Эксергетический анализ котла посредством пинч-метода

Данная статья поможет рассмотреть проблему термодинамической оптимизации теплоэнергетического оборудования. Решение данного вопроса позволяет повысить энергоэффективность тепловых систем путем снижения затрат энергетических ресурсов. Существует большое количество методов для исследования энергетических установок, в работе совмещены два метода: эксергетический и пинч метод. Эксергетический анализ тепловых систем показывает количественные и качественные характеристики эффективности. Пинч-метод позволяет решать конкретные проектные задачи по оптимизации параметров теплоэнергетических объектов. В основе пинч-анализа лежит энтальпия, которая не учитывает потенциал тепла. В работе предлагается проводить пинч-анализ источников тепловой энергии при помощи эксергии, которая может более качественно оценить потенциал тепловых потоков и показывает зависимость энергии тепловых потоков от температуры окружающей среды. В статье приводится эксергетический анализ такого объекта, как прямоточный котел ПП-2650-255 ГМ с помощью пинч-метода. Результаты работы показывают, что для повышения энергоэффективности котла можно изменить площади поверхностей нагрева экономайзера и воздухоподогревателя. Таким образом, эксергетический пинч-анализ является эффективным методом для повышения энергоэффективности теплоэнергетического оборудования.

энергоэффективность, эксергия, эксергетический анализ, тепловой баланс, эксергетический баланс, пинч-анализ, методы термодинамического анализа, прямоточный котел, эксергетический пинч-анализ, экономайзер, воздухоподогреватель

1. Агапов Д.А. Структурная и параметрическая оптимизация систем промышленного теплотехнического и технологического оборудования: дис. ... д-ра техн. наук: 05.14.04. СПб, 2017. 312 с.

2. Мартынов А.В. Определение энергетической эффективности аппаратов, установок и систем // Новости теплоснабжения. 2010. №10(122). С. 17-19.

3. Полканов А.С., Лавров С.В. Эксергия и ее основные виды // Студенческая научная конференция за 2016 год. Воронеж: Воронежский государственный университет инженерных технологий,2016. С. 321.

4. Юшкова Е.А., Лебедев В.А. Потоки энергии и эксергии // Молодой ученый. 2017. №12 (146). С. 1-19.

5. Лебедев В.А. Эксергетический метод оценки энергоэффективности оборудования систем энергообеспечения предприятий минерально-сырьевого комплекса // Записки Горного института. 2016. Т.219. С.435-443.

6. Богданов А. Б. Экономика энергетики ТЭЦ с применением эксергии и анергии. Доступно по: // URL: http://exergy.narod.ru/Nigre2015-11.PDF. Ссылка активна на:31.03.2019.

7. Rosen M. A., Dincer I. Exergoeconomic analysis of power plants on various fuels.// AppliedThermal Engineering. 2003. V.23. pp.643-658.

8. Медведева Г.А., Лабуткин А.Г., Ибрагимова Л.У., Мухаметзянова А.К. Эксергия – путь энергосбережения // Интернет-журнал «Науковедение», 2016. Т.8. С.1-11.Доступно по: http://naukovedenie.ru/PDF/59TVN416.pdf.

9. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия: Пер. спольск.;Под ред. В.М. Бродянского. М.: Энергия, 1968. 280 с.

10. TsatsaronisG., Moung-Ho P. On avoidable and unavoidable exergy destructions andinvestment costs in thermal systems // Energy Conversion Management. 2002. V.43. pp.1259-1270.

11. Пинч-анализ. Государственная информационная система в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности. Доступно по:. URL: https://gisee.ru/articles/submethods/778/. Ссылка активна на:30.01.2019.

12. Marcelo Castier. Pinch analysis revisited: New rules for utility targeting, Applied Thermal Engineerin. 2019. V.27. N. 8-9.pp.1653-1656.

13. Kemp Ian C. Pinch analysis and process integration.A user guide on process integration for the efficient use of energy 2nd Ed. Elsevier Ltd, 2007. 415 p.

14. Смит Р., Клемеш Й., Товажнянский Л.Л., Капустенко П.А., Ульев Л.М. Основы интеграции тепловых процессов. Харьков: НТУ “ХПИ”, 2000.

15. Yushkova E. A. Exergetic method of analysis of thermal power systems. International University of Resources. Scientific Reports on Resource Issues2017.V.1.pp. 457–461.