Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Дар ин чо станцияи калони электрикии аловй мавчуд аст. Вай чун мукаррарй кор мекунад: газ месузад, барои гарм кардани хонахо гармй, барои сети умумй кувваи электр хосил мекунад. Вазифаи аввалин гарм кардан аст. Дуюм, фурӯши тамоми нерӯи барқи тавлидшуда дар бозори яклухт. Баъзан, хатто дар хавои хунук, дар зери осмони соф барф пайдо мешавад, аммо ин таъсири тарафи кори манорахои хунуккунанда аст.

Станцияи электрикии аловии миёна аз ду дазор турбина ва дег иборат аст. Агар хачми зарурии истехсоли кувваи электр ва гармй аник маълум бошад, пас вазифа аз кам кардани харочоти сузишворй меистад. Дар ин ҳолат, ҳисоб ба интихоби таркиб ва фоизи боркунии турбинаҳо ва дегҳо барои ноил шудан ба самаранокии баландтарини кори таҷҳизот меравад. Самаранокии кори турбинахо ва дегхо ба навъи тачхизот, мухлати бе таъмир, режими кор ва гайра вобаста аст. Мушкилоти дигаре вуҷуд дорад, ки бо назардошти нархҳои маълуми нерӯи барқ ​​ва ҳаҷми гармӣ, шумо бояд муайян кунед, ки чӣ қадар нерӯи барқро тавлид ва фурӯшед, то фоидаи ҳадди аксар аз кор дар бозори яклухт ба даст ояд. Он гоҳ омили оптимизатсия - фоида ва самаранокии таҷҳизот - хеле камтар муҳим аст. Дар натиҷа метавонад вазъияте ба амал ояд, ки таҷҳизот комилан бесамар кор мекунад, аммо тамоми ҳаҷми нерӯи барқи тавлидшуда метавонад бо ҳадди аксар фурӯхта шавад.

Дар назария, ҳамаи ин кайҳо боз равшан буд ва зебо садо медиҳад. Масъала дар он аст, ки ин корро дар амал чй тавр кардан мумкин аст. Мо моделсозии моделиронии кори хар як тачхизот ва умуман тамоми станцияро сар кардем. Мо ба станцияи электрикии аловй омада, ба чамъоварии параметрхои хамаи кисмхо, чен кардани характеристика-хои хакикии онхо ва бахо додан ба кори онхо дар режимхои гуногун шуруъ намудем. Дар асоси онҳо, мо моделҳои дақиқро барои тақлид кардани кори ҳар як таҷҳизоти таҷҳизот таҳия кардем ва онҳоро барои ҳисобҳои оптимизатсия истифода бурдем. Ба пеш нигоҳ карда, ман мегӯям, ки мо танҳо аз ҳисоби математика тақрибан 4% самаранокии воқеӣ ба даст овардем.

рӯй дод. Аммо пеш аз тавсифи қарорҳои худ, ман дар бораи он, ки CHP аз нуқтаи назари мантиқи тасмимгирӣ чӣ гуна кор мекунад, сӯҳбат мекунам.

Чизҳои асосӣ

Унсурҳои асосии нерӯгоҳи барқӣ дегҳо ва турбинаҳо мебошанд. Турбинахо ба воситаи буги фишори баланд, ки дар навбати худ генераторхои электрикиро давр мезананд, кувваи электр хосил мекунанд. Энергияи боқимондаи буғ барои гармкунӣ ва оби гарм истифода мешавад. Дегҳо ҷойҳое мебошанд, ки буғ ба вуҷуд меояд. Барои гарм кардани дег ва тезондани суръати турбинаи буг вакти зиёд (соат) сарф мешавад ва ин бевосита талафи сузишворй мебошад. Айнан ҳамин чиз ба тағирёбии сарборӣ дахл дорад. Шумо бояд ин чизҳоро пешакӣ ба нақша гиред.

