В статье представлена программа, которая позволяет оценивать, основные энергетические и эксергетические характеристики котельной установки.
Ключевые слова: эксергетический метод анализа, теплоэнергоцентраль, энергоблок, программное приложение.
Одним из основных приоритетных направлений развития теплоэнергетики Республики Казахстан является решение проблем энергосбережения, как в промышленности, так и в жилищно-коммунальной сфере [1]. Практическое решение данных проблем возможно при разработке научных основ энергосбережения. Такой подход к энергосбережению включает, прежде всего, термодинамический анализ существующих или проектируемых систем, разработку тепловых схем на его основе, оптимизацию параметров и интенсификацию процессов теплопередачи.
АО «3-Энергоорталық» является поставщиком 70 % тепла для отопления города Шымкент, обеспечивает 40 % энергопотребления Южно-Казахстанской области Республики Казахстан. На АО «3-Энергоорталық» установлены три барабанных энергетических котла типа ТГМЕ-464 Таганрогского котельного завода. Котлы работают только на газе или мазуте. Установлены два турбогенератора типа ПТ-80–130/13 мощностью 80 МВт/час каждый. На каждой турбине предусмотрено 2 теплофикационных отбора 0,07–0,25 МПа. Этот пар подается на подогреватели типа ПСГ-1300 (I-я ступень нагрева), и пиковые подогреватели ПВС-500 и ПВС-315 (II-я ступень нагрева) общей производительностью 186 Гкал/час. На этих подогревателях производится нагрев сетевой воды, подаваемой для отопления города Шымкент. Основным топливом по проекту является природный газ из газопровода Газли — Ташкент.
Ключевым недостатком существующей технологии выработки пара на данном предприятии является не полная эффективность работы энергоблока (при выработке острого пара расходуется не оправданное большое количество тепловой энергии за счет сгорания газа или мазута в печи котла). В связи с этим, нами предложено программное приложение, которое позволяет выполнить инженерные расчеты на ЭВМ, оценить основные энергетические характеристики котельной установки и выявить потери эксергии в отдельных его элементах. Методика расчета эксергетического метода термодинамического анализа, заложена в работах Я. Шаргута, Р. Петелы, Р. Пинкертона, В. М. Бродянского, В. В. Кафарова и др.
Опишем основное назначение разработанной программы [2]. Запуск Project1, вызовет на экран следующее окно программы (рис.1).
Рис.1. Основное окно программы «Расчет эксергии»
При открытии Вкладки «Основное меню» можно добавлять, удалять месторождения, менять и редактировать основные расчетные параметры (рис. 2). В программе предусмотрена защита от возможных ошибок в редактировании и в расчете. Для редактирования «Состава топлива» необходимо активизировать данную вкладку ввести значения (при вводе система сама отслеживает правильность формата числа), если сумма компонентов не равна 100, кнопки сохранения и расчета не активны.
Рис. 2 Вкладка программы «Основное меню»
Далее проводим расчеты процесса горения, энергетических и эксергетических характеристик энергоблока по его основным элементам (котельный агрегат, турбогенератор, конденсатор и т.д).
Рис.3. Окно расчет процесса горения топлива
Цветовая тема каждой закладки выбрана не похожей на соседнюю.
Рис.4. Окно энергетического баланса и полученных характеристик энергоблока
И последняя вкладка «Сведения о программе» включает основные сведения о программе и об авторах (рис. 6). Полученные расчеты для удобство их использования экспортируются в MS Excel.
Рис.5. Окно эксергетического баланса и полученных эксергетических КПД энергоблока
.
Рис. 6. Вкладка «Сведения о программе»
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что база данных предложенной программы является пополняемой и адаптированной под различные виды топлива и их состава, что позволяет судить об актуальности её использования.
Литература:
- Казаков В. Г., Луканин П. В., Смирнова О. С. Термодинамические методы анализа в энергоиспользующих процессах: учебное пособие/ СПб ГТУРП. — СПб., 2011. — 93 с.: ил.20.
- Авторское свидетельство № 1090. «Расчет эксергии» программа для ЭВМ. Авторы: Балабекова М. О., Бахов Ж. К., Орымбетов Э. — 4.07.15.
