-
Creator
-
Фіалко, Н., Степанова, А., Шевчук, С., Сбродова, Г., та Мартюк, О.
-
Date
-
2025
-
Description
-
Представлено результати багаторівневої оптимізації робочих та конструктивних параметрів системи рекуперації тепла опалювальної котельні з водогрійним теплоутилізатором, призначеним для нагрівання зворотної води теплової мережі. Котельня обладнана підігрівачем охолоджених димових газів безпосередньою котловою водою для запобігання конденсації в її газовідвідних каналах. Під час виконання оптимізаційних досліджень було реалізовано режим роботи котла, який відповідав конденсаційному режиму роботи водогрійного теплоутилізатора. Поверхні теплообміну теплоутилізатора та газопідігрівача були виготовлені з ребристих труб зі сталевою основою та алюмінієвими ребрами. Температура зворотної та прямої води котла відповідала графіку теплової мережі з різницею температур теплоносія 25°C та розрахунковою температурою повітря -20°C. Температура вихлопних газів після котла в номінальному режимі відповідала 166°C. Запропоновано методологію багаторівневої оптимізації, яка дозволяє звести загальні задачі оптимізації системи рекуперації тепла до простіших, узгоджених локальних задач оптимізації кожного рівня оптимізації. Метою роботи є підвищення ексергетичної ефективності системи рекуперації тепла шляхом багаторівневої оптимізації експлуатаційних, технологічних та структурних параметрів. Для досягнення цієї мети були поставлені наступні завдання: розробити блок-схему багаторівневої оптимізації та схему рекурсивного байпасу рівнів; розробити математичні моделі для оптимізації параметрів кожного рівня; за допомогою рекурсивної схеми байпасу рівнів оптимізації визначити оптимальні значення параметра установки. Представлено основні принципи багаторівневої оптимізації електростанцій, згідно з якими система рекуперації тепла поділяється на п'ять рівнів оптимізації. Для побудови математичних моделей використовувалися статистичні методи планування експериментів, методи ексергетичного балансу, матричні методи ексергетичного аналізу, а також варіантні та структурно-варіантні методи ексергетичного аналізу. Для кожного рівня оптимізації обрано методи побудови математичних моделей, запропоновано критерії оцінки ексергетичної ефективності та варіювання параметрів. Як змінні параметри використовуються змінні параметри об'єкта заданого рівня, а як постійні параметри - оптимальні параметри, які є результатами розв'язання локальних задач оптимізації інших рівнів. Як критерії оцінки ефективності було обрано енергетичний критерій Кірпічова, теплоенергетичний, енерготехнологічний критерії та питома матеріаломісткість. Представлено функціональні залежності та графіки залежностей критеріїв ефективності від параметрів елементів системи рекуперації тепла. Функціональні залежності враховують зміну вологості відхідних газів у «мокрій» зоні конденсаційного теплоутилізатора. На кожному рівні оптимізації, Вирішено відповідні задачі оптимізації та визначено оптимальні значення робочих та конструктивних параметрів конденсаційного водонагрівального теплоутилізатора та газового підігрівача. За допомогою рекурсивної схеми бапасування рівнів оптимізації визначено оптимальні значення параметрів системи рекуперації тепла, що дозволяє збільшити коефіцієнт використання теплоти палива установки на 5...8%.
-
Format
-
pdf
-
Language
-
Українська
-
Extent
-
С. 38-47
-
Identifier
-
https://doi.org/10.31472/ttpe.2.2025.4
-
Subject
-
Комунальна енергетика
-
Промислова енергетика
-
Котельні установки
-
Location
-
Київ
-
edition
-
Теплофізика та теплоенергетика. 2025. T. 48, № 2
URL