Тачхизоти ТЭЦ минимуми техникй дорад, ки режими минимум, вале муътадили кориро дар бар мегирад, ки дар он хонахо ва истеъмолкунандагони саноатиро бо гармии кифоя таъмин кардан мумкин аст. Одатан, миқдори зарурии гармӣ бевосита аз обу ҳаво (ҳарорати ҳаво) вобаста аст.

Хар як агрегат хатти самарабахш ва нуктаи максималии самараи кор дорад: дар фалон бор, фалон дег ва фалон турбина арзонтарин кувваи электр медихад. Арзон - ба маънои ҳадди ақали истеъмоли мушаххаси сӯзишворӣ.

Аксарияти станцияхои гармидихию баркии омехтаи мо дар Русия пайвасти параллел доранд, вакте ки хамаи дегхо дар як коллектори буг кор мекунанд ва хамаи турбинахо низ аз як коллектор кор мекунанд. Ин ҳангоми бор кардани таҷҳизот чандирӣ медиҳад, аммо ҳисобҳоро хеле душвор мегардонад. Чунин ходиса хам руй медихад, ки тачхизоти станция ба кисмхое таксим мешавад, ки дар коллекторхои гуногуни фишори буг кор мекунанд. Ва агар шумо хароҷоти эҳтиёҷоти дохилиро илова кунед - кори насосҳо, вентиляторҳо, манораҳои хунуккунӣ ва рости гап, саунаҳоро дар назди девори неругоҳи барқи гармидиҳӣ - пас пойҳои шайтон мешикананд.

Хусусиятҳои ҳамаи таҷҳизот ғайрихаттӣ мебошанд. Ҳар як воҳид дорои хати каҷ бо минтақаҳое мебошад, ки самаранокии он баландтар ва пасттар аст. Ин аз сарборӣ вобаста аст: дар 70% самаранокӣ як, дар 30% он гуногун хоҳад буд.

Таҷҳизот аз рӯи хусусиятҳо фарқ мекунад. Турбинаю дегхои наву кухна, агрегатхои конструкцияхои гуногун мавчуданд. Бо интихоби дурусти таҷҳизот ва ба таври оптималӣ бор кардани он дар нуқтаҳои самаранокии ҳадди аксар, шумо метавонед сарфи сӯзишвориро кам кунед, ки ин боиси сарфаи хароҷот ё маржаи бештар мегардад.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Стансияи ТЭЦ аз куҷо медонад, ки барои истеҳсоли он чӣ қадар энергия лозим аст?

Планкашй се руз пеш ба чо оварда мешавад: дар давоми се руз таркиби плании тачхизот маълум мешавад. Ин турбинахо ва дегхо мебошанд, ки ба кор андохта мешаванд. Нисбатан гуем, мо медонем, ки имруз панч дег ва дах турбина кор мекунад. Мо дигар тачхизотро ба кор андохта наметавонем ё тачхизоти пешбинишударо хомуш карда наметавонем, аммо мо метавонем бори хар як дегро аз минимум ба максимум иваз карда, кувваи турбинахоро зиёд ва кам кунем. Қадами аз ҳадди аксар то ҳадди ақал аз 15 то 30 дақиқа, вобаста ба пораи таҷҳизот. Дар ин ҷо вазифа оддӣ аст: режимҳои оптималиро интихоб кунед ва онҳоро бо назардошти ислоҳоти амалиётӣ нигоҳ доред.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Ин таркиби тачхизот аз кучо пайдо шудааст? Он аз руи натичахои савдо дар бозори яклухт муайян карда шуд. Бозори иктидор ва кувваи электр мавчуд аст. Дар бозори иқтидор истеҳсолкунандагон чунин ариза пешниҳод мекунанд: «Фалон таҷҳизот вуҷуд дорад, инҳо иқтидорҳои ҳадди ақал ва ҳадди аксар бо назардошти қатъи нақшавӣ барои таъмир мебошанд. Мо метавонем бо ин нарх 150 МВт, бо ин нарх 200 МВт ва бо ин нарх 300 МВт расонем”. Инҳо барномаҳои дарозмуддат мебошанд. Аз тарафи дигар, истеъмолкунандагони калон низ дархост пешниҳод мекунанд: "Мо ба энергияи зиёд ниёз дорем." Нархҳои мушаххас дар чорроҳаи он муайян карда мешаванд, ки истеҳсолкунандагони энергия чиро таъмин карда метавонанд ва истеъмолкунандагон чиро гирифтан мехоҳанд. Ин иқтидорҳо барои ҳар як соати рӯз муайян карда мешаванд.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Одатан, станцияи баркии гармй дар тамоми фасл такрибан як хел бори мебардорад: дар зимистон махсулоти асосй гармй ва дар тобистон кувваи электр мебошад. Инҳирофҳои сахт аксар вақт бо ягон намуди садама дар худи станция ё дар нерӯгоҳҳои электрикии ҳамсоя дар ҳамон минтақаи нархи бозори яклухт алоқаманданд. Аммо дар ин чо хама вацт тагйирот мавчуд аст ва ин тамоюлот ба самараи иктисодии завод таъсири калон мерасонад. Қувваи заруриро се дегхона бо бори 50% ё ду дег бо бори 75% гирифта метавонад ва бубинед, ки кадомаш самараноктар аст.

