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