Оптимизация режимов работы оборудования ТЭЦ по энергетической эффективности

• Автор: Султанов, Махсуд Мансурович
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕНЕРАЦИИ

ТЕПЛА И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ТЭЦ.

1.1. ТЕПЛОЭЛЕКТОЦЕНТРАЛИ ТЭЦ КАК ИСТОЧНИКИ КОМБИНИРОВАННОЙ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДОВ

1.2. Способы оптимизации режимов производства электрической и

ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИЙ НА ГЭЦ1

1.2.1. Оптимальное распределение электрической и тепловых нагрузок между турбоагрегатами с отборами вара.
1.2.2. Планирование приоритетных режимов работы ТЭ1 на основе решения задач оптимизации.
1.2.3. Методы решения оптимизационных задач при расчете тепловых схем ТЭЦ с помощью ЭВМ
1.3. Оценка разделения затрат топлива при теплофикационной выработке тепла и электроэнергии на ТЭЦ.
1.3.1. Отечественные методы разнесения затрат.
1.3.2. Особенности зарубежных методов разнесения затрат.
1.3.3. Анализ использования различных методов разнесения затрат топлива на ТЭЦ
1.4 Показатели Э1 шргетической эффективности ТЭЦ в системе электрои теплоснабжения
1.4.1. Показатели энергетической эффективности теплофикационных установок.
1.4.2. Основные методы оценки эффективности энергетической системы.
1.4.3. Определение расхода топлива генерирующих систем
1.5 Основные задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГЕНЕРИРУЮЩИХ СИСТЕМ И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЭЦ
2.1. Методика повышения энергетической эффективности генерации электроэнергии и тепла на ТЭЦ
2.1Л. Постановка задачи
2Л.2. Анализ методов определения энергетической эффективности
режимов работы ТЭЦ.
2Л .3. Разработка методики определения энергетической эффективности генерирующих систем для решения задач оптимизации режимов работы ТЭЦ .
2.2. Исходные данные для расчета тепловых схем ТЭЦ системы электро и теплоснабжения
2.2.1. Отпуск электрической энергии от ТЭЦ в энергосистему.
2.2.2. Отпуск тепловой энергии от ТЭЦ тепловому потребителю
2.3. Алгоритм оптимизации режимов работы оборудования ТЭЦ и оперативного распределения нагрузок между теплофикационными турбинами.
2.4. Анализ эффективности использования методики для планирования приоритетных режимов работы оборудования ТЭЦ
2.5. Выводы.
3. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДЛЯ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ ТЭЦ
3.1. Состав и характеристика основного оборудования ТЭЦ.
3.2. Использование энергетических характеристик для расчета
НОМИНАЛЬНОГО И БАЗОВОГО РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЕЛОФИКАЦИОННЫХ ТУРБОУСТАНОВОК
3.2.1. Расчет показателей номинального и базового режимов работы турбоустановки.
3.2.2. Результаты расчета расхода топлива согласно методике
3.2.3. Анализ результатов расчета расхода топлива согласно методике
3.3. Апробация методики определения энергетической
ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ В УСЛОВИЯХ ВЫПОЛНЕНИЯ ГРАФИКОВ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ.
3.3.1. Данные по составу основного и вспомогательного оборудования ТЭЦ и режимам отпуска элек троэнергии и тепла
3.3.2. Формирование исходных данных для расчета показателей экономичности работы оборудования ТЭЦ
3.3.3. Определение расхода топлива согласно методике для вариантов эксперимента.
3.3.4. Анализ результатов обработки экспериментов и оценка точности расчета по предлагаемой методике.
3.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПЕРАТИВНОМУ ПЛАНИРОВАНИЮ И ВЕДЕНИЮ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЭНЕРГОПРОИЗВОДСТВА НА ТЭЦ.
3.5. ВЫВОДЫ
4. ИСПОЛЬЗОВ АН ИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ
4.1. Решение задач оптимизации режимов работы оборудования ТЭЦ
НА ОСНОВЕ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ГЕНЕРИРУЮЩИХ СИСТЕМ.
4.1.1. IТовышение эффективности комбинированного производства электроэнергии и тепла на ТЭЦ для вариантов эксперимента
4.1.2. Обоснование решений задач оптимизации режимов работы оборудования ТЭЦ на основе предложенной методики.
4.2. Результаты апробации методики оптимального распределения
НАГРУЗОК МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ ТЭЦ НА ОСНОВЕ АКТИВНОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА
4.2.1 Характеристика и режим работы оборудования ТЭЦ до проведения испытания
4.2.2. Оптимизация режима работы оборудования ТЭЦ
4.3. Экономическая оценка результатов эксперимегтов ю реннию
ЗАДАЧ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ1