Маргиналӣ аз нархи бозор ва арзиши тавлиди нерӯи барқ ​​вобаста аст. Дар бозор нархҳо шояд чунин бошанд, ки сӯзондани сӯзишворӣ фоидаовар аст, аммо фурӯхтани нерӯи барқ ​​хуб аст. Ё шояд, ки дар як соати муайян шумо бояд ба ҳадди ақали техникӣ гузаред ва талафотро кам кунед. Шумо инчунин бояд дар бораи захираҳо ва арзиши сӯзишворӣ дар хотир доред: гази табиӣ одатан маҳдуд аст ва гази аз ҳад зиёд гаронтар аст, ба ғайр аз мазут. Ҳамаи ин моделҳои дақиқи риёзиро талаб мекунад, то фаҳманд, ки кадом барномаҳо бояд пешниҳод карда шаванд ва ба шароити тағйирёбанда чӣ гуна ҷавоб диҳанд.

Пеш аз омадани мо ин кор чй тавр сурат гирифт

Қариб дар рӯи коғаз, дар асоси хусусиятҳои на он қадар дақиқи таҷҳизот, ки аз аслиҳа хеле фарқ мекунанд. Дарҳол пас аз санҷиши таҷҳизот, дар беҳтарин ҳолат, онҳо плюс ё минуси 2% факт ва пас аз як сол - плюс ё минуси 7-8% хоҳанд буд. Санҷишҳо ҳар панҷ сол, аксар вақт камтар гузаронида мешаванд.

Нуктаи навбатӣ ин аст, ки ҳама ҳисобҳо дар сӯзишвории истинод анҷом дода мешаванд. Дар СССР схемае кабул карда шуд, ки хангоми ба назар гирифтани сузишвории муайяни шартй барои мукоиса кардани станцияхои гуногун бо истифода аз мазут, ангишт, газ, истехсоли атом ва гайра. Зарур буд, ки самаранокии тӯтиҳои ҳар як генераторро фаҳмед ва сӯзишвории муқаррарӣ ҳамон паррот аст. Он аз руи калорифии сузишворй муайян карда мешавад: як тонна сузишвории стандартй такрибан ба як тонна ангишт баробар аст. Барои намудҳои гуногуни сӯзишворӣ ҷадвалҳои табдилдиҳӣ мавҷуданд. Масалан, барои ангиштсанг нишондихандахо кариб ду баробар бад аст. Аммо мундариҷаи калория ба рубл вобаста нест. Ин мисли бензин ва дизел аст: ин далел нест, ки агар дизел 35 рубл ва 92 32 рубл бошад, пас дизел аз ҷиҳати мазмуни калорияҳо самараноктар хоҳад буд.

