Добірка наукової літератури з теми "Теплова схема ТЕЦ"

Теплову енергію широко використовують у промисловості та житлово-комунальному господарстві України. Налагодження точного обліку теплової енергії (ТЕ) є необхідним для її ефективного та економного використання, а також дає змогу виявити недоліки теплогенерувальних об'єктів і теплових мереж та усунути їх. Виконано аналіз стану приладового обліку кількості теплової енергії та нормативного забезпечення систем вимірювання кількості ТЕ. Встановлено, що чинні нормативні документи не містять методики визначення кількості ТЕ для всіх існуючих конфігурацій систем обліку ТЕ, а також методики оцінювання похибки (невизначеності результату вимірювання) кількості ТЕ. Розроблення таких методик є вкрай необхідним. Виконано класифікацію систем теплопостачання, що дає змогу проаналізувати можливі схеми систем вимірювання кількості. Розглянуто рівняння для визначення кількості теплової енергії для типових схем систем обліку на джерелах ТЕ та у схемах теплопостачання споживачів. Встановлено, що у відомих нормативних документах не враховано всі особливості структури систем теплопостачання споживачів, тому необхідним є подальший аналіз схем теплопостачання споживачів та уточнення рівнянь для обчислення кількості ТЕ у таких системах. Сформульовано недоліки основних нормативних документів та невирішені завдання обліку ТЕ і визначено напрями досліджень для удосконалення нормативної бази обліку ТЕ.

Проведено оцінку ефективності комбінованого використання низькопотенційної теплоти ґрунту та атмосферного повітря для роботи установки теплонасосного теплопостачання. Проведено аналіз основних положень нормативних документів ЄС та законодавчих актів України в частині віднесення теплових насосів до обладнання, яке використовує відновлювані джерела енергії та вибору критерію такого віднесення. Розглянуто мінімально допустиме значення середнього розрахункового сезонного коефіцієнту корисної дії. Проаналізовано вплив тривалості температур повітря різних градацій на теплопродуктивність теплового насосу та визначено часові інтервали ефективної роботи кожного з низькопотенційних джерел. Для підвищення ефективності роботи двоконтурної теплонасосної системи запропоновано схему вилучення низькопотенційної теплоти з використанням ґрунтової теплової труби і повітряного теплообмінника на базі двофазного гравітаційного термосифону. Розглянуто вихідні дані та припущення для оцінки теплового потенціалу верхніх шарів Землі, який може використовуватись для геотермального теплопостачання з застосуванням теплових насосів. Виконано порівняння енергетичних характеристик геотермального і повітряного теплового насосу при їх автономної і комбінованої роботи протягом року в кліматичних умовах міста Києва і показано, що комбіноване використання низькопотенційної теплоти атмосферного повітря і ґрунту дозволяє в 1,2 рази збільшити річну теплопродуктивність теплонасосної системи. На підставі проведених досліджень встановлено, що перевагою повітря, як теплоносія, є те, що повітряні теплові насоси можуть працювати практично повсюди і не вимагають облаштування низькотемпературного контуру. Перспективним способом підвищення ефективності теплового насоса при річному циклі його роботи є комбіноване використання низькопотенційної теплоти ґрунту та повітря. Теплонасосна система з двома джерелами енергії забезпечує високу теплопродуктивність теплового насоса протягом всього року і має більш високий показник енергетичної ефективності у порівнянні з традиційними рішеннями. Бібл.11, табл.2, рис.4.

Бурхливий розвиток світового морського флоту, визначило його якісна зміна, збільшивши його загальну енергоємність, підвищило потужності головної енергетичної установки, суднової електростанції. Параметри суднових двигунів внутрішнього згоряння СДВЗ постійно підвищуються, що веде до збільшення параметрів утилізованого тепла. Разом з тим, обсяги низькотемпературного тепла (також його називають викидними теплом), теж збільшуються, надаючи певні можливості в його використанні. У передових наукових розробках дані конкретні розрахунки використання утилізованого тепла, яке може скласти до 10% потужності головної енергетичної установки. Сам процес утилізації тепла на сучасних судах останнім часом отримав свій розвиток в використанні енергії відпрацьованих газів головного двигуна в утиль-котлах для роботи допоміжного паротурбогенератору, і на пряму після турбіни наддуву двигуна він утилізується в турбогенераторі відпрацьованих газів. Ідея спрямована на використання низькотемпературного тепла в ГПТ на морських судах. Проаналізувавши наукові публікації вітчизняних і зарубіжних авторів, включаючи останні розробки та теплові схеми світових лідерів виробляють суднове енергетичне обладнання, за основу взято обладнання Mitsubishi Heavy Industries, Ltd (MHI).

