Разработка цифровой модели управления производственно-хозяйственной деятельностью ТЭЦ с ТНУ
ВВЕДЕНИЕ
Тепловые электрические станции (ТЭС) – основа отечественной энергетики. Основным топливом для ТЭС является природный газ. Структура его потребления к 2030 г. изменится незначительно, при этом доля ТЭС в России на природном газе составит 67 % от ТЭС на органическом топливе. Обеспечивающее наибольшую производительность, использование органического топлива, а также его ограниченные запасы формируют необходимость исследования методов по сокращению его потребления. Исходя из вышесказанного следует, что на ТЭС одной из первостепенных задач является повышение эффективности использования первичных энергоресурсов. В настоящее время существует множество способов, направленных на достижение указанной цели, один из них – использование тепловых насосов непосредственно на ТЭС. Необходимо обратить внимание,что данная мера актуальна как для уже существующих станций, так и для строящихся: паросиловых и парогазовых энергообъектов. Для упомянутых типов станций характерно наличие ряда низкопотенци
ОГЛАВЛЕНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО СОЗДАНИЮ ПГУ-ТЭЦ С ТНУ 7
1.1 Обзор научной литературы 7
1.2 Энергосбережение в России 10
1.3 Тепловые насосы в теплоснабжении 16
2 СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МОДЕЛИ ПГУ-ТЭЦ ТНУ И ПВК 20
2.1 Создание топологической модели 20
2.1.1 Группы основного оборудования 22
2.1.2 Группы вспомогательного оборудования 24
2.2 Сравнение возможности применения в схеме ПГУ-ТЭЦ ТНУ и ПВК для расширения регулировочного диапазона энергоблока 28
2.3 Анализ финансово-экономических критериев оценки эффективности ПГУ-ТЭЦ с ТНУ 33
3 ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПГУ-ТЭЦ С ТНУ 43
3.1 Описание предприятия 43
3.2 Общий обзор технологических процессов 44
3.3 Расчет экономической эффективности проекта 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 56
ПРИЛОЖЕНИЕ А 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 61
ПРИЛОЖЕНИЕ В 62
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Государственный доклад о состоянии энергосбережения и повышении энергетической эффективности в Российской Федерации [Электронный ресурс] // Министерство экономического развития РФ. 2020. 117 с. Режим доступа: https://www.economy.gov.ru/material/file/c3901dba442f8e361d68bc019d7ee83f/Energyefficiency 2020.pdf (дата обращения: 01.12.2022).
2. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 г. [Электронный ресурс] // Министерство энергетики Российской Федерации. 2020. 93 с. Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/1026 (дата обращения: 01.12.2022).
3. Некрасов С.А. Вопросы формирования альтернативной концепции развития электроэнергетики. Часть 1. От роста мощности энергосистемы к повышению структурной устойчивости электроэнергетики: монография. – М.: ЦЭМИ РАН, 2020. – С. 180.
4. Трещева М.А., Аникина И.Д., Сергеев В.В., Скулкин С.В., Трещев Д.А. Выбор мощности тепловых насосов тепловых электростанций в условиях функционирования рынка электроэнергии // Энергия. - 2021. - С. 14.
5. Макаров А.А. и соавт. Стратегические перспективы электроэнергетики России //Теплоэнергетика. – 2017. – Т. 64. – С. 817-828.
6. Колменар-Сантос А. и соавт. Технологические улучшения энергетической эффективности и устойчивости существующих парогазовых электростанций (ПГУ) // Прикладная энергетика. – 2018. – Т. 223. – С. 30-51.
7. Менделеев Д.И. и соавт. Исследование работы и повышение эффективности парогазовых установок // E3S Web of Conferences. – EDP Sciences, 2019. – Т. 124. – С. 05061.
8. Менделеев Д.И., Марьин Г.Е., Ахметшин А.Р. Повышение эффективности парогазовой установки за счет охлаждения поступающего воздуха с помощью абсорбционной холодильной машины // Серия конференций ИОФ: Материаловедение и инженерия. – Издательство ИОП, 2019. – Т. 643. – №. 1. – С. 012099.
9. Трещёва М.А., Аникина И.Д., Трещёв Д.А. Обоснование мощности теплового насоса, используемого в системе охлаждения конденсатора паровой турбины ПГУ
Исходными документами для разработки энергетических характеристик могут являться:
– результаты тепловых испытаний котлов и турбоагрегатов;
– типовые энергетические характеристики котлов, турбоагрегатов и вспомогательного оборудования;
– расчетные и проектные данные заводов-изготовителей с учетом имеющегося опыта эксплуатации оборудования.
– типовые энергетические характеристики котлов, турбоагрегатов и вспомогательного оборудования;
– расчетные и проектные данные заводов-изготовителей с учетом имеющегося опыта эксплуатации оборудования.
формулы, характеристики и зависимости. Сама модель изначально основывается на НТД по ТИ, т.е. туда закладываются характеристики работы турбин, котлов, насосов на собственные нужды и тд. Но также сюда закладывается и критерий маржинальной прибыли (критерий оптимизации), как целевая функция, к которой стремится модель.
Топологию модели можно условно разделить на 2 крупных блока компонентов (рис. 2.1):
1. Блочная част