Омили сеюм - мураккабии ҳисобҳо. Одатан, дар асоси таҷрибаи корманд, ду ё се вариант ҳисоб карда мешавад ва аксар вақт режими беҳтарин аз таърихи давраҳои қаблӣ барои бори шабеҳ ва шароити обу ҳаво интихоб карда мешавад. Табиист, ки кормандон боварӣ доранд, ки онҳо режимҳои оптималиро интихоб мекунанд ва боварӣ доранд, ки ҳеҷ як модели математикӣ ҳеҷ гоҳ аз онҳо пеш намебарад.

Мо меоем. Барои халли масъала мо дугонаи ракамй — модели симуляционии станцияро тайёр карда истодаем. Ин аст, ки мо бо истифода аз равишхои махсус тамоми процессхои технологиро ба хар як тачхизот таклид карда, балансхои буг-об ва энергияро ба хам мепайвандем ва модели аники кори станцияи электрикии аловиро ба даст меорем.

Барои сохтани модел, мо истифода мебарем:

  • Тарҳ ва мушаххасоти таҷҳизот.
  • Характеристика аз руи нати-чахои озмоишхои навтарини тачхизот: дар хар панч сол станция характеристика-хои тачхизотро меозмояд ва такмил медихад.
  • Маълумот дар архиви системаҳои автоматикунонидашудаи идоракунии равандҳо ва системаҳои баҳисобгирии ҳама нишондиҳандаҳои технологӣ, хароҷот ва тавлиди гармӣ ва барқ. Аз чумла, маълу-мотхои системахои хисобба-роркунии энергияи гармй ва электр, инчунин аз системахои телемеханика.
  • Маълумот аз рахи коғазӣ ва диаграммаҳои пирог. Бале, чунин усулҳои аналогии сабти параметрҳои кори таҷҳизот дар нерӯгоҳҳои Русия ҳоло ҳам истифода мешаванд ва мо онҳоро рақамӣ мекунем.
  • Журналхои когазй дар станцияхое, ки параметрхои асосии режимхо доимо кайд карда мешаванд, аз чумла онхое, ки датчикхои системаи автоматии идоракунии процессхо кайд карда намешаванд. Роҳбар дар ҳар чор соат давр мезанад, хонишҳоро аз нав менависад ва ҳама чизро дар дафтар менависад.

Яъне мо маълумотдоро аз нав сохтем, ки дар кадом режим чй кор кард, чй кадар сузишворй дода шуд, харорат ва сарфи буг чй гуна буд, дар истедсолот чй кадар энергияи гармй ва электр гирифта шудааст. Аз ҳазорҳо чунин маҷмӯаҳо бояд хусусиятҳои ҳар як гиреҳ ҷамъоварӣ карда шаванд. Хушбахтона, мо тавонистем дар муддати тӯлонӣ ин бозии Data Mining-ро бозӣ кунем.

Тавсифи чунин объектҳои мураккаб бо истифода аз моделҳои математикӣ ниҳоят душвор аст. Ва ба саринженер исбот кардан боз хам душвортар аст, ки модели мо режимхои кори станцияро дуруст хисоб мекунад. Бинобар ин мо рохи истифодаи системахои махсуси инженериро пеш гирифтем, ки ба мо имкон медиханд, ки модели станцияи электрикии аловй дар асоси характеристика-хои конструкцию технологии тачхизот монтаж ва бартараф карда шавад. Мо нармафзори Termoflow-ро аз ширкати амрикоии TermoFlex интихоб кардем. Ҳоло аналогҳои русӣ пайдо шуданд, аммо он вақт ин бастаи мушаххас дар синфи худ беҳтарин буд.

