
- •Міністерство освіти і науки України
- •Вінницький національний технічний університет
- •Кафедра ветеск
- •Лабораторні роботи №1-6
- •Вінниця, 2013
- •Порядок виконання роботи.
- •1.Оптимізація конденсаційної установки
- •Порядок виконання завдання:
- •2.Двохрівнева оптимізація підігрівників високого тиску(пвт)
- •3.Оптимізація поверхонь теплообміну підігрівників низького тиску
- •4.Оптимізація теплоефікаційної установки(тфу)
- •5. Оптимізація тисків пари у відборах турбіни.
3.Оптимізація поверхонь теплообміну підігрівників низького тиску
Суть роботи полягає у оптимізації варіантними розрахунками теплової схеми поверхонь теплообміну ПНТ F3, F4, F5, F6 при заданих коефіцієнтах теплопередачі К3, К4, К5, К6. Значення К згідно досліджень станційних ПНТ знаходяться в межах 2000-4000 Вт/м2град. (1.2.2.,с.25). Для урахування невизначеностей в значенні коефіцієнта теплопередачі К оптимізація виконується при середньому й найнижчому значеннях К (3000 i 2000 Вт/м2град).
Порядок виконання завдання:
1. Знайти оптимальні поверхні теплообміну F3, F4, F5, F6 при середніх значеннях К. Заповнити таблицю 5.
Таблиця 5 ‑ Оптимізація ПНТ при середніх коефіцієнтах теплопередачі
Варіант |
F3, м2 |
F4, м2 |
F5, м2 |
F6, м2 |
N, МВт |
в г.y.n./ кВт год. |
B, грн/рік |
базовий |
2000 |
2000 |
2000 |
2000 |
299,4 |
324,9 |
0 |
оптимальний |
|
|
|
|
|
|
|
2. Знайти оптимальні поверхні теплообміну F3, F4, F5, F6 при низьких значеннях К. Заповнити таблицю 6.
Таблиця 6 ‑ Оптимізація ПНТ при низьких значеннях К.
Варіант |
F1, м2 |
F2, м2 |
F3, м 2 |
F4, м 2 |
N, МВт |
в г.y.n./ кВт год. |
B, грн/рік |
базовий |
2000 |
2000 |
2000 |
2000 |
|
|
0 |
оптимальний |
|
|
|
|
|
|
|
3. Вибрати остаточний варіант. Заповнити таблицю 7.
Таблиця 7 ‑ Остаточний варіант
F1, м 2 |
F2, м 2 |
F3, м 2 |
F4, м 2 |
N, МВт |
в г.y.n. кВт год. |
B, грн/рік |
|
|
|
|
|
|
|
4. Зробити висновки
4.Оптимізація теплоефікаційної установки(тфу)
Виконується модернізація теплофікаційної установки шляхом збільшення її потужності з 15 МВт до 30 МВт за рахунок заміни підігрівників сітьової води на більш потужні. Для зменшення витрат на будівництво є доцільним залишити схему ТФУ незмінною. При потужності 30 МВт і температурному графіку 70-150°С витрата мережної води складає 370 т/год. Задача оптимізації полягає у визначенні для даної витрати води і заданого температурного графіка поверхонь теплообміну охолодника дренажу Fод, основного та пікового бойлерів Fоб і Fпб. За критерій якості варіанта ТФУ можуть бути прийняті приведені сумарні витрати В, грн/рік. Вартісні характеристики устаткування та їх зміни на протязі майбутньої експлуатації в значній мірі є ймовірними. Тому оптимізацію ТФУ доцільно вести в такій послідовності:
- формування альтернативних наборів вхідних даних;
- визначення базового варіанту;
- оптимізація поверхнею ТФУ для різних наборів вхідних даних;
- аналіз результатів оптимізації і визначення остаточного варіанту.
Альтернативні набори вхідних даних, визначені експертною оцінкою, наведені в таблиці 8.
Таблиця 8‑ Альтернативні набори вхідних даних.
Параметри |
Альтернативний варіант |
||
Песиміс-тичний |
Середній |
Оптиміс-тичний |
|
Вартість 1т палива, грн |
640 |
180 |
21 |
Вартість 1кВт*год електроенергії, коп. |
26 |
8,3 |
1 |
Вартість 1 м2 поверхні теплообміну, грн/м2 |
780 |
270 |
30 |
Число годин роботи на встановленій тепловій потужності за рік |
2800 |
4300 |
4300 |
Відносний коефіцієнт теплопередачі |
0,8 |
0,8 |
1 |
В базовому варіанті ТФУ поверхня ОД прийнята 40 м2, температури води за основним та піковим бойлером прийняті відповідно 120°С і 150°С. Цим температурам відповідають поверхні теплообміну ОБ і ПБ 385 і 195 м2. Параметри базового варіанту ТФУ наведені в таблиці 9.
Таблиця 9 ‑ Базовий варіант ТФУ
Характеристика |
Значення |
Витрата гострої пари, т/год |
963 |
Електрична потужність блока, МВт |
300,1 |
Теплова потужність, МВт |
30 |
Поверхня теплообміну ОД, м2 |
40
|
Температурний графік, °С |
150-70
|
Поверхня теплообміну ПБ, м2 |
192
|
Поверхня теплообміну ОБ, м2
|
385
|
Витрата сітьової води, т/год
|
370
|
Температура води за ОД, °С
|
74,4
|
Температура води за ОБ, °С
|
120
|
Температура води за ПБ, °С
|
150
|
Питома витрата умовного палива, г. У. п. /кВт*год
|
325,9
|
1. Ввести до програми "ENERGO" вхідні дані песимістичного варіанту. Знайти оптимальні значення поверхонь ОД, ОБ, ПБ. Заповнити таблицю 10.
Таблиця 10 ‑ Оптимізація при песимістичному наборі вхідних даних
Варіант |
В, грн/рік |
Fод, м2 |
Fоб, м2 |
Fпб, м2 |
tпб,ºС |
N, МВт |
В, гуп/кВт*год |
Базовий |
|
|
|
|
|
|
|
Оптимальний |
|
|
|
|
|
|
|
2. Внести до програми "ENERGO" вхідні дані середнього варіанта. Заповнити таблицю 11.
Таблиця 11 ‑ Оптимізація при середньому наборі вхідних даних
Варіант |
B, грн/рік |
Fод, м2 |
Fоб, м2 |
Fпб,м2 |
tпб,°С |
N, МВт |
В, гуп/кВт*год |
Оптимальний |
|
|
|
|
|
|
|
3. Внести до програми "ENERGO" вхідні дані оптимістичного варіанта. Заповнити таблицю 12.
Таблиця 12 ‑ Оптимізація при оптимістичному наборі вхідних даних.
Варіант |
B, грн/рік |
Fод, м2 |
Fоб, м2 |
Fпб, м2 |
tпб, °С |
N, МВт |
В, гуп/кВт*год |
Базовий |
|
|
|
|
|
|
|
Оптимальний |
|
|
|
|
|
|
|
4. Проаналізувати результати оптимізації і визначити остаточний варіант, параметри якого занести в таблицю 13.
Таблиця 13 ‑ Остаточний варіант ТФУ.
Варіант |
B, грн/рік |
Fод, м2 |
Fоб, м2 |
Fпб, м2 |
tпб, °С |
N, МВт |
В, гуп/кВт*год |
Остаточний |
|
|
|
|
|
|
|
5. Перерисувати з екрану ПЕОМ схему та параметри остаточного варіанту ТФУ.
6. Зробити висновки.