Представлены основные положения дифференциально-эксергетического подхода к термодинамическому анализу процессов в энергоблоках ТЭЦ. Разработаны методы расчета, анализа и оптимизации режимов работы ТЭЦ. На основе разработанных программно-вычислительных комплексов проведены серии расчетов по анализу работы Улан-Баторской ТЭЦ-4 и Новосибирской ТЭЦ-5. Проведены расчеты по оптимизации режимов Новосибирской ТЭЦ-2 и Бийской ТЭЦ. Выполнен анализ расчетов и сформулированы выводы.
Монография может представлять интерес для широкого круга специалистов-энергетиков, а также научных работников, аспирантов, магистрантов и студентов старших курсов теплоэнергетических специальностей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................................................................................................ 7
Принятые сокращения и термины ......................................................................... 8
Введение ................................................................................................................ 11
Глава 1. Эксергетический подход к термодинамическому анализу
процессов в энергоблоках ТЭЦ ....................................................... 15
1.1. Основные положения эксергетического подхода к исследованию ......... 15
1.2. Эксергетические балансы и эксергетическая производительность ........ 17
1.3. Эксергетические потери ........................................................................ 20
1.4. Эксергетические связи между энергоагрегатами
и энергосистемами энергоблока ......................................................................... 25
1.5. Эксергетическое распределение затрат между
энергопродуктами, производимыми многоцелевыми энергоблоками ............. 28
Глава 2. Современные проблемы оптимизации режимов работы ТЭЦ .......... 31
2.1. Методические основы оптимизации режимов работы
энергоблоков ТЭЦ ............................................................................................. 31
2.2. Роль технико-экономических показателей при анализе работы ТЭЦ ... 37
2.3. Методы оптимизации режимов работы ТЭЦ ...................................... 45
2.3.1. Методы оптимизации в условиях отсутствия тепловых
нагрузок на ТЭЦ .......................................................................... 45
2.3.2. Упрощенные методы оптимизации ........................................... 50
2.3.3. Распределение нагрузки методом перебора вариантов ........... 51
2.3.4. Метод равенства относительных приростов ............................. 52
2.3.5. Градиентный метод ..................................................................... 55
2.3.6. Имитационное моделирование .................................................. 56
Глава 3. Основные положения методики дифференциально-
эксергетического анализа и оптимизации режимов ТЭЦ ........... 59
3.1. Основные положения методики эксергетического анализа
работы ТЭЦ .......................................................................................... 59
3.1.1. Сущность подхода к эксергетическому анализу ...................... 59
3.1.2. Выбор показателя эффективности ............................................. 63
3.1.3. Методика расчета тепловой схемы и эксергетических
показателей .................................................................................. 66
3.2. Основные положения методики уточнения расходно-
термодинамических параметров энергоблоков ТЭЦ .......................... 70
3.2.1. Основные положения методики согласования балансов ......... 70
3.2.2. Методические основы эксергетического анализа
энергоблоков ТЭС в условиях согласования балансов ..................... 73
3.3. Основные положения дифференциально-эксергетического
метода оптимизации режимов работы ТЭЦ ........................................ 84
3.3.1. Дифференциально-эксергетический метод
распределения нагрузки ....................................................................... 84
3.3.2. Алгоритм для задачи распределения нагрузок между
энергоблоками ТЭЦ в условиях уточнения исходных данных .......... 85
3.3.3. Оптимизационная модель ТЭЦ .................................................. 88
3.4. Выводы.................................................................................................... 93
Глава 4. Анализ показателей работы ТЭЦ .................................................... 95
4.1. Эксергетические показатели работы ТЭЦ ........................................... 95
4.2. Технико-экономические показатели Улан-Баторской ТЭЦ-4 .......... 101
4.3. Эксергетическая эффективность Улан-Баторской ТЭЦ-4 ................ 106
4.4. Выводы.................................................................................................. 110
Глава 5. Работа энергоблоков ТЭЦ при уточнении расходно-
термодинамических параметров ................................................... 111
5.1. Исходные данные для проведения расчетных экспериментов ........ 111
5.2. Показатели информационно-измерительных систем
энергоблоков при согласовании балансов ................................................ 113
5.3. Влияние точности измерения параметров на точность
определения расходов топлива ................................................................. 116
5.4. Экономия топлива для энергоблоков ТЭС ........................................ 119
5.5. Выводы.................................................................................................. 120
Глава 6. Работа ТЭЦ на базе энергоблоков с турбиной Т-180
в условиях согласования балансов ........................................................... 121
6.1. Согласование параметров энергоблоков ........................................... 121
6.2. Сравнительный анализ энергоблоков ................................................ 123
6.3. Технико-экономический эффект от реализации метода
согласования балансов .............................................................................. 126
6.4. Выводы.................................................................................................. 128
Глава 7. Программно-вычислительный комплекс для
оптимизационных расчетов режимов ТЭЦ ............................................... 129
7.1. Описание программно-вычислительного комплекса ........................ 129
7.2. Пример настройки программно-вычислительного комплекса
на конкретный объект .......................................................................... 133
7.3. Оценка устойчивости оптимальных решений при изменении
внутренних параметров энергоблока и внешних факторов ............. 141
7.4. Оценка устойчивости оптимальных решений для ТЭЦ
с ухудшенными характеристиками ........................................................... 147
7.5. Выводы.................................................................................................. 155
Глава 8. Работа ТЭЦ при оптимизации режимов загрузки
энергоблоков .............................................................................................. 157
8.1. Оптимизация режимов загрузки оборудования ТЭЦ разного
состава ................................................................................................... 157
8.2. Оптимизация режимов для Новосибирской ТЭЦ-2 .......................... 160
8.3. Оптимизация режимов Бийской ТЭЦ ................................................ 169
8.4. Технико-экономические оценки результатов оптимизации
режимов энергоблоков ТЭЦ ................................................................ 177
8.5. Выводы.................................................................................................. 181
Заключение ................................................................................................ 183
Библиографический список ...................................................................... 187