Оптимизационные исследования комбинированных теплопроизводящих установок с тепловыми насосами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.14.01, кандидат технических наук Маринченко, Андрей Юрьевич
- Специальность ВАК РФ05.14.01
- Количество страниц 120
Оглавление диссертации кандидат технических наук Маринченко, Андрей Юрьевич
ВВЕДЕНИЕ.
1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕПЛОПРОИЗВОДЯЩИХ УСТАНОВОК И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ.
1.1. Технологические схемы комбинированных теплопроизводящих установок.
1.1.1. Технологическая схема КТУ с электроприводом компрессора.теплового насоса:и пиковым источником; тепла.
1.Г.2; Технологическая схема КТУ, состоящей из теплового насоса? и газотурбинной установки.
1.1.3; Математические модели комбинированных теплопроизводящих установок.
1.2. Математические модели элементов теплового насоса-. 24\
1.2.1. Расчет термодинамических и транспортных свойств рабочего тела тепловых насосов;. 24'
1.2.2: Математическая модель компрессора теплового насоса.
1.2.31 Математическая модель конденсатора теплового насоса.
1.2.4. Математическая модель испарителя .теплового насоса, использующего в качестве источника низкопотенциального тепла сбросную воду. 31<
1.2.5. Математическая модель испарителя,теплового насоса, использующего в качестве источника низкопотенциального тепла наружный воздух.
2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕПЛОПРОИЗВОДЯЩИХ УСТАНОВОК С УЧЕТОМ ПЕРЕМЕННОГО ХАРАКТЕРА ТЕПЛОВОЙНАГРУЗКИ»
3. ОПТИМИЗАЦИОННЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХ ТЕПЛОПРОИЗВОДЯЩИХ УСТАНОВОК РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ.
3.1. Исходные данные для «технико-экономических исследований комбинированных теплопроизводящих установок.
3.2. Технико-экономические исследования комбинированной теплопроизводящей установки с приводом от газовой турбины.
3.2.1. КТУ с приводом компрессора теплового насоса от газовой* турбины, работающая на сбросной воде.
3.2.2. КТУ с приводом компрессора теплового насоса от газовой турбины, работающая на наружном воздухе.
3.3. Результаты оптимизации КТУ с электроприводом компрессора ТНУ, использующей в качестве источника низкопотенциального тепла сбросную воду.
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ КТУ С УЧЕТОМ ПЕРЕМЕННОГО ХАРАКТЕРА ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ДЛЯ ВЫБОРА ВАРИАНТА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МИКРОРАЙОНА «ПЕРЕВАЛ» г. СЛЮДЯНКА.
4.1. Исходные данные.
4.2; Технико-экономические исследования теплопроизводящих установок на базе ТНУ для теплоснабжения м/р «Перевал».
4:3; Сопоставление экономической эффективности вариантов теплоснабжения м/р «Перевал» г. Слюдянка.
4.3.1. Вариант 1. Теплоснабжение от ТНУ в сочетании с электрокотельной.
4.3.2. Вариант 2. Теплоснабжение от ТНУ в сочетании с котельной на жидком органическом топливе.
4.3.3. Вариант 3. Теплоснабжение от электрокотельной.
4.3.4. Сопоставление вариантов теплоснабжения м/р «Перевал».
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Энергетические системы и комплексы», 05.14.01 шифр ВАК
Обоснование направлений развития низкотемпературных энергосберегающих технологий1999 год, доктор технических наук Огуречников, Лев Александрович
Повышение эффективности теплонасосных установок на основе численного и физического моделирования2010 год, доктор технических наук Гуреев, Виктор Михайлович
Исследование и разработка схем теплоснабжения для использования низкопотенциального тепла на основе применения теплонасосных установок2005 год, кандидат технических наук Осипов, Айрат Линарович
Теплохладоснабжение зданий и сооружений с использованием низкопотенциальной тепловой энергии поверхностных слоев Земли2006 год, доктор технических наук Васильев, Григорий Петрович
Совместная работа тепловых насосов с парогазовой установкой и оценка их эффективности2007 год, кандидат технических наук Аль-Алавин Айман Абдель-Карим
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптимизационные исследования комбинированных теплопроизводящих установок с тепловыми насосами»
Затраты топлива на цели теплоснабжения в нашей стране весьма велики и составляют более 50 %. Значительная часть существующих систем централизованного теплоснабжения используют в качестве источников тепла теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), осуществляющие комбинированное производство тепловой и электрической энергии. В остальных системах источниками тепла служат, как правило, котельные. В них осуществляется передача тепла от высокотемпературных продуктов сгорания органического топлива к теплоносителям (как правило, воде или пару) имеющим относительно низкую температуру.
Однако комбинированное производство тепла и электроэнергии не всегда целесообразно. Это может быть вызвано особенностями региональных энергосистем, когда потребности в электроэнергии покрываются другими источниками (например, гидроэлектростанциями). Отказ от производства электроэнергии на тепловом потреблении может быть обусловлен неблагоприятной экологической обстановкой, когда не желателен дополнительный расход топлива, связанный с выработкой электроэнергии. Кроме того, потребители тепла могут быть рассредоточены или их подключению к ТЭЦ препятствуют особенности местности.
