Исследование режимов работоспособности энергооборудования котлотурбинного цеха

Актуальность темы
В настоящее время ТЭЦ переживают трудные времена. Стоимость электроэнергии и тепла на ТЭЦ которые оснащены устаревшим оборудованием оказывается высокой, а их реализация по высоким тарифам сложной.
В связи с этим определение подхода , направленного на снижение топливных затрат ТЭЦ путем повышения эффективности управления оборудованием является актуальным.
1

Задачи исследования
Исследовать режимы работы энергооборудования, попробовать примененить одну из методик повышения энергетической эффективности на Новочебоксарской ТЭЦ- 3 путем оптимизации режимов работы оборудования (турбогенераторов)
Цель исследования
Проанализировать существующие методики и выбрать более эффективную;
Исследовать режимы работы энергооборудования;
Оценить применяемость выбранного метода к оборудованию НТЭЦ-3, разработать программу для предприятия;
Выдать решение по оптимизации режимов работы оборудования НТЭЦ-3;
Оценить экономическую эффективность внедрения данного метода.
2

Научная новизна работы
В применение метода (Султанова) для оптимизации топливоиспользования на оборудовании Новочебоксарской ТЭЦ-3
Практическая значимость
Выбранный метод повышения энергетической эффективности позволяет достичь экономию топлива, без изменения тепловой и электрической нагрузки для конечного потребителя. Предлагаемый метод довольно прост, и не требует постоянных трудоемких испытаний и вычислений, на базе этого разработано программное обеспечение в Microsoft Excel и передано предприятию.
3

Установленная электрическая мощность Новочебоксарской ТЭЦ-3 436 МВт, тепловая – 869 Гкал/ч.
Она является единственным источником теплоснабжения в городе, на станции установлено 5 турбин (типа Т и ПТ), а так же 7 котлов ( 4котла ТГМ 84, и 3 котла ТГМЭ 464).
Основным топливом на предприятии является природный газ, резервным –мазут.
Краткая характеристики НТЭЦ-3
Новочебоксарская ТЭЦ-3 основанна в 1965 году.
4

Метод Султанова
5

Достоинства метода
Метод (Султанова) имеет относительную простоту применения для определения расхода топлива и расчета его изменения для заданного и планируемого режима.
В отличие от других методов, предлагаемый метод может хорошо моделироваться для турбоустановок конкретных ТЭЦ и не потребует постоянных трудоемких вычислений.
6

Апробация методики на НТЭЦ-3
7

Оценка погрешности расчета
8

Выводы по апробации метода
Проанализировав данную методику на выбранном предприятии мы выяснили что метод рабочий, и величина значения погрешности расчета составит 1,11 %, что в полне допустимо , мы используем метод Султанова для оптимизации топливоиспользования на Новочебоксарской ТЭЦ-3.
9

Результаты работы
Для эксперимента были выбраны 20 режимов работы оборудования в период с 14 по 18 января и 17 по 20 февраля 2019 года. Данные занесены в таблицу 4.1
Проанализировав данные по режимам работы, мы пришли к выводу что в рассмотренный нами период были более постоянные режимы ТГ ПТ-65-130 (50-55 МВт) ,ТГ Т-100 -130 (99-108 МВт) исходя из этого выбираем более экономичный вариант работы оборудования. Таким оказался режим № 12 из таблицы 4.1
10

По расчетным данным среднечасовой расход топлива после проведенного перераспределения нагрузок м/у ТГ составил 87,351 тыс. нм3/ч. Что на 3.36 тыс. нм3/ч меньше чем до испытания
11

Результаты
По результатам проведения испытания с целью исследовать режимы работоспособности энергоообудования и оптимизации режимов работы ТЭЦ эффективность использования методики определения энергетической эффективности работы ТЭЦ подтверждается хорошим совпадением прогноза и факта по положительной экономии топлива в объеме 3.15( измерения) [3.36(расчетный)] тыс.м3/час газа. С учетом технических ограничений и условий работы оборудования в ходе испытания, при перераспределении электрической нагрузки между турбоагрегатами в пределах 4 % от суммарной отпускаемой мощности достигается относительный выигрыш в топливе, равный 3,39 %.
12

Данные о расходе топлива
13

Экономическая оценка оптимизации для различной компоновки оборудования
Таким образом в результате внедрения получим максимальную прибыль 52млн.руб в год.
14

Заключенние
В соответствии с задачами исследований в диссертационной работе получены следующие результаты:
Проанализированы методики повышения энергетической эффективности и выбрана методика Султанова. Она имеет относительную простоту применения.
Исследовали режимы работы энергоустановок котлотурбинного цеха.
Опробовав методику на НТЭЦ-3, мы выяснили что погрешность метода не велика, и для 18 событий составляет 1,11 % ,что вполне допустимо, на основании этого была разработана программа на базе Microsoft Excel и передана на предприятие для выбора более оптимальных режимов работы оборудования.
Были предложены эффективные варианты распределения нагрузок между агрегатами ТЭЦ,топливный эффект составил 0,8(ПТ-65-130 ПТ -135-130 и Т-100-130) и -1,7( ПТ-65-130, и Т-100-130) %, Предложили более экономичный режим работы оборудования, для ТГ ПТ-65-130 в пределах 49-55 МВт, ТГ Т-100-130 от 99 МВт до 108 МВт, полагаясь на более постоянный режим работы.
Проведена технико - экономическая оценка использования данной методики на НТЭЦ-3. В разной компоновке оборудования рассчитана прибыль полученная на экономии топлива в течение года, для компоновки обоборудования ( ПТ-65-130 и Т -100-130) прибыль составила около 52млн. руб. в год.
15