Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами




НазваниеОптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами
страница1/41
Дата публикации18.04.2020
Размер2.01 Mb.
ТипАвтореферат
jara-doma.ru > Экономика > Автореферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   41
Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Новосибирский государственный технический университет
На правах рукописи

Францева Алина Алексеевна

Оптимизационные исследования ТЭЦ с газосетевым подогревателем
и фреоновыми термотрансформаторами


Специальность 05.14.14 – Тепловые электрические станции,
их энергетические системы и агрегаты


Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук,

профессор Ноздренко Г. В.


Новосибирск – 2014

Оглавление


Введение 4

ГЛАВА 1. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТЭЦ С ГАЗОСЕТЕВЫМ ПОДОГРЕВАТЕЛЕМ В КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ С ФРЕОНОВЫМИ ТЕРМОТРАНСФОРМАТОРАМИ 8

1.1.Актуальность 8

1.2.Перспективные схемы 11

1.3.Техническая готовность ТЭЦ с газосетевым подогревателем 23

1.4.Техническая готовность фреоновых термотрансформаторов в составе комбинированных систем теплоснабжения на базе ТЭЦ 28

1.5.Выводы, цели работы и задачи исследования 33

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 36

2.1. Оценка технико-экономической эффективности ТЭЦ с газосетевым подогревателем и комбинированной системой теплоснабжения с фреоновыми термотрансформаторами 36

2.2. Определяющие принципы сравниваемых вариантов 49

2.3. Принципиальные положения алгоритма математической модели функционирования ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ 52

2.4 Выводы 65

ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЭЦ С ГСП И КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 67

3.1. Исходные предпосылки 67

3.2. Алгоритм определения параметров цикла ФТТ 68

3.3. Оценка погрешности расчетов 74

3.4. Оптимизация параметров и конструктивно-компановочных решений 75

3.5. Эксергетические показатели функционирования ТЭЦ с ГСП и ФТТ 81

3.6. Выводы 85

ГЛАВА 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЭЦ С ГСП И ФТТ 87

4.1. Оценка эффективности 87

4.2. Технико-экономическая устойчивость оптимальных решений при изменении системных факторов 90

4.2.1Влияние мощности энергосистемы 90

4.2.2. Влияние числа часов использования установленной мощности 92

4.2.3.Влияние затрат в экологическую инфраструктуру 93

4.2.4.Влияние цены топлива 95

4.2.5.Влияние удельной стоимости элементов фреонового термотрансформатора 96

4.3. Технико-экономическое обоснование оптимального технологического профиля ТЭЦ с ГСП и ФТТ 98

4.4. Выводы 100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 104



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], Накорякова В. Е. [30, 42-46, 84, 137], Соколова Е. Я. [93], Хрилёва Л. С. [115], Бродянского В. М. [123], Огуречникова Л. А. [69, 70], Николаева Ю. Е. [47, 48], Ноздренко 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].

С другой стороны, опыт развития мировой энергетики показывает, что повышение тепловой экономичности энергоблоков ТЭЦ возможно путем применения парогазовых технологий [72-77].

Соединение в одном теплофикационном энергоблоке газотурбинных и паротурбинных установок, работающих по высоко- и низкотемпературным циклам, позволяет повысить эффективность использования топлива и обеспечить рост КПД при работе ПГУ ТЭЦ в конденсационном режиме до 50…55%, т.е. до уровня, недостижимого для других тепловых двигателей.

Парогазовый энергоблок ТЭЦ улучшает и экологические характеристики, т.к. снижение удельных выбросов оксидов азота и серы по сравнению с традиционной ТЭЦ может достигать 50%.

В связи с этим актуально предложить новую схему, которая включала бы в себя парогазовые технологии и комбинированную систему теплоснабжения с использованием тепловых насосов (фреоновых термотрансформаторов) [79].

Целью работы являются исследование эффективности и оптимизация параметров теплофикационных энергоблоков ТЭЦ с газовым сетевым подогревателем (ГСП) в составе комбинированной системы теплоснабжения с фреоновыми термотрансформаторами (ФТТ).

