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
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.
- 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.
- Жуков В.П., Барочкин Е.В. Системный анализ энергетических тепломассообменных установок. – Иваново, 2009. – 176 с.
- Ледуховский Г.В., Поспелов А.А. Конденсационные установки паровых турбин: расчет энергетических характеристик. – Иваново, 2014. – 112 с.
- Ледуховский Г.В., Поспелов А.А. Энергетические характеристики оборудования ТЭС. – Иваново, 2014. – 232 с.
- Бродов Ю.М. Атлас конструкций теплообменных аппаратов турбоустановок ТЭС и АЭС: учеб. пособие для вузов. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 1980. – 31 с.
- Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин: учеб. пособие для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1994. – 288 с.
- Назмеев Ю.Г., Лавыгин В.М. Теплообменные аппараты ТЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1998. –288 с.
- Рихтер Л.А., Елизаров Д.П., Лавыгин В.М. Вспомогательное оборудование тепловых электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 216 с.
- Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. – М.: Наука, 1973. – 416 с.
- Власов В.Г. Конспект лекций по высшей математике. – М.: Айрис 1996. – 288 с.
- Мэтьюз Д.Г., Финк К.Д. Численные методы. Использование MATLAB. – М.: Лань, 2001. – 720 с.
- Волков Е.А. Численные методы: учеб. пособие. – СПб.: Лань, 2007. – 256 с.
- Соловьев И.А., Червяков А.В., Репин А.Ю. Прикладная математика. Применение программной среды Python S60. – М., 2010. – 280 с.