В таких условиях одним: из наиболее рациональных способов повышения энергетической эффективности систем централизованного теплоснабжения является использование: теплонасосных установок (ТНУ), позволяющих с наименьшими затратами комплексно решать, проблемы экономии первичных энергоресурсов и снижения; вредных выбросов в окружающую среду.
Тепловой насос осуществляет передачу энергии от энергоносителя с низкой температурой к энергоносителю с более высокой температурой. Поскольку в соответствии со вторым законом термодинамики тепловая энергия без каких либо внешних воздействий может переходить только с более высокого температурного уровня на более низкий, для осуществления теплонасосного цикла необходимо; использовать приводную энергию. Поэтому процесс передачи энергии в направлении, противоположном естественному температурному напору, осуществляется в круговом цикле. Энергоносители, поставляющие тепловую энергию с низкой температурой для осуществления теплонасосного цикла, называют источниками низкопотенциального тепла (ИНТ). В этом качестве используют наружный или сбросной воздух, грунтовые, поверхностные или сбросные воды, промышленные стоки, тепло грунта и т.п. Энергоносители, воспринимающие в- теплонасосном- цикле- тепловую- энергию- повышенного- потенциала, называют приемниками тепла. Для ТНУ, используемых для теплоснабжения, в качестве приемников тепла используют воду или воздух.
Среди различных:типов тепловых насосов наибольшее распространение получили парокомпрессионные установки. Единичные мощности их составляют от нескольких ватт до десятков мегаватт. Для привода компрессора парокомпрессионной ТНУ используют электродвигатели и двигатели внутреннего и внешнего сгорания (газовые или на; жидком органическом топливе). В крупных ТНУ возможно применение газотурбинной установки (ГТУ). При этом тепло уходящих газов газовой турбины можно использовать для догрева сетевой воды.
Энергоноситель, служащий источником теплоты, поступает в испаритель парокомпрессионной ТНУ, где испаряется жидкий хладагент. Теплота испарения, необходимая для этого, отбирается от источника низкопотенциального тепла, т.к. испарение хладогента происходит при низкой температуре. В круговом цикле пары испарившегося хладогента всасываются компрессором и сжимаются до высокого давления. При сжатии их температура повышается, что - создает возможность отдачи тепловой энергии теплоприемнику. Пары хладогента при повышенном давлении поступают в конденсатор, через который протекает энергоноситель, служащий приемником тепла. Его температура ниже температуры паров хладогента при повышенном давлении. При конденсации пара выделяется тепловая энергия, воспринимаемая теплоприемником. Из конденсатора жидкий хладогент через регулирующий вентиль (дроссельный клапан) или детандер поступает в испаритель, и круговой цикл замыкается. В; регулирующем вентиле высокое давление, при котором находится хладогент на выходе конденсатора, снижается до давления в испарителе. В: детандере при этом производится механическая работа. Таким образом, с помощью теплового насоса возможна передача тепловой энергии от источника теплоты с низкой-температурой- к приемнику теплотьь с высокой-температурой- при-подводе извне механической энергии для привода компрессора.
Режим работы установки, когда* потребности в тепле покрываются только от ТНУ, называют моновалентным. В бивалентных системах, или комбинированных теплопроизводящих установках (КТУ) тепло производится двумя независимыми устройствами. Следует отметить, что моновалентные ТНУ применяются в основном; в системах отопления,, в которых теплоноситель имеет относительно низкую температуру (напольные, стеновые и т.п.). Когда тепло отпускается в виде горячей воды, имеющей более высокую температуру (например, по температурному графику 95/70 °С) чаще применяют бивалентные системы отопления, т.к. использование дорогостоящей ТНУ для - покрытия пиковой части графика тепловой нагрузки, имеющей, как правило, малую продолжительность, является нерациональным.
Значительные экономические и экологические достоинства ТНУ делают их перспективной технологией в области теплоснабжения для большинства регионов и стран мира. В настоящее время во многих странах находится в эксплуатации значительное число теплонасосных установок различных типов [15, 40, 69, 71, 76, 78, 84, 89, 92]. Причем их количество с каждым годом возрастает. Общее число ТНУ в мире к настоящему времени оценивается в 64 млн. штук [71]. Например, в 1996 году в Германии было установлено почти 2 тыс. тепловых насосов, причем 93% в коммунальном секторе, 5% на промышленных предприятиях [96]. Правительства некоторых, стран (Германия, Швейцария) через национальные программы энергосбережения оказывают существенную поддержку домовладельцам применяющим ТНУ [40, 88, 89]. Следует отметить, что большая часть (около 68%) новых ТНУ имеют тепловую мощность в пределах до 15 кВт, что соответствует потребностям в тепле отдельного дома с отапливаемой жилой площадью 140 м [76]. В тоже время, в эксплуатации находятся достаточно крупные теплонасосные-установки,- Ведутся-активные работы по-переоборудованию-существующих систем централизованного отопления, использующих в, качестве источника тепла котельные, на теплоснабжение от комбинированных установок, включающих ТНУ.