Барои хар як агрегат конструкция ва характеристикахои асосии технологии он интихоб карда мешаванд. Система ба шумо имкон медиҳад, ки ҳама чизро ҳам дар сатҳи мантиқӣ ва ҳам физикӣ, то нишон додани дараҷаи пасандозҳо дар қубурҳои гармидиҳӣ муфассал тавсиф кунед.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Натичаи хамин аст, ки модели схемаи гармидихии станция ба таври аёнй аз руи технологхои энергетикхо тасвир карда мешавад. Технологҳо барномасозӣ, математика ва моделсозиро намефаҳманд, аммо онҳо метавонанд тарҳи агрегат, вуруд ва баромади агрегатҳоро интихоб карда, параметрҳоро барои онҳо муайян кунанд. Сипас худи система параметрҳои мувофиқтаринро интихоб мекунад ва технолог онҳоро такмил медиҳад, то дар тамоми доираи режимҳои корӣ дақиқии максималӣ ба даст орад. Мо дар назди худ максад гузоштем — 2 фоиз аник будани модели параметрхои асосии технологиро таъмин кунем ва ба ин ноил гардидем.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Ичрои ин кор чандон осон набуд: маълумоти аввала чандон дуруст набуд, бинобар ин мо дар давоми ду мохи аввал мо дар атрофи станцияи электрикии гармидихй давр зада, нишондихандахои чориро аз асбобхои фишори фишор дастй хондем ва моделро ба он танзим кардем. шароити воқеӣ. Аввал моделхои турбинахо ва дегхо тайёр кардем. Хар як турбина ва дегхона санчида шуд. Барои санҷидани модел як гурӯҳи корӣ таъсис дода шуд ва ба он намояндагони маркази барқу гармӣ шомил шуданд.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Баъд мо тамоми тачхизотро ба схемаи генералй васл карда, модели ТЭЦ-ро умуман танзим кардем. Ба ман лозим омад, ки баъзе корҳоро анҷом диҳам, зеро дар архив маълумотҳои зиддунақиз мавҷуд буданд. Масалан, мо режимҳоро бо самаранокии умумии 105% ёфтем.

Ҳангоми васл кардани схемаи мукаммал, система ҳамеша режими мутавозинро ба назар мегирад: тавозуни моддӣ, электрикӣ ва гармӣ тартиб дода мешавад. Минбаъд, мо баҳо медиҳем, ки чӣ гуна ҳама чизи ҷамъшуда ба параметрҳои воқеии режим мувофиқи нишондиҳандаҳои асбобҳо мувофиқат мекунад.

Чӣ шуд

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Дар натиҷа, мо модели дақиқи равандҳои техникии нерӯгоҳи барқи гармиро дар асоси хусусиятҳои воқеии таҷҳизот ва маълумоти таърихӣ гирифтем. Ин имкон дод, ки пешгӯиҳо нисбат ба танҳо дар асоси хусусиятҳои санҷиш дақиқтар бошанд. Дар натиҷа симулятори равандҳои воқеии нерӯгоҳ, дугоникҳои рақамии як нерӯгоҳи барқии гармӣ мебошад.

Ин симулятор имкон дод, ки сенарияҳои “агар...” дар асоси нишондиҳандаҳои додашуда таҳлил карда шаванд. Ин модел инчунин барои ҳалли масъалаи оптимизатсияи кори станцияи воқеӣ истифода мешуд.

Чор ҳисобҳои оптимизатсияро амалӣ кардан мумкин буд:

  1. Сардори сменаи станция графики додани гармиро медонад, фармони оператори система ва графики додани кувваи электр маълум аст: кадом тачхизот барои гирифтани маржа кадом борро мегирад.
  2. Интихоби таркиби таҷҳизот дар асоси пешгӯии нархи бозор: барои санаи додашуда, бо назардошти ҷадвали сарборӣ ва пешгӯии ҳарорати ҳавои беруна, мо таркиби оптималии таҷҳизотро муайян мекунем.
  3. Пешниҳоди дархостҳо дар бозор як рӯз пеш аз он: вақте ки таркиби таҷҳизот маълум аст ва пешгӯии нархҳо дақиқтар аст. Мо ҳисоб карда, ариза пешниҳод мекунем.
  4. Бозори мувозинат аллакай дар як рӯзи ҷорӣ аст, ки ҷадвали барқ ​​​​ва гармӣ муқаррар карда мешавад, аммо дар як рӯз чанд маротиба, ҳар чор соат, дар бозори мувозинат савдо оғоз карда мешавад ва шумо метавонед ариза пешниҳод кунед: “Ман аз шумо хоҳиш мекунам, ки илова кунед 5 МВт ба бори ман." Мо бояд ҳиссаи бори иловагӣ ё борфарорӣ пайдо кунем, вақте ки ин ҳадди аксарро медиҳад.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Санҷиш