Актуальность. Парогазовые установки рассматриваются как одно из перспективных направлений развития теплоэнергетических установок, работающих на природном газе. Интерес к их внедрению в России объясняется большими запасами природного газа, низкими капиталовложениями и минимальными выбросами вредных веществ в окружающую среду. Из термодинамики известно, что для достижения высокого КПД цикла необходимо иметь высокую температуру подвода теплоты и низкую температуру ее отвода, а также обеспечить работу оборудования с минимальными внутренними потерями и иметь рациональную тепловую схему взаимосвязи оборудования в цикле. На современном этапе максимальная температура подвода теплоты в камере сгорания газотурбинной установки при существующих конструкционных материалах и способах охлаждения элементов турбины достигла 1600 °С, а температура отвода теплоты в конденсаторе при работе цикла Ренкина на воде по условиям экономичности не может быть ниже 15 °С. При этих условиях на наиболее совершенных трехконтурных парогазовых установках с промежуточным перегревом пара достигнут электрический КПД 63 %. Для цикла Ренкина при работе на воде температура конденсации пара по условию замерзания должна быть выше 0 °С. Для парогазовой установки при работе в условиях низких среднегодовых температур окружающей среды, что характерно для России и особенно отдаленных северных районов добычи газа, можно отводить теплоту в цикле Ренкина значительно ниже 0 °С, но это надежно можно выполнить только применяя конденсаторы с воздушным охлаждением, если в качестве рабочего тела в цикле Ренкина использовать органическое рабочее тело. Недостатком современных органических рабочих тел является низкая предельная температура их термического разложения, которая составляет 300…400 °С. Объект: парогазовые установки с циклами на трех рабочих телах, где верхний цикл Брайтона работает на продуктах сгорания природного газа, средний – цикл Ренкина – работает на воде и водяном паре в интервале температур 100…650 °С, а нижний – Органический цикл Ренкина – работает на органических рабочих телах в интервале температур –30…250 °С. Цель: выбор рациональной технологической схемы парогазовой установки c применением циклов на трех рабочих телах и воздушного конденсатора для возможности надежного отвода теплоты от органического рабочего тела при температуре ниже 0 °С и определение оптимальных параметров циклов. Методы. Сложные теплоэнергетические системы, включая парогазовые установки, характеризуются многообразием процессов, протекающих в их элементах. Такие установки можно эффективно исследовать только с помощью методов математического моделирования и оптимизации. При проведении исследований в данной работе использован системный подход, методы энергетических балансов и расчет термодинамических и теплофизических параметров рабочих тел с помощью современных сертифицированных программ. Результаты. Разработана оригинальная схема парогазовой установки утилизационного типа с циклами на трех рабочих телах, где верхний цикл Брайтона работает на продуктах сгорания природного газа, средний цикл Ренкина работает на воде и водяном паре, нижний – Органический цикл Ренкина – работает на органическом рабочем теле с конденсацией его в воздушном конденсаторе. Разработана математическая модель и программа расчета предложенной схемы. Определено наиболее эффективное органическое рабочее тело для нижнего цикла Ренкина. Проведен параметрический анализ влияния основных параметров циклов на КПД брутто и нетто парогазовой установки.

Особенностью современного этапа развития энергетики РФ является увеличение физически изношенного оборудования на тепловых электростанциях, наращивание электрических мощностей в европейской части страны атомных электростанций, работающих преимущественно в базовой части суточного электрического графика. В этих условиях станции на органическом топливе вынуждены работать в переменной части электрического графика, что приводит к ухудшению показателей тепловой экономичности и удорожанию вырабатываемой энергии. В статье рассматривается эффективность замены паротурбинного оборудования ТЭЦ на газотурбинное, обладающего высокими маневренными характеристиками В качестве основного оборудования была выбрана отечественная газотурбинная установка ГТЭ-65. Для расчета термодинамических и экономических показателей ТЭЦ-ГТУ, при работе по электрическому графику нагрузок, была разработана и составлена математическая модель, а также блок-схема алгоритма расчета характеристик и показателей эффективности станции для двух вариантов: при глубокой разгрузке ГТУ в ночной период и при остановке ГТУ в ночное время. В результате расчетов было установлено, что наибольший экономический эффект достигается при эксплуатации ГТУ без останова в ночной период.