В Швеции расположена одна' из крупнейших отопительных станций, утилизирующая тепло сбросной воды очистительных устройств посредством четырех тепловых насосов по 50 МВт каждый и снабжающая теплом пригород г. Гетеборга [40, 61]. В Цюрихе (Швейцария) работает ТНУ тепловой мощностью 13 МВт, причем в качестве источника низкотемпературного тепла ей служит речная вода, а теплонасосная установка работает в комбинации с котельной на органическом топливе [95]. В Германии, в городе Дюссельдорфе работают две достаточно крупные ТНУ, использующие в качестве: источника низкотемпературного тепла атмосферный воздух [86].
Использование тепловых насосов в нашей стране значительно отстает от их использования за рубежом. Это обусловлено тем, что энергетическая политика в нашей стране длительное время ориентировалась на централизованное электро- и теплоснабжение. В сочетании с низкими ценами на органическое топливо это препятствовало широкому внедрению
ТНУ. Однако сближение мировых и внутренних цен на топливо и рост тарифов на тепло, отпускаемое потребителям. из систем? централизован но го теплоснабжения, является причиной возросшего интереса к ТНУ, который наблюдается в последние годы в нашей стране [15, 40, 60].
Вопросам исследования теплонасосных установок различных типов и их функционирования в составе систем теплоснабжения посвящено значительное количество работ, выполненных как в нашей стране, так и за рубежом.
Наибольшее число этих работ посвящено вопросам оценки термодинамической эффективности ТНУ и определению экономии топлива и электроэнергии- в- системах теплоснабжения- при- включении- в- их- состав-теплонасосных установок [1, 27, 48, 49, 57, 62, 75, 78].
В ряде работ рассмотрены вопросы экономической эффективности использования ТНУ в системах теплоснабжения [63^65, 79, 82, 83, 91]. При этом учитывается; экономия затрат за счет снижения расхода топлива и? необходимость дополнительных капиталовложений в достаточно дорогое теплонасосное оборудование. Следует подчеркнуть, что в указанных выше, работах обоснование конструктивных характеристик, тепловых насосов не производится, а все расчеты осуществляются для тепловых насосов с заранее известными характеристиками.
Ряд работ [51, 85, 90, 93]? посвящен расчетам изменения термодинамических параметров и экономических характеристик тепловых насосов, вызванным переходом на озонобезопасные хладоны.
В; силу сложности процессов, протекающих в элементах КТУ,. в; состав которой входит ТНУ, и переменного характера режимов ее работы выбор ее конструктивных характеристик и параметров, определяющих режимы работы, является весьма сложной; задачей. Принятие обоснованных технических решений по таким установкам может быть выполнено только на основе широкого использования методов математического моделирования и оптимизации.
Разработки методов математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок (ТЭУ) ведутся как в нашей стране, так и за рубежом на протяжении нескольких десятилетий. Здесь в первую очередь следует отметить работы таких ученых, как Г.Б. Левенталь, Л.С. Попырин, А.А. Палагин, Л. А. Шубенко-Шубин, Г.Б. Усынин, В.П. Бубнов, Ю.В. Наумов, А.М: Клер, Н.П. Деканова, М.А. El-Masri, W.F. Stoecker, V. Grovic, С. Frangopoulos и др. [2, 4, 6,22, 28-34, 38, 39, 41-46, 58, 59, 67, 68, 70, 77, 94].
Были созданы эффективные методы оптимизации параметров энергоустановок, подходы- "к оптимизации- схем,- методы автоматизированного построения математических моделей. Предложены методы декомпозиции, позволяющие поэтапно проводить оптимизацию параметров технологических связей и внутренних параметров элементов ТЭУ. Выполнены многочисленные оптимизационные исследования теплоэнергетических установок разных типов: паротурбинных, газотурбинных, парогазовых на органическом и ядерном топливе, а так же комбинированных энерготехнологических установок, предназначенных для производства искусственного жидкого топлива и электроэнергии [16, 28, 29].
В Институте систем энергетики Сибирского отделения Российской Академии наук (ИСЭМ СО РАН) на протяжении длительного времени разрабатывались методы построения математических моделей сложных ТЭУ и методы оптимизации их схем и параметров. В работах Г.Б. Левенталя, Л.С. Попырина, Ю.В; Наумова, С.М. Каплуна [16, 22, 28, 32, 33, 41-44] разработаны методы комплексной оптимизации теплоэнергетических установок и схем. Выполнены многочисленные исследования паротурбинных и парогазовых установок, атомных электростанций. В ИСЭМ СО РАН разработан оригинальный подход к автоматизации построения программ расчета сложных ТЭУ, базирующийся на графовом представлении систем нелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений (работы В.Г. Карпова, JI.C. Попырина, В.И. Самусева, В.В. Эпелынтейна [16, 17]). Был создан программно-вычислительный комплекс «Система машинного построения программ» (СМПП), позволяющий автоматически генерировать программу расчета сложной ТЭУ на основе графического изображения технологической схемы и архивов математических моделей ее элементов, формировать задачи оптимизации параметров ТЭУ (назначить целевую функцию, а так же оптимизируемые параметры и ограничения-неравенства, задавать возможные границы их изменения).
