На современном этапе развития наблюдается существенное изменение взглядов на вопросы экономии топлива и энергоресурсов в целом. Данная ситуация обуславливает планомерное ужесточение требований, которые предъявляются к качеству проектирования, расчета и эксплуатации энергоблоков ТЭЦ. Так, применительно к энергоблокам ТЭЦ, энергетический анализ преследует две основные цели. Во-первых, это учет степени термодинамического совершенства рабочих процессов, а во-вторых, определение оптимальных путей для увеличения экономии топлива. Известно, что в практической деятельности энергетический анализ базируется на использовании термодинамического энергетического потенциала, обладающего такими свойствами, как предоставление значения работы в тех или иных термодинамических условиях. Применяя указанное свойство энергетического потенциала, вполне можно оценить работоспособность потоков энергии и вещества в каждом сечении технологических процессов энергоблока. Полагаем, что данное свойство позволяет оценивать все характеристики энергоблока, необходимые для анализа, а также характеристики энергетических систем и агрегатов на базе общей и логически последовательной методики, характеризующейся универсальным характером.
Представляется, что данную методику можно охарактеризовать в качестве универсальной в связи с тем, что характер процессов формы энергии не имеет в данном случае принципиального значения, а практические методики и подход к энергетическому анализу остается неизменным. В рамках энергетического анализа энергоблоков ТЭЦ осуществляется исследование как энергоблока в целом, так и его подсистем, которые формируются путем разделения технологической схемы на структурные элементы. Полагаем, что данное разделение преследует в данном аспекте цель получения максимально полной информации относительно процессов преобразовании энергии в подсистемах подобного рода. В данном аспекте анализу также подвергаются режимы работы в данных подсистемах, затраты, которые с этим связаны, а также параметры, которые являются для данных подсистем оптимальными. Таким образом, в указанной ситуации решаются задачи в сфере выбора оптимальных параметров энергоблока и его подсистем, оценка затрат, КПД и определение максимально выгодных параметров эксплуатации оборудования.
В практической деятельности обычно применяется методики для анализа режимов работы ТЭЦ, которые формируются на основе «физического метода», не позволяющего адекватно оценить эффективность деятельности ТЭЦ с термодинамической точки зрения. Например, на основании данного метода, КПД энергоблока по отпуску теплоэнергии оценивается в качестве произведения КПД транспорта и котла, что фактически не изменяет эффективность отпуска теплоэнергии ТЭЦ на различных режимах.
Что касается рассматриваемой ТЭЦ, то она была создана на основе производственно-территориального комплекса № 2, который ранее входил в состав филиала ОАО «Генерирующая компания» Нижнекамская ТЭЦ. Однако с 01.06.2010 года «Нижнекамская ТЭЦ» начинает осуществлять свою деятельность на самостоятельной основе, будучи дочерним предприятием компании ПАО «Татнефть».
На сегодняшний день Нижнекамская ТЭЦ является поставщиком тепловой энергии для таких предприятий города, как АО «ТАНЕКО», ПАО «НКНХ» и других, которые входят в Нижнекамский промышленный узел. Кроме того, ТЭЦ осуществляет снабжение города Нижнекамска горячей водой.
Оборудование Нижнекамской ТЭЦ включает в себя 2 водогрейных и 9 энергетических котлов, а также 7 турбоагрегатов. Установленная электрическая мощность ТЭЦ равна 724 МВт, а тепловая мощность равна 1580 Гкал/час.
Представляется вполне естественным, что современные энергоблоки представляют собой достаточно сложную техническую систему, которая характеризуется наличием большого количества внутренних и внешних взаимосвязей. В связи с этим, энергоблоки вполне могут рассматриваться через призму энерготехнологических многоцелевых энергоблоков.
Ключевая цель комплексной технико-экономической оптимизации энергоблоков состоит в подборе оптимальных параметров термодинамического цикла и тепловой схемы, а также компоновочных и конструктивных параметров энергооборудования, с учетом существующих внешних и внутренних ограничений.
Оценивая потоки всех видов вещества и энергии на основе такого критерия, как энергия, появляется возможность получения обобщенных термодинамических характеристик агрегатов и многоцелевых систем и ее подсистем. Стоит отметить, что в качестве обобщенной характеристики в данном аспекте выступает энергетическая характеристика, под которой стоит понимать суммарную энергию, производимую в единицу времени.
На практике все термодинамические системы можно сравнивать по энергетической производительности. Так, если какой-либо из выходящих потоков на практике не используется, он не будет включаться в сумму выходящих потоков энергии, и будет определять ее внешние потери.
Цель энергетического анализа состоит в формировании разреза и термодинамического снимка функционирующей комбинированной системы с позиции отдельных процессов и энергетических характеристик, которые в ней происходят. Одновременно с этим, анализ осуществляется на основании взаимодействия с окружающей средой и влияния режимных параметров на показатели эффективности и КПД. Отсюда следует, что основная задача энергетического подхода состоит в обосновании представленного состава энергетических показателей и их оценке при оптимальном сочетании всех параметров на основании учета разновидности технологических систем. В модели технико-экономического исследования, которая предложена в настоящем исследовании, заложены основные принципы теории агрегативных систем и энергетической методологии.
Список литературы:
- Чимэд, O. Технико-экономическая эффективность работы ТЭЦ на основе энергетической методологии [Текст] / О. Чимэд // Энергия – 2015: материалы Международная. науч. тех. конф. молодых ученых. / под ред. О. В. Боруш. – Иваново: Изд – во ИГЭУ, 2015. – С. 8 – 10.
- Чимэд, O. Разработка системы комплексных показателей эффективности работы ТЭЦ на основе энергетической методологии [Текст] / О. Чимэд, О. В. Боруш // Сборник научных трудов НГТУ. – Новосибирск: – 2015. Выпуск №19. – С. 50 – 57.
- Чимэд, O. Методика расчета тепловой схемы и энергетических показателей работы ТЭЦ [Текст] / О. Чимэд, О. В. Боруш // Электротехника. Электротехнология. Энергетика: материалы VII Международная. конф. молодых ученых. – Новосибирск: – 2015. – Изд – во НГТУ. – С. 446 – 448.
- Шляхин, П. Н. Краткий справочник по паротурбинным установкам / П. Н. Шляхин, М. Л. Бершадский – Москва: Энергия, 1970. – 216 с.
- Щинников, П. А. Научно – методические основы исследования энергоблоков ТЭС / П. А. Щинников // Научный вестник НГТУ. – 2004. – №3 (18). – С. 161 – 168.
- Щинников, П. А. Комплексные исследования ТЭС с новыми технологиями [Текст] / П. А. Щинников, [и д.р.] – Новосибирск: Изд – во НГТУ, 2005. – 528 с.
- Энергетические расчеты технических систем: справочное пособие [Текст] / В. М. Бродянский [и др.] / под ред. А. А. Долинского, В. М. Бродянского. – Киев: Наукова Думка, 1991. – 360 с.
- Эль – Саид, Я. Термоэкономика и проектирование тепловых систем / Я. Эль – Саид, Р. Эванс // ASME. 1970. № 1. – С. 2 – 31.
