагрегатов испарительной или паропреобразовательной установки [,] дополнительно осложняет выбор наи-лучшего варианта распределения нагрузок между турбоагрегатами, поскольку расход пара на испарительную установку при этом существенно влияет на показатели тепловой экономичности турбоагрегата. Наряду с собственно нагрузками отборов пара турбоагрегатов на эффективность их работы существенное влияние оказывает конденсационная установка []. Задача оптимального распределения нагрузки между агрегатами электростанции с учетом перечисленных факторов является одним из перспективных направлений энерго- и ресурсосбережения в энергетике, а ее решению в предлагаемой работе уделяется основное внимание. Сложность поиска оптимальных нагрузок турбоагрегатов обусловливается сложностью математического описания энергетических систем и сложностью области ограничений допустимых нагрузок. На оптимальную работу станционного оборудования оказывают влияние совокупность режимных и схемных факторов, оценка значимости влияния которых на оптимальное распределение нагрузок требует дополнительного анализа.