Скачать статью в pdf.

УДК 621.182.3

DOI: 10.15507/0236-2910.027.201704.577-591

Оценка влияния порядка работы котлоагрегатов на их групповой удельный расход топлива

Левцев Алексей Павлович
заведующий кафедрой теплоэнергетических систем, Институт механики и энергетики, ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), доктор технических наук, профессор, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Кручинкина Ольга Алексеевна
магистрантка кафедры теплоэнергетических систем, Институт механики и энергетики ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» (Россия, г. Саранск, ул. Большевитская, д. 68), Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Юаньюань Ши
магистрантка по направлению «Теплоэнергетика и теплотехника», Институт механики и энергетики, ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), Университет Дзянсу, (г. Чжэньцзян, КНР), Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Введение: Удельный расход топлива (УРТ) для котельной относится к важнейшим показателям эффективности ее работы как в текущем, так и прогнозируемом периодах. С переходом к долгосрочным тарифам значимость данного показателя возрастает. Установка технических узлов учета тепловой энергии от котельных позволила оценивать фактический УРТ за интересующий период с достаточной точностью. Однако задача управления режимами работы котлоагрегатов, позволяющая получить минимальный УРТ, осталась нерешенной. В данной работе предложен алгоритм нахождения оптимального группового УРТ на отпуск тепловой энергии от котельной в зависимости от температуры наружного воздуха, основанный на использовании метода линейного программирования. Составлены режимные карты на примере двух котельных («Центральная» и «Химмаш» АО «МЭК» г. Рузаевка) по режимным картам и по прямым балансам для отдельных котлоагрегатов, позволяющие управлять режимами работы котлоагрегатов с минимальным, средним и максимальным групповым УРТ. Внедрение режимных карт на указанных котельных позволило снизить групповой УРТ до 10 %.
Материалы и методы: Исследование групповых УРТ проводилось с использованием результатов технологического аудита АО «МЭК» (г. Рузаевка, отопительный период 2016–2017 гг.). Для анализа были выбраны две квартальных котельных с нагрузками более 10 Гкал/час. Котельная «Центральная» включает 4 котла, котельная «Химмаш» – 3 котла. В процессе работы использовались общенаучные методы, а также методы линейного программирования.
Результаты исследования: Чтобы выявить зависимость влияния порядка работы котлоагрегатов на их групповой УРТ, были составлены алгоритм и программа. Данная задача решается методом линейного программирования. Алгоритм нахождения оптимального группового УРТ представляет последовательность шагов. Во-первых, составляется комбинация i-х котлоагрегатов в j-х режимах их нагрузки для обеспечения нагрузки котельной, соответствующей k-й температуре наружного воздуха. Во-вторых, записывается целевая функция и проверяется на экстремум (минимум, максимум, среднее значение), из которой вычисляются комбинации i-х котлоагрегатов в j-х режимах их нагрузки для обеспечения нагрузки котельной (при k-й температуре наружного воздуха), соответствующие минимальному потреблению топлива. Для найденных комбинаций находится групповой УРТ. Алгоритм реализован в табличном редакторе на примере двух котельных г. Рузаевка («Центральная» и «Химмаш»). Рассчитаны минимальный, максимальный и средний УРТ на выработку тепловой энергии от каждой из котельных в зависимости от температуры наружного воздуха.
Обсуждение и заключения: Практика энергетических обследований теплосетевых компаний в системах коммунального теплоснабжения показала, что более поло¬вины котлоагрегатов работает в ручном режиме. Групповой фактический УРТ на выработку (отпуск) тепловой энергии в котельной отличается от расчетного, утвержденного в тарифе, на 20 % и более. Одним из эффективных и малозатратных мероприятий по снижению УРТ на отпуск тепловой энергии от котельной является повышение точности соблюдения режимов горения и строгого выполнения порядка работы котлоагрегатов. Последнее достигается за счет разработки режимных карт для котельных, которые составляются по результатам технологического аудита. Задача определения оптимального порядка работы котлоагрегатов с различными индивидуальными УРТ на выработку тепловой энергии от котельных решается методом линейного програмирования. В статье предложен алгоритм нахождения оптимального группового УРТ на выработку тепловой энергии от котельной в зависимости от температуры наружного воздуха. Для котельной «Центральная» разница между минимальным и максимальным УРТ составляет 6,8 % по режимным картам и 17,74 % – фактически. Для котельной «Химмаш» разница между минимальным и максимальным УРТ составляет 2,29 % и 13,8 % соответственно. Режимные карты для котельных «Центральная» и «Химмаш» были внедрены на предпри¬ятии АО «МЭК», что позволило в режимах малых и средних нагрузок (температура наружного воздуха до -10 °С) снизить потребление газа до 10 %.

Ключевые слова: удельный расход топлива, котлоагрегат, метод линейного программирования, режимная карта, тепловая энергия, теплосетевая компания, нагрузка

Для цитирования: Левцев А. П., Кручинкина О. А., Юаньюань Ши. Оценка влияния порядка работы котлоагрегатов на их групповой удельный расход топлива // Вестник Мордовского университета. 2017. Т. 27, № 4. С. 577–591. DOI: 10.15507/0236-2910.027.201704.577-591

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.