Достаточно детально вопросы математического моделирования тепловых насосов- рассматриваются- в- ряде работ. В- работах [74- 81, 87] авторы уделяют значительное внимание разработке математических моделей элементов теплонасосных установок (компрессоров, испарителей и т.д.). С помощью этих моделей проводятся исследования по улучшению термодинамической эффективности, как отдельных элементов, так и ТНУ в целом.
В работах [64, 74, 80]; с помощью методов математического моделирования, проводятся энерго-экономические исследования различных типов теплонасосных установок, использующих различные источники низкопотенциального тепла, и эксплуатируемых в различных климатических зонах. Следует отметить, что в указанных выше работах, расчет теплонасосных установок проводился без оптимизации схемно-параметрических решений по экономическим критериям.
В ряде работ по: исследованию комбинированных теплопроизводящих установок, имеющих в своем составе ТНУ, авторы активно использовали методы математического моделирования и; оптимизации для технико-экономических исследований.
В работах JI.A. Огуречникова [35-37] разработаны методика и алгоритм комплексного термодинамического и технико-экономического обоснования оптимальных параметров парокомпрессионных и абсорбционных ТНУ. С помощью разработанного алгоритма, реализованного в виде математической модели, определены энергетическая эффективность и экономическая целесообразность использования низкопотенциальных энергоресурсов для выработки тепловой энергии в парокомпрессионных теплонасосных установках. Выполнен системный анализ по определению границ и областей эффективности парокомпрессионных теплонасосных установок и абсорбционных тепловых насосов. Проведена оценка перспектив развития парокомпрессионных тепловых насосов с газовым приводом. Выполнен сравнительный анализ парокомпрессионных тепловых насосов с электроприводом- компрессора- и- абсорбционных тепловых насосов- с паровым обогревом генератора при разных соотношениях цен на электрическую и тепловую энергию.
В работе [66] выполнен термодинамический анализ реальной установки; воздушного теплового насоса. Получены аналитические выражения, связывающие тепловую нагрузку с отношением предельных давлений для цикла Брайтона, по которому работает тепловой насос в условиях постоянной и переменной температуры теплового источника. Анализ учитывает необратимость процесса теплопередачи и потери, связанные с ней. Характеристики оптимальной эффективности цикла были получены оптимизацией распределения теплообменник поверхностей между теплообменниками и регенерирующего элемента, входящего в состав теплового насоса. Представлены детальные численные примеры, демонстрирующие влияние различных потерь на характеристики цикла теплового насоса. В работе [65] выполнено теоретическое исследование работы теплового насоса, который может получать тепловую энергию от теплового источника, окружающей среды и потребителя тепла. Введен критерий оптимальности: отношение между «выгодностью» и коэфициентом термодинамической эффективности. Результаты дают теоретическое обоснование для разработки и использования различных типов тепловых насосов. Целью работы была компромиссная оптимизация между экономическими параметрами (выгодностью) и. параметрами? термодинамических циклов.
Достаточно подробный технико-экономический анализ тепловых насосов и комбинированных теплопроизводящих установок с ТНУ проведен в работах О.Ш. Везиришвили [8-12]. В них автором проведен подробный термодинамический анализ циклов парокомпрессионных тепловых насосов. Предложены способы и средства повышения их энергетической эффективности. Проведена оптимизация соотношения мощностей теплового насоса и-пикового источника тепла: Оценены-перспективы вовлечения-ТНУ-в-топливно-энергетический комплекс страны и их роль в охране окружающей среды.
Анализ работ, посвященных исследованию теплонасосных установок и комбинированных теплопроизводящих установок, имеющих в своем составе ТНУ, показывает, что в данном направлении выполнено достаточное количество исследований, посвященных как термодинамическому анализу, так и технико-экономическим аспектам использованиям ТНУ в системах теплоснабжения. Для решения поставленных задач некоторыми авторами применялись методики, основанные на методах математического моделирования и оптимизации. В то же время оптимизационным технико-экономическим исследованиям с учетом переменного характера работы теплопроизводящих установок, включающих тепловой насос, не уделено должного < внимания. Не было разработано необходимых для решения таких задач методических подходов и математических моделей КТУ с тепловыми насосами, ориентированных на выполнение согласованных конструкторских (с целью определения конструктивных характеристик всех элементов КТУ и суммарных капиталовложений) и поверочных (с целью определения энергетической эффективности КТУ во всех представительных режимах) расчетов.
Решению указанной выше задачи посвящена данная диссертационная работа.
Целью настоящей диссертационной работы является:
Разработка методики оптимизации параметров теплопроизводящей установки с парокомпрессионным тепловым насосом, учитывающей ее функционирование в течение расчетного периода с переменной тепловой нагрузкой; математических моделей комбинированных теплопроизводящих установок с тепловым насосом, использующих в качестве низкопотенциального - источникатепло - сбросной - воды- и- наружного - воз духа,-ориентированных на конструкторские и поверочные расчеты; проведение оптимизационных технико-экономических исследований этих установок с целью определения оптимальных параметров и условий их экономической эффективности.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые получены и выносятся на защиту следующие, наиболее важные результаты:
1. Методика оптимизации параметров комбинированной теплопроизводящей установки с тепловым насосом, учитывающая ее функционирование в течение расчетного периода с переменной тепловой нагрузкой.