Барои санчиши дуруст ба мо лозим омад, ки режимхои стандартии боркунии тачхизоти станцияро бо тавсияхои хисобкардаи худ дар як шароит: таркиби тачхизот, графики борбардорй ва обу хаво мукоиса кунем. Дар тӯли якчанд моҳ, мо фосилаи чор то шаш соати рӯзро бо ҷадвали устувор интихоб кардем. Онхо ба станция (аксар вакт шабона) омада, ба режими кор даромадани станцияро мунтазир буданд ва танхо баъд онро дар модели симуляционй хисоб мекарданд. Агар сардори сменаи станция аз хама чиз каноатманд бошад, пас кадрхои идоракунанда барои гардон-дани клапанхо ва тагьир додани режимхои тачхизот фиристода шуданд.

Моделсозии кори як нерӯгоҳи воқеии гармидиҳӣ барои оптимизатсияи режимҳо: буғ ва математика

Нишондиҳандаҳои пеш ва баъд пас аз он муқоиса карда шуданд. Дар рӯзҳои авҷ, шабу рӯз, рӯзҳои истироҳат ва рӯзҳои корӣ. Дар хар як режим мо ба сарфаи сузишворй ноил гардидем (дар ин вазифа маржа ба сарфи сузишворй вобаста аст). Баъд мо комилан ба режимхои нав гузаштем. Бояд гуфт, ки станция ба самараи тавсияхои мо зуд бовар кард ва дар охири санчишхо мо торафт бештар мушохида кардем, ки тачхизот дар режимхое, ки мо пештар хисоб карда будем, кор мекунанд.

Натиҷаи лоиҳа

Объект: Нерӯгоҳи барқӣ бо пайвастҳои байнисоҳавӣ, 600 МВт нерӯи барқ, 2 Гкал нерӯи гармӣ.

Даста: CROC - ҳафт нафар (коршиносони технологӣ, таҳлилгарон, муҳандисон), CHPP - панҷ нафар (коршиносони тиҷорат, корбарони асосӣ, мутахассисон).
Муҳлати татбиқ: 16 моҳ.

Натиҷаҳо:

  • Мо равандҳои тиҷоратии нигоҳдории режимҳо ва кор дар бозори яклухтро автоматӣ кардем.
  • Санҷишҳои миқёси пурра гузаронида шуданд, ки самараи иқтисодиро тасдиқ мекунанд.
  • Аз хисоби аз нав таксим кардани борхо дар вакти кор 1,2 фоиз сузишвориро сарфа кардем.
  • Ба туфайли дар мухлати кутох баплангирии тачхизот 1 фоиз сузишворй сарфа гардид.
  • Мо ҳисобкунии марҳилаҳои барномаҳоро дар DAM мувофиқи меъёри ҳадди аксар расонидани фоидаи ниҳоӣ оптимизатсия кардем.

Таъсири ниҳоӣ тақрибан 4% аст.

Мӯҳлати баргардонидани лоиҳа (ROI) 1-1,5 солро ташкил медиҳад.

Албатта, барои амалй ва санчидани хамаи ин ба мо лозим омад, ки процессхои зиёдеро тагьир дихем ва хам бо рохбарияти станцияи электрикии аловй ва хам бо тамоми корхонаи истехсолкунанда хамкории зич дошта бошем. Аммо натиҷа бешубҳа арзанда буд. Дугонаи рақамии станцияро ба вуҷуд овардан, расмиёти банақшагирии оптимизатсияро таҳия ва самараи воқеии иқтисодӣ ба даст овардан мумкин буд.

Манбаъ: will.com

Илова Эзоҳ