Здійснено аналіз варіантів, зокрема з урахуванням досвіду технічного переоснащення енергоблоку ст. № 4, виконано передпроектні розрахунки технологічних схем для системи приготування пилу, подачі пилу в котел та спалювання в котлі ТПП-210А блоку ст. № 3 Трипільської ТЕС вугілля марок Г та ДГ з максимальним збереженням компоновки наявного обладнання за різних навантажень, пусків і зупинів, оцінено досяжний діапазон потужності блоку під час роботи на вугіллі марок Г та ДГ та обґрунтовано сукупність технічних рішень для переведення котла ст. № 3 на газове вугілля. Виконано позонний тепловий розрахунок топки за визначеними варіантами за різних навантажень. Проведено розрахункову оцінку діапазону навантаження для забезпечення умов РШВ, запобігання шлакуванню ширм та збереження наявних температурних умов експлуатації стінок НРЧ під час спалювання газового вугілля різної якості. Виконано повіркові теплові розрахунки котла ТПП-210А ст. № 3 згідно з Нормативним методом з використанням довідкових даних для визначення можливості несення котлом номінального та часткових навантажень. Загалом було виконано 9 варіантів розрахунків (на антрациті з калорійністю 5500 ккал/кг на номінальному навантаженні – для верифікації застосованого методу та вихідних даних щодо котла; на двох розрахункових паливах на навантаженнях 100, 90, 80 та 70 % від номінального). Для розрахунку використовували фактичні значення присмоктів у топку, елементи конвективної шахти та РПП. Підтверджено можливість та доцільність реалізації схеми зі скиданням відпрацьованого сушильного агенту до скидних пальників як витратно-швидкісними розрахунками пилосистем і пальників, так і повірковими позонними розрахунками топки для обох видів розрахункового вугілля на навантаженнях від 100 до 70 % від номінального. Показано, що температура газів та питоме теплове навантаження променесприймальної поверхні у всіх зонах топки під час спалювання газового вугілля не перевищують ті, що реалізуються під час спалювання антрациту, що свідчить про непогіршення наявних (як під час спалювання антрациту) температурних умов експлуатації стінок НРЧ під час спалювання газового вугілля у всіх зонах топки.

У наш час дефіцит енергії і охорона навколишнього середовища змушують господарників і проектувальників систем кондиціювання до пошуку інших, непарокомпресійних джерел холодопостачання. В статті запропонована система кондиціювання повітря, яка використовує природну нерівноважність атмосферного повітря – психрометричну різницю температур. Проаналізовані процеси прямого та непрямого випарного охолодження повітря стосовно досягнення комфортної зони. На h,d- діаграмі показано, що в результаті прямого випарного охолодження можна досягти області комфорту. Відмічено, що визначальний вплив на ефективність процесу випарного охолодження має вологовміст повітря на вході в апарат. В регіонах, де він високий, вирішальну роль відіграє попереднє осушення повітря. Запропонована альтернативна установка кондиціювання повітря на основі випарного охолодження і попереднього осушення повітря, завдяки чому збільшується психрометрична різниця температур повітря та стає можливим вийти в комфортну зону без застосування парокомпресійного холодильного циклу. Осушення повітря відбувається в абсорбері розчином бромістого літію, для регенерації якого використовується тепло, що виробляється сонячними колекторами. З огляду на те, що в процесі абсорбції температура абсорбенту зростає, в схемі передбачено відведення теплоти абсорбції водою, попередньо охолодженою в градирні. Поставлено задачу досягти після установки стану повітря, близького до температури точки роси, збільшивши таким чином її холодопродуктивність. При цьому слід забезпечити зменшення габаритів установки та витрат енергії на переміщення контактуючих потоків повітря, води та розчину абсорбенту. Всі тепломасообмінні апарати в установці виконані за поперечною схемою на основі регулярної насадки. Такий підхід дозволив мінімізувати аеродинамічний опір апаратів та їх габарити. Розроблена схема сонячної системи кондиціювання повітря (ССКП) запропонована для кондиціювання одного із супермаркетів