2. Математические модели КТУ различных типов (с электроприводом компрессора теплового насоса и пиковым водогрейным котлом, комбинация теплового насоса и газотурбинной установки), с использованием различных источников низкопотенциального тепла.
3. Результаты оптимизационных технико-экономических исследований комбинированных теплопроизводящих установок различных типов.
Разработанные в рамках данной диссертационной работы математические модели реализованы в виде программ, используемых в составе: созданного в ИСЭМ СО РАН программно-вычислительного комплекса СМПП для персональных компьютеров.
Практическая ценность:
Разработанный методический подход может быть применен как на стадии проектирования новых, так и при реконструкции существующих систем теплоснабжения и теплоисточников. С помощью данной методики и разработанных математических моделей возможно проведение технико-экономических исследований; КТУ с тепловыми насосами с учетом региональных- особенностей.
Апробация работы:
Результаты исследований опубликованы в 7 печатных работах и обсуждались: на конференциях научной молодежи ИСЭМ СО РАН (Иркутск, 2002 г., 2003 г., 2004 г.); на третьей Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Энергетика: управление, качество и эффективность использования энергоресурсов» (Благовещенск, 2003 г.); на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири» (Иркутск, 2004 г.).
Структура и объем работы:
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем составляет 120 стр.
Похожие диссертационные работы по специальности «Энергетические системы и комплексы», 05.14.01 шифр ВАК
Повышение технико-экономических показателей парогазовых тепловых электростанций путем утилизации низкопотенциальной теплоты с использованием тепловых насосов2012 год, кандидат технических наук Молодкина, Милана Алексеевна
Технические и технологические основы повышения экологической эффективности эксплуатации шахтных энергетических установок2000 год, доктор технических наук Рыбин, Александр Аркадьевич
Повышение энергетической эффективности комбинированных циклов совместной выработки теплоты и холода2004 год, кандидат технических наук Лунин, Алексей Анатольевич
Комплексное исследование эффективности тепловых насосов2010 год, доктор технических наук Елистратов, Сергей Львович
Повышение эффективности использования природного газа в системах энергоснабжения с применением парогазовых и теплонасосных установок2013 год, кандидат технических наук Албул, Андрей Велининович
Заключение диссертации по теме «Энергетические системы и комплексы», Маринченко, Андрей Юрьевич
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных в рамках диссертации исследований получены следующие основные результаты.
1. Разработана методика оптимизации параметров теплопроизводящей установки .на базе ТЕГУ, учитывающая ее функционирование в течение расчетного периода с переменной тепловой нагрузкой.
2. Разработаны математические модели элементов теплового насоса (испарителя, конденсатора, фреонового компрессора), позволяющие проводить как конструкторский, таки.поверочныерасчеты ТНУ.
3. Разработаны математические модели комбинированных теплопроизводящих установок различных типов (с электроприводом компрессора теплового насоса и пиковым водогрейным котлом, комбинация теплового насоса и газотурбинной установки), использующих в качестве низкопотенциального источника тепло сбросных вод и наружного воздуха, ориентированных на конструкторские и поверочные расчеты.
4. Разработанные в рамках диссертационной работы метод оптимизации параметров КТУ с учетом переменных тепловых нагрузок и математические модели КТУ различных типов реализованы в составе программно-вычислительного комплекса СМПП-ПК.
5. Проведены оптимизационные технико-экономические исследования комбинированных теплопроизводящих установок различных типов с целью определения оптимальных параметров и условий экономической эффективности.
Г. Для КТУ с приводом от РТУ, использующих в- качестве, источника низкопотенциального тепла сбросную воду или наружный воздух и для КТУ с электроприводом компрессора ТНУ и водогрейным котлом на жидком органическом топливе, использующую в качестве ИНТ сбросную воду определены оптимальные конструктивные решения и соответствующие им цены отпускаемого установками тепла в широком диапазоне изменения цен на органическое топливо и электроэнергию.
7. С помощью разработанной методики оптимизационных технико-экономических исследований КТУ с учетом переменного характера тепловой нагрузки проведены исследования теплопроизводящих установок для теплоснабжения м/р «Перевал» г. Слюдянки. Проведено сопоставление экономической эффективности трех вариантов теплоснабжения м/р «Перевал»: ТНУ в сочетании с электрокотельной, ТНУ в сочетании с водогрейной котельной на жидком органическом топливе и отпуск всего тепла от электрокотельной. Показано,, что. наилучшие технико-экономические показатели имеет вариант теплоснабжения м/р «Перевал» от установки, состоящей из ТНУ, использующую в качестве источника низкопотенциального тепла сбросную воду очистных сооружений г. Слюдянки и водогрейной котельной на жидком органическом топливе.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Маринченко, Андрей Юрьевич, 2004 год
1. Андрющенко А.И. Сравнительная эффективность применения тепловых насосов для централизованного теплоснабжения. // Промышленная энергетика. — 1997. -№ 6. - с. 2 - 4.
2. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод) /Под.ред.С.И.Мочана.-ИздЗ-е.-М.-Л.:Энергия,Л977.--255.с.
3. Беляев Л. С. Решение сложных оптимизационных задач в условиях неопределенности. Новосибирск: Наука, 1978. - 128 с.
