Русская версия English version

Решение обратной задачи теплопередачи в конденсаторе турбоустановки со встроенным теплофикационным пучком

В.П. Жуков, Г.В. Ледуховский, М.Д. Фомичев, А.Н. Беляков, М.А. Кузнецов

Вестник ИГЭУ, 2024 г. выпуск 1, сс. 85—91

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса. Снижение потерь тепла в окружающую среду для энергетических установок является одним из основных путей энергосбережения, которое относится к приоритетным направлениям развития науки, техники и технологий Российской Федерации. С конденсаторами турбоустановок связаны существенные резервы повышения эффективности работы оборудования, так как с охлаждающей водой может отводиться в окружающую среду более 50 % энергии топлива. Эффективность функционирования конденсатора со встроенными теплофикационными пучками существенно влияет на вакуум в конденсаторе и, соответственно, на эффективность работы всей установки. Диагностика состояния и совершенствование режимов работы конденсатора турбоустановки со встроенным теплофикационным пучком является актуальной научной и практической задачей.

Материалы и методы. Для разработки модели конденсатора со встроенным теплофикационным пучком использована методология матричной формализации описания тепло- и массообменных процессов. Для решения задачи диагностирования состояния оборудования применены методы наименьших квадратов и математического программирования.

Результаты. В рамках методологии матричной формализации разработан подход к решению обратных задач диагностики и проектирования многопоточного теплообменного оборудования с учетом фазового перехода в теплоносителях. Получены и проанализированы решения обратной задачи с точки зрения диагностики состояния теплообменного оборудования на примере конденсатора турбоустановки со встроенным теплофикационным пучком.

Выводы. Анализ полученных расчетных результатов показал адекватное описание моделью нормативных данных для анализируемого конденсатора и возможность использования модели для оперативной диагностики состояния энергетического оборудования и эффективного использования энергетических ресурсов за счет предотвращения неэффективных режимов. Предложенный подход позволяет формулировать и решать обратные задачи диагностики состояния оборудования конденсационных установок различного назначения.

Список литературы на русском языке: 
  1. Матричный метод решения обратной задачи теплопередачи в теплообменных аппаратах / В.П. Жуков, А.Е. Барочкин, М.С. Боброва и др. // Вестник ИГЭУ. – 2021. – Вып. 2. – С. 62–69.
  2. Жуков В.П., Барочкин Е.В. Системный анализ энергетических тепломассообменных установок. – Иваново, 2009. – 176 с.
  3. Ледуховский Г.В., Поспелов А.А. Конденсационные установки паровых турбин: расчет энергетических характеристик. – Иваново, 2014. – 112 с.
  4. Ледуховский Г.В., Поспелов А.А. Энергетические характеристики оборудования ТЭС. – Иваново, 2014. – 232 с.
  5. Бродов Ю.М. Атлас конструкций теплообменных аппаратов турбоустановок ТЭС и АЭС: учеб. пособие для вузов. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1980. – 31 с.
  6. Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин: учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 288 с.
  7. Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1998. –288 с.
  8. Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 216 с.
  9. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. – М.: Наука, 1973. – 416 с.
  10. Власов В.Г. Конспект лекций по высшей математике. – М.: Айрис 1996. – 288 с.
  11. Мэтьюз Д.Г., Финк К.Д. Численные методы. Использование MATLAB. – М.: Лань, 2001. – 720 с.
  12. Волков Е.А. Численные методы: учеб. пособие. – СПб.: Лань, 2007. – 256 с.
  13. Соловьев И.А., Червяков А.В., Репин А.Ю. Прикладная математика. Применение программной среды Python S60. – М., 2010. – 280 с.
Ключевые слова на русском языке: 
конденсатор, теплофикационная турбина, встроенный пучок, сетевая вода, матричная модель, баланс энергии, обратная задача, диагностика состояния
Ключевые слова на английском языке: 
condenser, heating turbine, built-in beam, network water, matrix model, energy balance, inverse problem, condition diagnostics
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2024.1.085-091
Количество скачиваний: 
21