Задачи исследования:

  1. разработать методику эксергетического и технико-экономического анализа функционирования ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ;

  2. разработать математическую модель функционирования ТЭЦ с газосетевыми подогревателями и фреоновыми термотрансформаторами;

  3. выполнить схемно-параметрическую оптимизацию ТЭЦ с ГСП и ФТТ, исследовать влияние системных факторов на технико-экономическую эффективность;

  4. разработать рекомендации по выбору конструктивно-компоновочных параметров ФТТ и схемно-параметрические решения для ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые получены и выносятся на защиту следующие наиболее важные результаты:

  1. разработанная методика эксергетического и технико-экономического анализа функционирования ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ;

  2. математическая модель функционирования ТЭЦ с газосетевыми подогревателями и фреоновыми термотрансформаторами;

  3. новая схема ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ;

  4. схемно-параметрическая оптимизация ТЭЦ с ГСП и ФТТ, исследование влияния системных факторов на технико-экономическую эффективность;

  5. разработанные рекомендации по выбору конструктивно-компоновочных параметров ФТТ и схемно-параметрических решений для ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ.

Практическая значимость работы. Разработанная методика, методический подход, математическая модель, алгоритмы и программа расчета позволяют получать оптимальные схемно-параметрические решения для ТЭЦ-ГСП-ФТТ. Рассчитанные технико-экономические показатели могут служить информационной базой для обоснования рациональных областей использования ТЭЦ-ГСП-ФТТ как при реконструкции традиционных ТЭЦ, так и при разработке и создании ТЭЦ с ГСП в составе комбинированной системы теплоснабжения с ФТТ.

Личный вклад автора. Все разработки и результаты исследований, изложенные в основном тексте диссертации без ссылок на другие источники, получены лично автором либо при его непосредственном участии. Анализ и обсуждение полученных результатов проведен автором совместно с научным руководителем.

Достоверность результатов и выводов диссертационной работы обосновывается использованием методики технико-экономических и эксергетических системных исследований, фундаментальных закономерностей технической термодинамики, теплопередачи. Математические модели и компьютерное моделирование ТЭЦ-ГСП-ФТТ базируются на методах, апробированных и хорошо себя зарекомендовавших на решении ряда других задач подобного класса. При отработке моделей проведены сравнительные тестово-расчётные компьютерные эксперименты, выполнено сравнение рассчитанных параметров теплофикационных энергоблоков с реальными параметрами.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на международной научно-технической конференции «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (г. Иваново, 2011, 2013), на международной научно-практической конференции «Современные техника и технологии» (г. Томск, 2011, 2012, 2013), на всероссийской научной конференции «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 2011, 2012), на международной научно-технической конференции «Энергосбережение в городском хозяйстве, энергетике, промышленности» (Ульяновск, 2013), на международной научно-технической конференции «Энергия-2013» (г. Иваново, 2013), на международной научно-практической конференции «перспективное развитие науки, техники и технологий» (г. Курск, 2013).

Публикации. Основные положения и результаты диссертации опубликованы в 19 печатных изданиях: из них 6 – научных статей (3 из которых в журналах, входящих в перечень ВАК), 12 – в сборниках трудов конференций, 1 патент на полезную модель
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   41

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconТехнические требования (жилые дома)
Тэц ао «Алюминий Казахстана», тэц-2, тэц-3, необходимо (согласно мсн 02. 02-2004, сп рк 02-17-2005, снип рк 02-42-2006, снип рк 02-43-2007)...

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconБогданов А. Б., заместитель начальника департамента перспективного...
Котельнизация – процесс обратный теплофикации – переход от комбинированного потребления тепловой и электрической энергии от тэц на...

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconПорядок взаимных действий по обеспечению функционирования системы...
Единой теплоснабжающей организации, именуемого в дальнейшем ето, и теплосетевых организаций, осуществляющих свою деятельность в системе...

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами icon«Переключение тепловой нагрузки котельных на тэц»
Перевод тепловых нагрузок от котельных по адресам: ул. Тверская, 40; Проспект 50 лет 1; Проспект 50 лет 83; Проспект 50 лет 85Б;...

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconИ 6 федеральной целевой программы Исследования и разработки по приоритетным...
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы», утвержденной...

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconРегулирование производства тепла и электроэнергии на теплоэлектроцентралях
Расчеты для сравнения разных методологий распределения затрат (VC) применительно к двум типичным тэц 106

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconПрограмма «Европейские исследования»
Особенности внешнеполитической стратегии германии в обеспечении энергетической безопасности

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconПрактическая работа по дисциплине «Маркетинговые исследования»
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconМониторинг 19. 02. 2016
Ключевые слова запроса: названия объектов исследования с учетом всех возможных вариантов написания

Оптимизационные исследования тэц с газосетевым подогревателем и фреоновыми термотрансформаторами iconМониторинг 05. 12. 2016
Ключевые слова запроса: названия объектов исследования с учетом всех возможных вариантов написания




При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
jara-doma.ru
..На главнуюПоиск