4. Богданов С.В., Иванов О.П., Куприянова А.В. Свойства рабочих веществ, теплоносителей и материалов, используемых в холодильной технике. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1972. - 148с.
5. Бубнов В. П., Курцман М. В. Выбор параметров АЭС с быстрым реактором в системе ядерной энергетике. Минск: Наука и техника, 1988. — 96 с.
6. Везиришвили О.Ш. Методика определения объемных и энергетических характеристик парокомпрессионных теплонасосных установок // Труды ГПИ, Тбилиси, 1980. № 7 (228).
7. Везиришвили О.Ш. Методические вопросы анализа технико-экономической эффективности применения термотрансформаторов // Труды ГПИ, Тбилиси, 1983.-№3 (263).
8. Везиришвили О.Ш: Оптимизация производительности теплона-сосной установки в системах теплоснабжения // Сообщения АН СССР. -Тбилиси, 1982. т. 108.
9. Везиришвили О.Ш. Эффективность применения теплонасосных установок в системах энергоснабжения // Изв. Вузов. Энергетика. 1981. - № 7.
10. Везиришвили О.Ш., Везиришвили К.О. Эффективность применения теплонасосных установок в системах круглогодичного кондиционирования воздуха//Водоснабжение и сан. Техника. 1982. -№ 3.
11. Везиришвили-О.Ш:, Ромелаури В:И. Выбор оптимальных мощностей теплонасосных установок в области их эффективного применения // Теплоэнергетика. 1982. - №4.
12. Гидравлический!расчет котельных агрегатов (нормативный метод)./ Под.ред.В.А.Локшина,.Д.Ф.Петерсона,.А.Л.Шварца. М.:Энергия, 1980. -255 с.
13. Исаченко В.П., Осипова В;А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат,, 198 V. - 416с.
14. Калнинь И.М;, Савицкий И.К. Тепловые насосы: вчера, сегодня, завтра. // Холодильная техника. — 2000. № 10. с. 2 - 6.
15. Каплун С. М., Попырин Л. С., Иодидио Э. А., Зисман С.Л. Оптимизация низкопотенциального комплекса с водохранилищами охладителями; для новых ГРЭС с блоками мощностью? 500 МВт // Электрические станции. - 1971. - № 1. - С. 26 - 28.
16. Карпов В. Г.,Попырин Л. С.,Самусев В. И., Эпельштейн В. В. Автоматизация построения программ для расчета схем теплоэнергетических установок // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1973; - № 1- С. 129 -137.
17. Клер А. М., Саму сев В. И. Оптимизация режимных параметров притпроектировании теплосиловой части ТЭЦ // Методы комплексной оптимизации энергетических установок.- Иркутск, 1977. — С. 59 73.
18. Клер, A.M., Маринченко» АЛО; Оптимизационные исследования: комбинированной теплопроизводящей установки с тепловым насосом// Теплофизика и аэромеханика; 2003. — т. 10, №31 - с. 465 - 476.
19. Левенталь Г.Б., Попырин JI.C. Оптимизация теплоэнергетических установок. М.: Энергия, 1970.- 352.с;
20. Маринченко А.Ю. Математическое моделирование и технико-экономические исследования теплонасоснош установки.// Системные исследования^ в энергетике: Труды молодых ученых ИСЭМ СО РАН. Вып. 32. -Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2002. С. 117 - 123.
21. Математическое- моделирование, и. технико-экономические исследования энерготехнологических установок синтеза метанола /А.М.Клер, Э.А.Тюрина. — Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998.-127 с.
22. Мелентьев JI. А. Оптимизация развития и управления больших систем энергетики. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Высш. школа, 1982. - 320 с.
23. Мелентьев JI. А. Системные исследования в энергетике. М.: Наука, 1983.-456 с.
24. Методы математического моделирования и комплексной оптимизации при неопределенности исходной информации: Сб. работ / АН СССР Сиб. отд-ние. Сиб. энерг. инт-т; Под ред. Попырина JI.C. Иркутск: Вост-Сиб. изд-во, 1977. - 192 с.
25. Методы математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок. Отв. ред. Левенталь Г. Б., Попырин JI. С. М.: Наука, 1972.-224 с.
26. Методы оптимизации сложных энергетических установок / А.М.Клер, Н.П.Деканова, Т.П.Щеголева и др. Новосибирск: ВО «Наука». Сибирская издательская фирма, 1993. - 116 с.
27. Огуречников JI.A. Сравнительный анализ парокомпрессионных и абсорбционных тепловых насосов //Холодильная техника, 1996, №8, с. 8 9.
28. Огуречников Л.А., Петин Ю.М., Попов А.В. Математическое моделирование парокомпрессионных теплонасосных станций в системах тепло-хладоснабжения. Технико-экономические аспекты их применения // Сибирский физ.-техн. журнал, 1993, вып. 2, с. 114 122.
29. Огуречников Л.А., Попов А.В. Использование сбросного низко-потенцеального тепла вторичных энергоресурсов в парокомпрессионных тепловых насосах систем теплоснабжения // Промышленная энергетика, 1994, №9, с. 7 -10;
30. Палагин- А. А. Автоматизация, проектирования теплосиловых схем турбоустановок. Киев: Наукова думка, 1983. 160 с.