Проблема и цель. Целью проводимых исследований является теоретическое обоснование и практическая реализация технологии производства воска на пасеках. Объект исследования: агрегаты для вытопки воска, включающие парогенератор для выработки перегретого пара и паровую рамочную воскотопку. Необходимость проводимых исследований вызвана дефицитом воска на внутреннем рынке Российской Федерации, а также малой производительностью и эффективностью выпускаемых промышленностью агрегатов для вытопки воска. Сложившаяся ситуация требует разработки усовершенствованной технологии получения пасечного воска с минимальными затратами. Методология. Для достижения цели исследования и ответа на поставленные вопросы был сделан анализ литературы и проведены теоретические исследования. В статье представлена конструктивно-технологическая схема установок для вытопки воска. Была составлена схема теплового баланса с наглядным распределением потерь тепла при работе исследуемых агрегатов. Теоретический анализ потерь тепла при вытопке воска производился с использованием известных законов и формул теории теплообмена, а также с учётом накопленного опыта учёными Рязанского ГАТУ им. П.А. Костычева, занимавшимися исследованиями работы агрегатов для вытопки воска. Результаты. Была получена методика расчёта теплового баланса агрегатов для вытопки воска с использованием основных законов теплообмена и даны формулы для определения количества теплоты, требуемой для вытопки воска. Приведены формулы для расчёта термического КПД установок и тепловой мощности парогенератора. Намечены пути дальнейшей модернизации агрегатов для вытопки воска. Заключение. Проведённые теоретические исследования показали, что тепловая мощность парогенератора зависит от ряда факторов: затрат тепла на разогрев воскосырья, рамок, воды; от размеров и свойств материалов парогенератора и воскотопки. Дальнейшим этапом повышения эффективности работы агрегатов может стать подбор и установка теплоизоляционных материалов, что позволит сократить потери тепла в окружающую среду и, тем самым, повысить термический КПД агрегатов для вытопки воска. Problem and goal. The purpose of the research is the theoretical justifcation and practical implementation of the technology of wax production in apiaries. Object of research: units for melting wax, including a steam generator for generating superheated steam and a steam frame wax burner. The need for research is caused by the shortage of wax in the domestic market of the Russian Federation, as well as the low productivity and efciency of industrial units for melting wax. The current situation requires the development of an improved technology for obtaining beeswax with minimal costs. Methodology. To achieve the goal of the study and answer the questions posed, an analysis of the literature was made and theoretical studies were conducted. The article presents a design and technological scheme of installations for wax melting. A diagram of the heat balance was drawn up with a visual distribution of heat losses during the operation of the studied units. The theoretical analysis of heat loss during wax melting was carried out using the well-known laws and formulas of the theory of heat transfer, as well as taking into account the accumulated experience of scientists from the Ryazan State Agrotechnological University named after I. P.A. Kostychev, who researched the operation of units for melting wax. Results. A method was obtained for calculating the thermal balance of wax heating units using the basic laws of heat transfer and formulas were given for determining the amount of heat required for wax heating. Formulas for calculating the thermal efciency of plants and the thermal power of the steam generator are given. The ways of further modernization of the units for melting wax are outlined. Conclusion. The theoretical studies have shown that the heat capacity of the steam generator depends on a number of factors: the cost of heat to warm up vascolare the water, from the size and properties of materials generator and extractors. A further step in improving the efciency of the units can be the selection and installation of thermal insulation materials, which will reduce heat loss to the environment and, thereby, increase the thermal efciency of the units for melting wax.

