Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
ТА ТВ ТЕ ТИ ТК ТО ТР ТС ТУ ТЩ ТЫ ТЭ ТЮ ТЯ

Термодинамическая оптимизация

 
Термодинамическая оптимизация, основанная на варьировании исходных параметров или изменении структуры системы, в ряде случаев может дать значительный практический эффект. На этом уровне появляется возможность учитывать и технико-экономические факторы, влияющие на параметр оптимизации - эксергетический КПД.
Термодинамическая оптимизация тепловых схем и параметров парогазовых установок позволяет из большого количества возможных вариантов отобрать основные для детального технико-экономического анализа.
Результаты термодинамической оптимизации параметров различных схем турбоустановок представлены в табл. 4.1. Наивысшую тепловую экономичность имеет наиболее сложная схема установки с двукратным промежуточным перегревом пара. Принимаемая при расчетах оценка эффективности влагоудаления оказывает на расчетную тепловую экономичность установки существенное влияние, соизмеримое для простых схем с влиянием изменения параметров в схемах промежуточной сепарации и перегрева.
Методика и программа термодинамической оптимизации принципиально не отличаются от методики и программы комплексной технико-экономической оптимизации. Отличие состоит в том, что при термодинамической оптимизации минимизируется удельный расход тепла на выработку электроэнергии. Кроме того, некоторые параметры должны быть исключены из состава оптимизируемых. К таким параметрам относятся в данном случае параметры регенеративного подогрева питательной воды и скорости пара в перегревателях, поскольку термодинамический оптимум по регенеративному подогреву соответствует минимальным значениям температурных напоров в подогревателях и минимальной величине подогрева воды в каждой ступени регенеративного подогрева, а оптимум по скорости пара соответствует бесконечно малой скорости пара.
Методика предназначена для термодинамической оптимизации расхода промежуточного теплоносителя и площади поверхности теплообмена промежуточного теплообменника при проектировании или реконструкции системы подогрева вязких и высокозастывающих нефтепродуктов для резервуаров нефтебаз.
Задача полного анализа систем и их термодинамической оптимизации с учетом основных системных связей требует в каждом конкретном случае специального рассмотрения, выходящего за рамки учебника. Поэтому ниже приводится пример анализа газотурбинной установки на термодинамическом уровне определением потерь в отдельных элементах, их эксергетического КПД и эффективности установки в целом.
Третий уровень термодинамического анализа дает возможность найти факторы, варьирование которых позволяет выйти ни термодинамическую оптимизацию системы.
Конечное давление пара, регенеративная система паровой ступени цикла, параметры газовой ступени подлежат технико-экономической оптимизации, при которой используются результаты предварительной термодинамической оптимизации. Технико-экономическая оптимизация основана на исследовании динамики соотношения капитальных и эксплуатационных затрат на установку при изменении тепловой схемы и параметров цикла.
Зависимость удельных энергозатрат N ( сплошная линия и металло-вложений М ( пунктир в теплообменную аппаратуру от разности температур на холодных концах.| Зависимость удельных энергозатрат V ( сплошная линия и поверхности теплообменных аппаратов F ( пунктир от давления всасывания смешанного хладагента. 1 - цикл на смеси с одной дроссельной ступенью. 2 - цикл на смеси с предварительным пропановым охлаждением и двумя ступенями дросселирования. Особого внимания заслуживает вопрос о методике оптимизации циклов на смешанном хладагенте. Термодинамическая оптимизация циклов на смеси направлена на достижение минимальных энергетических затрат. Исходя из этого условия выбираются состав хладагента и его давление на стороне нагнетания и всасывания. Их определением исчерпывается первый этап оптимизационных исследований циклов на смеси.
Методика и программа термодинамической оптимизации принципиально не отличаются от методики и программы комплексной технико-экономической оптимизации. Отличие состоит в том, что при термодинамической оптимизации минимизируется удельный расход тепла на выработку электроэнергии. Кроме того, некоторые параметры должны быть исключены из состава оптимизируемых. К таким параметрам относятся в данном случае параметры регенеративного подогрева питательной воды и скорости пара в перегревателях, поскольку термодинамический оптимум по регенеративному подогреву соответствует минимальным значениям температурных напоров в подогревателях и минимальной величине подогрева воды в каждой ступени регенеративного подогрева, а оптимум по скорости пара соответствует бесконечно малой скорости пара.
В основу термоэкономического анализа ЭХТС положено понятие стоимости эксергии, включающей все виды затрат в денежном выражении. Эксергетический же метод термодинамического анализа ЭХТС, как и ее термодинамическая оптимизация, учитывает только прямые, непосредственные затраты энергии. Другие виды затрат ( как, например, расход материалов, также связанный с затратой энергии на их получение, транспорт и обработку) не учитываются. Однако целевая функция при анализе и оптимизации любой ЭХТС должна учитывать все виды затрат и поэтому в качестве такой функции в термоэкономическом анализе используются приведенные затраты.
После определения перспективных схем АЭС и выбора термодинамических параметров, подлежащих оптимизации, после выбора конструкций элементов схем ( и, следовательно, конструктивных параметров, подлежащих оптимизации) моделируются стоимостные зависимости для всех элементов схем и проводятся исследования влияния термодинамических, расходных и конструктивных параметров на технико-экономические показатели АЭС. Так же, как при термодинамических исследованиях, выявляются основные ( сильно влияющие) параметры, подлежащие оптимизации, и производится оптимизация термодинамических, расходных и конструктивных параметров по критерию экономической эффективности. В отличие от термодинамической оптимизации дополнительно следует проверить несколько конструктивных решений по отдельным элементам схем и выявить влияние внешних условий на оптимальные параметры АЭС.
В книге рассмотрены термодинамические процессы, лежащие в основе работы криогенных систем. Изложены специальные разделы термодинамики низких температур. Рассмотрены процессы охлаждения, в которых используются квантовые, термоэлектрические и термомагнитные явления. Описаны методы термодинамической оптимизации и оценки качества криогенных систем.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11