31. Палагин А. А. Логически-числовая модель турбоустановки // Проблемы машиностроения, 1975. Вып. 2. - С. 103 — 106.
32. Петин Ю.М. Опыт десятилетнего производства тепловых насосов в ЗАО «Энергия». // Энерг. политика. 2001. - № 3. - с.28 - 34.
33. Попырин Л. С. Исследование энергетических объектов при неполной информации // Методы технико-экономических исследований энергетических установок в условиях неполной информации. —М.: ЭНИН, 1987. -С. 5-21.
34. Попырин Л. С. Оптимизация энергетических объектов в условиях неполной исходной информации // Известия АН СССР. Энергетика и транспорт, 1975. -№4.-С. 20-30.
35. Попырин Л. С., Клер А. М., Самусев В. И. Оптимизация состава основного оборудования и тепловой схемы ТЭЦ // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1979. -№5 С. 24-34;
36. Попырин Л. С., Самусев В. И., Эпелыптейн В. В. Автоматизация математического моделирования теплоэнергетических установок. -М.: Наука, 1981.-236 с.
37. Попырин JI.С. Математическое моделирование и оптимизация теплоэнергетических установок. -М:: Энергия, 1978.-416 с.
38. Попырин Л.С., Щеглов А.Г. Эффективные типы парогазовых и: газотурбинных установок для ТЭС //Электрические станции. №7.-С.8-17.
39. Применение математического моделирования при выборе параметров теплоэнергетических установок /Под ред. Левенталя;!?. Б., Попырина Л. С.-М.: Наука, 1966. -175 с.
40. Проценко В.П., Петров С.П., Ларкин Д.К. Анализ энергетической эффективности комбинированного источника теплоснабжения с теплонасос-ной установкой. // Известия вузов. Энергетика. — 1991. № 7. — с. 81 - 87.
41. Проценко-В.-П-Проблемы.использованиял,еплонасосных установок в системах централизованного теплоснабжения // Энерг. Стр-во. 1994. -№ 2.-с. 29-34;.
42. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы. Пер. с англ. Литовского Е.Ш- М.: Энергоиздат, 1982. 224 с.
43. Семерикова И.А., Есенина А.Д., Зотиков B.C. Перспективность применения хладонов в системах энергосбережения. // Повышение эксплуатационной; надежности оборудования, работающего в агресивных средах. -Пермь, 1990.-с. 8- 17.
44. Строительная климатология, СниП 23-01-99 (издание официальное). ГосСтрой России. - М; - 20021
45. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод) / Под ред. Н.А.Кузнецова и др. -М.'Энергия, 1973.-295 с.
46. Теплонасосные установки для отопления и горячего водоснабжения / Г. Хайнрих, X. Найорк, В. Нестлер; Пер. с нем. H.JI. Кораблевой, Е.Ш. Фельдмана; Под. Ред. Б.К. Явнеля. М.: Стойиздат, 1985. - 351 с.
47. Цой А. Д., Савинова Н.М. Энергетическая эффективность комбинированного источника теплоснабжения. // Цветная металлургия. 1990. - № 9.-с. 39-40.
48. Шубенко Шубин J1. А., Палагин А. А. Об автоматическом синтезировании оптимальных конструкций в турбостроении // Энергомашиностроение, .1970. -№4. - С.45-51.
49. Шубенко-Шубин Л. А., Палагин А. А. Цели и основные принципы автоматизации проектирования турбин. -Харьков: ИПМАШ, 1970. 40 с.
50. Литовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы. // М.: Энергоатомиздат, 1989. 128 с. .61. 50 MW heat-pump converted7/ Energy Rept. 1995. - 22, № 4. c.ll.
51. Bedeutung der Warmepumpe zur Minderung von CO2 Emissionen // TAB: Techn. Bau. 1991. - № 2. - c. 96.
52. Borrmann H. Funktion und Einsatz von Warmepumpen // Stadt und Gebaudetechn. 1991. - 45, № 4. - c. 166 - 167, 170.
53. Caira M., Caruso G., Ferroni I. Modello di simulazione di un impianto di riscaldamento a pompa di calore elioassistita. // Energy alternative THE. 1989. - 11,№ 61.-c. 320-328.
54. Chen Lingen, Ni Ning, Sun Fengrui, Wu Chih Performance of real regenerated air heat pumps // Int. J. Power and Energy Syst. 1999. - 19, № 3. - c. 231 -238.
55. Chen Lingen, Wu Chih, Sun Fengrui, Cao Shui Maximum profit performance of a three-heat-reservoir heat pump // Int. J. Energy Res. 1999. - 23, № 9.-c. 773-777.
56. El-Masri M. A. A Modified, high-efficiency Gas TurbiCycle // ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 1988. № 2. - p. 233 - 250.
57. El-Masri M. A. Gascan on Interactive Code for Thermal Analysis of Gos Turbine Systems // ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 1988. vol.110. - P. 201-207.
58. Enstrom H. Some experiences of Heat pumps in gestrict Heating networks // 16 th International Congress of Refrigeration Comm., E2, Paris, 1983.
59. Frangoupoulos Christos A. Thermo-economic functional analysis and optimization// Energy-1987.-Vol.l2.-№7- P.-563-571.