В работе рассмотрены особенности эксплуатации автомобилей при низких температурах окружающего воздуха, а также существующие способы и средства тепловой подготовки их агрегатов. Если вопросы тепловой подготовки и поддержания рационального температурного режима двигателей внутреннего сгорания автомобилей в значительной степени решены, то для агрегатов их трансмиссий они требуют дальнейшего развития. Проанализировано применение тепловых аккумуляторов для тепловой подготовки агрегатов автомобилей. Предложен способ и система обеспечения рационального температурного режима коробки передач автомобиля КамАЗ с использованием теплового аккумулятора фазового перехода. Сформулированы цель и задачи исследований. Проведен расчет объема теплоаккумулирующего материала, необходимого для подогрева трансмиссионного масла коробки передач автомобиля КамАЗ до рациональной температуры в условиях зимней эксплуатации. Разработаны гидравлическая и функциональная схемы системы регулирования температуры масла в коробке передач автомобиля КамАЗ с тепловым аккумулятором фазового перехода, применение которой обеспечит быстрый выход на рациональный температурный режим коробки передач автомобиля и его стабилизацию как в зимнее, так и в летнее время года и, тем самым, снизит износ деталей, механические потери в коробке передач, расход топлива автомобилем.The paper discusses the features of operation of cars at low ambient temperatures, as well as existing methods and means of heat treatment of their units. If the issues of thermal preparation and maintaining a rational temperature regime of automobile internal combustion engines are largely resolved, then for the units of their transmissions they require further development. The application of heat accumulators for the thermal preparation of automobile units is analyzed. A method and system for ensuring a rational temperature regime of a KamAZ car gearbox using a phase transition heat accumulator is proposed. The purpose and objectives of research are formulated. The calculation of the volume of heat-accumulating material necessary for heating the gear oil of a KamAZ car gearbox to a rational temperature in winter conditions has been carried out. A hydraulic and functional diagram of the oil temperature control system in a KamAZ car gearbox with a phase-transfer heat accumulator has been developed, the use of which will provide quick access to the rational temperature regime of the car gearbox and its stabilization in both winter and summer seasons and, thereby, reduce wear of parts, mechanical losses in the gearbox, fuel consumption by the car.

Ссылка для цитирования: Ершов М.С., Феоктистов Е.А. Аналитическое решение для шестимассовой термодинамической модели асинхронного двигателя закрытого исполнения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2022. – Т. 333. – № 2. – С. 53-61. Актуальность исследования определена тем, что тепловые режимы работы асинхронных двигателей во многом определяют их надежность. В настоящее время хорошо проработаны вопросы расчета установившихся тепловых режимов двигателей. Вопросы практического расчета переходных тепловых процессов проработаны меньше и ограничены численным моделированием многомассовых схем или аналитическими решениями для моделей с несколькими массами. В данной работе предложена методика и получено аналитическое решение для типовой шестимассовой модели тепловых процессов асинхронного двигателя закрытого исполнения – Total Enclosed Fan Cooled. Полученные аналитические решения системы неоднородных линейных дифференциальных уравнений выражаются рядом, включающим постоянную составляющую и экспоненциальные члены, убывающие во времени, один из которых является доминирующим, определяющим регуляризацию процесса нагрева и охлаждения машины. Полученные аналитические решения позволяют лучше понять закономерности тепловых процессов двигателей при изменении режимов их работы и могут служить основанием для прогнозирования процессов нагрева и охлаждения в системах релейной защиты асинхронных двигателей закрытого исполнения. Цель: разработать методику аналитических решений для многомассовых термодинамических моделей электрических машин, получить аналитическое решение для типовой шестимассовой системы асинхронного двигателя закрытого исполнения и выполнить анализ полученных результатов. Объекты: асинхронные двигатели в закрытом исполнении. Методы: аналитическое решение системы неоднородных дифференциальных уравнений. Результаты. Разработана методика аналитических решений для многомассовых термодинамических моделей электрических машин, получено аналитическое решение для шестимассовой системы асинхронного двигателя закрытого исполнения и выполнен анализ полученных результатов, установлены закономерности регуляризации процессов нагрева объекта исследования.

Виконано проект теплоелектроцентрали з відпуском технологічної пари у кількості 620 т/год та тепловою потужністю 950 МВт, що призначена для покриття потреб у парі та гарячій воді. За допомогою техніко-економічного розрахунку було проведено порівняльний аналіз варіантів вибору основного обладнання ТЕЦ та визначено оптимальний (найменш витратний) варіант. Цим варіантом виявилася установка парових турбін Т-100-130 та Р-100-130/15; було проведено розрахунок теплової схеми, вибір допоміжного обладнання і екологічний розрахунок. Графічна частина проекту складається з трьох креслень: - теплова схема ТЕЦ; - компонування головного корпусу; - генеральний план.
There is project the thermal power plant with the vacation technical vapor installed 620 t/h and the thermal installed capacity 950 MW using for covering needs in vapor and hot water. With the aid of technicoeconomic calculation was made the comparison analysis selection of principal and equipments TPP define alternative (economically more profitable) selection. This is selection – installation steam turbines T-100-130 and R-100-130/15. Also there was made calculation of the thermal scheme, choice of the additional equipments and ecological calculation. The project has the graphic part, which consist of the three drawings: - the thermal scheme TPP; - the arrangement of the main building; - the general plan of the TPP.