Очков Валерий Федорович – д-р. техн. наук, профессор
г. Москва
Valery F. Ochkov
Moscow
Ахметова Ирина Гареевна – д-р. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой Экономика и организация производства
г. Казань
Irina G. Akhmetova
Kazan
АКТУАЛЬНОСТЬ настоящей работы заключается в создании сертифицированного программного комплекса (СПК), который ориентирован на решение задач, представляющих интерес для теплоэнергетики. Одна из задач, выбранных авторами, посвящена повышению эффективности известного газотурбинного цикла за счет модернизации теплосиловой схемы, которая относится к газотурбинной установке (ГТУ). Отметим, что для ТЭЦ и установок ГТУ проблема повышения/улучшения энергетических критериев (Z1 -электрический КПД, Z2-термический КПД и др.) является приоритетной. В статье детально рассмотрен ряд объектов, среди них имеются: а) отечественный математический пакет (МП) SMath, б) пакет функций (ПФ) WaterSteamPro, в) сайты, г) компьютерная среда (КС) Linux. При создании СПК авторы решали вопросы, которые являются актуальными, во-первых, для генерирующих производств, включая ТЭЦ и парогазовые установки (ПГУ); во-вторых, авторы рассмотрели проблемы, которые играют важную роль при модернизации установки ГТУ, которая содержит котел-утилизатор. ЦЕЛИ. Авторами рассматривается несколько целей. Первая связана с разработкой метода I, который должен обеспечивать оптимизацию критериев, характеризующих исследуемую энергоустановку ПГУ-1. Указанная методика опирается, в частности, на Информационные технологии (IT); в ней используется ряд открытых интерактивных (OS) алгоритмов. Эти алгоритмы позволяют исследователю вести теплоэнергетические (ТЭ) расчеты, нацеленные на определение энергетических критериев, Z = (Z1, Z2, ...). На основе методики I решается ЗАДАЧА (А), которая связана с поиском оптимальных параметров, Yopt= (Y1, Y2, ...), характеризующих термодинамический цикл ПГУ-1, здесь Y1 - температура на входе в компрессор, Y2- давление на входе в газовую турбину. Вторая цель связана с созданием «Многофакторной технологии формирования OS алгоритмов». Эта технология дает возможность исследователю, который выполняет ТЭ расчеты, привлечь такие инструменты, которые соответствуют мировому уровню IT (МП SMath, МП Linux, инструмент «Mathcad Calculation Server» и др.). В соответствии со второй целью решается ряд ЗАДАЧ; среди них задача, нацеленная на комплекс СПК, а также задача по создано OS алгоритма для ТЭ расчетов, которые ориентированы на ПГУ и МП Linux. РЕЗУЛЬТАТЫ. В статье описывается, во-первых, комплекс СПК. Во-вторых, выполнены ТЭ расчеты, в соответствии с поставленными задачами. Так, в задаче (А) анализируется ПГУ-1, содержащая ряд блоков (паровая турбина; часть, нацеленная на внутреннюю теплофикацию ПТУ, котел - утилизатор и др.). В итоге получены численные данные и графические иллюстрации, в том числе сделана оценка критерия Z2= 48.68 % для блока ПТУ при условиях Yopt и выбрана теплосиловая схема для ПГУ-1. ВЫВОДЫ. В настоящее время по известным причинам отечественные исследователи переходят от зарубежных программных средств к отечественным разработкам. Анализ результатов, полученных в указанных ТЭ расчетах, позволяет заключить: МП SMath и комплекс СПК дали возможность исследователям успешно отказаться от программного обеспечения, которое опирается на МП Mathcad, МП Maple, МП Mathematica и МП MATLAB.
RELEVANCE. The relevance of this work lies in the creation of a certified software package (SEC), which is focused on solving problems of interest to the thermal power industry. One of the tasks chosen by the authors is devoted to improving the efficiency of the well-known gas turbine cycle by modernizing the thermal power circuit, which refers to a gas turbine plant (GTP). It should be noted that for CHP and GTP, the problem of increasing/improving energy criteria (Z1 - electrical efficiency, Z2-thermal efficiency, etc.) is a priority. The article considers in detail a number of objects, among them there are: a) the domestic mathematical package (MP) SMath, b) the package of functions (PF) WaterSteamPro, c) websites, d) the computer environment (CS) Linux. When creating the SEC, the authors solved issues those are relevant, firstly, for generating plants, including thermal power plants and combined cycle gas plants (CCGP); secondly, the authors considered the problems that play an important role in the modernization of the GTP, which includes a recovery boiler. Purposes. The authors consider several goals. The first is related to the development of method I, which should ensure the optimization of criteria characterizing the PGU-1 power plant under study. This technique is based, in particular, on Information Technology (IT); it uses a number of open interactive (OS) algorithms. These algorithms allow the researcher to conduct thermal energy (TE) calculations aimed at determining energy criteria, Z = (Z1, Z2, ...). Based on method I, the PROBLEM (A) is solved, which is related to the search for optimal parameters, Yopt= (Y1, Y2, ...), characterizing the thermodynamic cycle of PGU-1, here Y1 is the temperature at the inlet to the compressor, Y2 is the pressure at the inlet to the gas turbine. The second goal is related to the creation of a "Multifactor technology for the formation of OS algorithms." This technology makes it possible for a researcher who performs TE calculations to attract such tools that correspond to the world level of IT (SMath MP, Linux MP, Mathcad Calculation Server tool, etc.). In accordance with the second goal, a number of TASKS are being solved; among them is a task aimed at the SEC complex, as well as the task of creating an OS algorithm for TE calculations that are focused on PSU and MP Linux. Results. The article describes, firstly, the SEC complex. Secondly, the TE calculations were performed in accordance with the tasks set. So, in task (A), the PGU-1 is analyzed, which contains a number of blocks (a steam turbine; a part aimed at the internal heating of a vocational school, a heat recovery boiler, etc.). As a result, numerical data and graphical illustrations were obtained, including an assessment of the criterion Z2= 48.68% for the vocational training unit under Yopt conditions and a thermal power scheme for PGU-1 was selected. Conclusions. Currently, for well-known reasons, domestic researchers are switching from foreign software to domestic developments. An analysis of the results obtained in these TE calculations allows us to conclude: SMath MP and the SEC complex have enabled researchers to successfully abandon software that relies on Mathcad MP, Maple MP, Mathematica MP and MATLAB MP.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.