Оптимизационные исследования угольного энергоблока на повышенные параметры пара мощностью 660 мвт

В данной работе проведены оптимизационные исследования угольного энергоблока на повышенные параметры пара, мощностью 660 МВт по критерию максимума коэффициента полезного действия нетто, минимума удельных капиталовложений, а также построена зависимость между коэффициентом полезного действия энергоблока и минимальными удельными капиталовложениями. Принимая во внимание необходимость учета большого числа параметров угольного энергоблока, оптимизационные исследования проводились с использованием градиентных методов нелинейного математического программирования. В связи с большим объемом вычислений, использована программная среда ПВК-СМПП. Максимальный коэффициент полезного действия, полученный в результате оптимизационных расчетов, равен 47,74%, соответствующие ему удельные капиталовложения - 3545,7 долл/кВт и начальные параметры пара - 35,4 МПа, 657/613^оС. Минимальные удельные капиталовложения равны 1884,6 долл/кВт, соответствующий им коэффициент полезного действия равен 42,08% и начальные параметры пара - 15,5 МПа, 613/540^оС. Проведена оптимизация угольного энергоблока на повышенные параметры пара, мощностью 660 МВт по критерию максимума коэффициента полезного действия нетто, и минимума удельных капиталовложений. Получена зависимость минимальных удельных капиталовложений от коэффициента полезного действия нетто энергоблока. Показано, что минимальные удельные капиталовложения были получены при низком давлении и довольно высокой температуре острого пара.

параметрическая оптимизация, градиентные методы, математическое моделирование, нелинейное математическое программирование, угольный энергоблок, сталь аустенитного класса

1. Ligang Wang, Yongping Yang, Changqing Dong, Tatiana Morosuk, George Tsatsaronis. Parametric optimization of supercritical coal-fired power plants by MINLP and differential evolution // Energy Conversion and Management. 2014. Vol. 85. P. 828-838.

2. Suresh M.V.J.J., Reddy K.S., Ajit Kumar Kolar. ANN-GA based optimization of a high ash coal-fired supercritical power plant // Applied Energy. 2011. Vol. 88. P. 4867-4873.

3. Łukasz Kowalczyk, Witold Elsner, Paweł Niegodajew, Maciej Marek. Gradient-free methods applied to optimization of advanced ultra-supercritical power plant // Applied Thermal Engineering. 2016. Vol. 96. P. 200-208.

4. Chaojun Wang, Boshu He, Shaoyang Sun, Ying Wu, Na Yan, Linbo Yan, Xiaohui Pei. Application of a low pressure economizer for waste heat recovery from the exhaust flue gas in a 600 MW power plant // Energy. 2012. № 48. P. 196-202.

5. Fateme Ahmadi Boyaghchi, Hanieh Molaie. Advanced exergy and environmental analyses and multi objective optimization of a real combined cycle power plant with supplementary firing using evolutionary algorithm // Energy. 2015. № 93. P. 2267-2279.

6. Mostafa Baghsheikhi, Hoseyn Sayyaadi. Real-time exergoeconomic optimization of a steam power plant using a soft computing-fuzzy inference system // Energy. 2016. № 114. P. 868-884.

7. Клер А.М., Деканова Н.П., Щёголева Т.П., Корнеева З.Р., Лачкова Т.И. Методы оптимизации сложных теплоэнергетических установок. Новосибирск: Наука, 1993. 116 с.

8. Клер А.М., Деканова Н.П., Тюрина Э.А., Корнеева З.Р., Маринченко А.Ю., Михеев А.В., Платонов Л.А., Потанина Ю.М., Степанова Е.Л., Медников А.С. Теплосиловые системы: Оптимизационные исследования. Новосибирск: Наука, 2005. 236 с.

9. Kler A.M., Zharkov P.V., Epishkin N.O. An effective approach to optimizing the parameters of complex thermal power plants // Thermophysics and Aeromechanics. 2016. Vol. 23. № 2. P. 289-296.

10. ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения [Электронный источник]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200006034 (12.08.2018)

11. Ханаев В.В., Труфанов В.В. Математическое моделирование потребителей электроэнергии при оптимизации развития электроэнергетических систем // Электричество. 2008. № 9. С. 2-9.

12. Ершевич В.В., Зейлигер А.Н., Илларионов Г.А. Справочник по проектированию электрических систем. 3-е изд., перераб и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985. 352 с.

13. Клер А.М., Деканова Н.П., Скрипкин С.К. Математическое моделирование и оптимизация в задачах оперативного управления тепловыми электростанциями. Новосибирск: Наука, 1997. 120 с.