Потребление топлива на Волжской ТЭЦ
4.3.2. Экономическая оценка оптимизации режимов работы оборудования Волжской ТЭЦ.
4.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДИКИ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ВЫБОРА СОСТАВА ОБОРУДОВАНИЯ ТЭЦ И ЭФФЕКТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК МЕЖДУ АГРЕГАТАМИ В УСЛОВИЯХ РАБОТЫ НА РЫНКЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И МОЩНОСТИ.
4.5. ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Апробация методики подтверждается хорошей сходимостью результатов. В четвертой главе рассмотрено практическое применение предложенной методики оптимизации. Проведен анализ эффективности использования методики в решении задач оптимального распределения тепловой и электрической нагрузок между агрегатами ТЭЦ. Расчеты и сравнения результатов оптимизации показали достаточную эффективность решения поставленных задач. Достоверность и обоснованность полученных данных по оптимизации режимов выработки тепла и электроэнергии подтверждаются результатами эксперимента, проведенного на работающем оборудовании Волжской ТЭЦ. Практическая значимость работы заключается в подтвержденной возможности использования предложенной методики определения энергетической эффективности и разработанных алгоритмов оптимизации для решения задач и выбора оптимального состава оборудования ТЭЦ в условиях выполнения суточных и перспективных графиков электрической и
тепловой нагрузок, эффективного управления оборудованием ТЭЦ при оптимальном распределении нагрузок между ним. Материалы, основные разделы и положения диссертации докладывались и обсуждались на Межрегиональной юбилейной научнопрактической конференции Перспективные проекты и технологии в энергетике сентябрь, г. Волжский, XII межвузовской научнопрактической конференции молодых ученых и студентов май, г. Волжский и на XV Международной научнотехнической конференции студентов и аспирантов Радиоэлектроника, электротехника и энергетика февраль, г. Москва. По материалам диссертации опубликовано семь работ, среди которых две статьи в рецензируемых изданиях. Развитие ТЭЦ связано с ростом теплового потребления на коммунальные и промышленные нужды городов. Для технологических процессов группы промышленных потребителей ТЭЦ отпускают тепловую энергию преимущественно в виде пара определенных параметров. Централизованное теплоснабжение потребителей с использованием тепла отработавшего пара турбин электрических станций, т. Пути оптимизации энер го производства на ТЭЦ в целях снижения топливных издержек в отечественной литературе рассмотрены достаточно подробно. Распространенными способами оптимизации режимов работы оборудования ТЭЦ являются методы эффективного распределения нагрузок между турбоагрегатами . Так, можно выделить работы российских ученых Андрющенко 1 и Левенталя 6 наиболее полно исследовавшие взаимосвязь исходных данных с выбором оптимальных режимов работы оборудования ТЭЦ и достижением эффективных технико экономических показателей работы системы централизованного теплоснабжения. Регулирование ещ может осуществляться изменением температуры в подающей магистрали качественное регулирование или расходом сетевой воды количественное регулирование. Для качественного способа регулирования отпуска тепловой энергии существует температурный график теплоснабжения, для количественного способа расходные графики сетевой поды . Регулирование температуры сетевой воды на ТЭЦ достигается повышением давления пара в теплофикационном отборе турбины подогрев в сетевых подогревателях, а при максимальном теплопотреблении при пониженных температурах наружного воздуха путем включения пиковых бойлеров 1Б и или водогрейных котлов ПВК. Значение коэффициента теплофикации атэц определяется на основании техникоэкономических расчетов. Чем больше сстэц , тем больше и комбинированная выработка электрической и тепловой энергии . Фото
1. Для климатических условий региона в районе г. Волгограда и г. МПа. Среднегодовое значение Осв для сетевой подогревательной установки СГУ зависит от вида регулирования отпуска тепла, числа работающих турбин, суммарной присоединенной нагрузки потребителей, температурного графика теплосети. Таким образом, неравенство 1. СПУ теплофикационных турбин, т. Неравенство 1. СПУ. Для СПУ различных типов паротурбинных установок диапазоны регулирования рто и Сс имеют отличные значения. Чем шире диапазон и выше максимальное значение регулируем их величин, тем более достижимы высокие значения выработки электроэнергии на тепловом потреблении Э,
1.