60. Frommann Achern 6 Internationale Warmepumpenkonferenz in Berlin: Welchen internationalen Stellenwert hat die Warmepumpentechnologie? // Versorgungstechn. 2000. -45, № 1. - c. 39 -42.
61. Funcke H., Schafler W. Betrachtungen zum Brennstoffwarmebedarf beim Warmepumppeneinsatz // Energietechnik. 1990. -40, № 4. - c. 140 - 143.
62. Granryd E. Energetische Betrachtungen zur Warmepumpen ■ technik // Ki Luft- und Kaltetechn. 1996. — 32, № 1. — c. 9 - 14.
63. Granryd E., Jonsson M.E. Heat pump and three important "E:s": Energy, environment and economy // Refrig., Clim. Contr. And Energy Conserv.: Proc. Meet. Commiss. E2, El, B1/B2, Melbourne, Febr. 11 14, 1996. - c. 13 -22.
64. Greyvenstein G. P., Meyer J. P. The cost-effectiveness of heat pumps in specific buildings // Int. J. Energy Res. 1993. - 17, № 7. - c. 633 - 646.
65. Groff G. Heat pumps in the USA 1950 1990 // Elektrowarme in Technischen Ausbau, elektrowarme international Edition, A 38, A 4/5, Juli/September, 1991.
66. Grovic V. Selection of optimal extraction pressure for steam from a condensation-expraction turbine // Energy.- 1990.- Vol 15. № 5. - p. 459 - 465.
67. Inventory warp will hurt heat pump // Air Cond., Heat. and Refrig. News. 1990. - 179, № 14. - c. 6 - 8.
68. Jelonnek K. Energiestapel und Erdreichabsorber als Energiequelle fur Warmepumpen // Jahrb. Wanneruckgewinn: Warmeruckgewinn und Warmepum-penanwend. Hochbau, Gewerbe und Ind. Essen, 1989. - c. 46 - 50.
69. Kenkare A.S. Computer programs for calculating coefficients of per-fomance of heat pumps // Clean and Safe Energy Forever: ISES Sol. World Congr., Kobe, Sept. 4 8, 1989. - 189. - c. 531.
70. Kohler. J.,.Antonetty E.,Keuper A. Programm zur detaillierten kal-temittel und luftseitigen Berechnug eines Lamellenrohrbundel-Verdampfers // Ki. Klima Kalte - Heiz. - 1991.-19, № 6. - c. 253 - 256.
71. Lazzfrin R. Pompe di calore e innovazione tecnologica glianni '80 // Cond. Aria riscaldamento refrig. 1990.-34, № 10. c. 1487 - 1499.
72. Mandl H., Obst G. Warmepumpenanlagen in EVN-Bereich-Mebergebnisse ind Betriebsdaten // OZE. -1991.-44, № 7. c. 247 - 254:
73. Mazurkiewicz Greg A. Heat pump business: Strong here, not here // Air Cond., Heat, and Refrig. News. 1997. - 200, № 14. - c.27.
74. Moses Scott A., Turner Wayne C. Keep things cool but do it without CFCs // Strateg. Plann. And Energy Manag. - 1989. - 9, № 1, c. 51 - 61.
75. Nahwarmekonzept mit Niedertemperatur-Heiztechnik fur grobere Wohnsiedlungen // HLH. 1992. - 43, № 10. - c. 562.
76. Pendyala V.R., Devotta S., Patwardhan V.S. Heat-pump-assisted dryer. Mathematical model. // Int. J. Energy Res. 1990. 14, № 5. c. 479 - 492.
77. Peyer Werner Warmpumpen auf dem Vormarsch // Techn. Rdsch. -1995. 87, № 4.-c. 30-34.
78. Pompy ciepline w Szwajcarii // Wiad. Elektrotechn. 2000. - 68, № 1.-C.49.
79. Powell P. Replacing R-12 is not a 'drop-in' task. I I Air Cond., Heat. andRefrig. News. -2001. -213, №2, c. 14- 18.
80. Putze A. Elektro-Grobwarmepumpen in Saarland mit mehr als 200 kW Heizeleistung// Jahrb. Warmeruckgewinn: Warmeruckgewinn und War-mepumpenanwend. Hochbau, Gewerbe und Ind. Essen, 1989. - c. 350 - 354.
81. Rousseau P.G., Greyvenstein G.P. Enhancing the impact of heat pump water heaters in the South African commercial sector. // Energy. 2000. - 25, №1. -c. 51 —71.
82. Spauschus Hans O. Refrerigerant mixtures challenges and opportunities. // ASHRAE Journal. - 1989. 31, № 11. - c. 38 - 41.
83. Stoecker W.F. Design of thermal systems.r New York a.o.: McGraw-Hill, 1971.-XI, 244 p., ill.
84. Tresch R. Warme aus der Limmat // ETA: Elektrowarme techn. Aus-sau. 1989. - 47, № 6. - c. 206 - 209.
85. Wunsch A. Warmepumpen: Der Markt ist in Bewegung // DE: Elek-tromeister + dtsch. Elektrohandwerk. 1997. - 72, № 7. - c. 590 - 596.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.