Білім беру бағдарламасы 6В07109 «Электр энергетикасы»
жүктеу/скачать 0.5 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА Білім беру бағдарламасы 6В07109 «Электр энергетикасы»
- Қарағанды 2023 Әбілқас Сағынов атындағы
- Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру Білім беру бағдарламасы
- Орындаған Рскелдинов А.Қ._____
- Қарағанды 2023
- Рскелдинов Асылхан Қайратұлы дипломдық жобасына ТАПСЫРМА
|
Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті Рскелдинов Асылхан Қайратұлы (студенттің аты – жөні,тегі) Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА Білім беру бағдарламасы 6В07109 «Электр энергетикасы» (шифр, білім беру бағдарлама атауы) Қарағанды 2023 Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті «Қорғауға жіберілді» ӨПА Каф меңгерушісі Югай В.В. (қолы) (аты – жөні тегі) “ ” 2023 ж. ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру Білім беру бағдарламасы: 6В07109 «Электр энергетикасы» (шифр, білім беру бағдарлама атауы) Орындаған Рскелдинов А.Қ._____ (аты – жөні, тегі) Жетекшісі аға оқытушысы Нұрмағанбетова Г.С. (ғылыми дәрежесі (аты – жөні, тегі) лауазымы ) \
Әбілқас Сағынов атындағы Қарағанды техникалық университеті Факультет ЭАТ Өндірістік процестерді автоматтандыру кафедрасы Білім беру бағдарламасы 6B07109 «Электр энергетикасы» Бекітемін: Кафедра меңгерушісі м.а. PhD докторы Югай В.В. « » 2023ж. Рскелдинов Асылхан Қайратұлы дипломдық жобасына ТАПСЫРМА Жоба тақырыбы: «Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерін энергетикалық оңтайландыру» университет бұйрығымен бекітілген № 241ко 17.04.2023г 2. Студентпен аяқталған жобаны тапсыру мерзімі 05.05.2023 ж. 3. Жобаның алғашқы мәліметтері диплом алды практиканың және тапсырма материалдары 4. Есептік түсініктеме жазба мазмұны (жасалатын сұрақтардың тізбесі): 1. Реттеу объектісінің энергетикалық моделін құру стационарлық режимде 2. Электр жетектерінің негіздері 3. Зерттеу әдістемесі Қорытынды Қолданылған әдебиеттер тізім 6. Жоба бойынша кеңесшілер (жобаға қатысты бөлімдерді көрсетумен)
Тапсырманы беру күні: 15 наурыз 2023 ж. Жетекшісі: Нұрмағанбетова Г.С. (қолы) Тапсырманы орындауға қабылдау (студенттің қолы) КҮНТІЗБЕЛІК ЖОСПАР
Студент-дипломшы Рскелдинов А.Қ. Жобаның жетекшісі Нұрмағанбетова Г.С ЖОСПАРӘбілқас Сағынов атындағы 1 Рскелдинов Асылхан Қайратұлы 1 Әбілқас Сағынов атындағы 2 Қарағанды техникалық университеті 2 «Қорғауға жіберілді» 2 ӨПА Каф меңгерушісі 2 Югай В.В. 2 Орындаған Рскелдинов А.Қ._____ 2 Жетекшісі 2 аға оқытушысы Нұрмағанбетова Г.С. 2 2 Қарағанды техникалық университеті 3 2.Реттеу объектісінің энергетикалық моделін құру 9 стационарлық режимде 9 1.1Жалпы ережелер 9 1.2. Технологиялық объектінің сипаттамасы 10 1.3. Гидравликалық жүйенің моделін қалыптастыру 19 электрлік ұқсастықтар 19 1.4. Сорғы қондырғыларының өнімділігін өзгерту арқылы реттеу 20 айналу жылдамдығы 20 1.5 Сорғы қондырғыларының параллель жұмысының ерекшеліктері 22 1.7. Стационарлық режимде жылу сорғы станциясының энергетикалық моделін құру әдістемесі 23 2. ЭЛЕКТР ЖЕТЕКТЕРІНІҢ НЕГІЗДЕРІ 28 2.1 Электр жетектері мен сорғы станцияларының негіздері 28 2.2 Электр жетектерінің энергетикалық аспектілері 31 2.3 Қуат тұтынуды оңтайландыру жолдары 35 3. Зерттеу әдістемесі 39 3.1 Зерттеуге арналған сорғы станциясын таңдау 39 3.2 Жұмыс режимдері мен қуат тұтыну туралы деректерді жинау 42 3.3 Қолданыстағы жұмыс режимдерін және энергияны тұтынуды талдау 50 3.4 Энергетикалық оңтайландыру моделін әзірлеу 54 3.5 Алынған деректерді талдау және түсіндіру 56 ҚОРЫТЫНДЫ 58 ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 59 Кіріспе
Ірі Қазақстан қалаларындағы муниципалды және өнеркәсіптік нысандардың тұрғын аудандарын жылумен жабдықтау, әдетте, орталықтандырылған магистральдық жабық жүйелермен жүзеге асырылады. Жүйеде судың айналымы желілік сорғы станцияларымен жүзеге асырылады, олардың негізгі элементтері энергетикалық орталықтан тепкіш сорғылар болып табылады. Станцияларда орнатылған сорғылар электр энергиясының ең ірі тұтынушылары болып табылады. Олардың бірлік қуаты 1 метрден 3 метрге дейін. Станциялардағы сорғылардың жалпы орнатылған қуаты 70 немесе одан да көп метрге жетеді, бұл жылына жүздеген миллион квт / сағ электр энергиясын тұтынуды анықтайды. Төменде көрсетілгендей, бұл энергияның тек бір бөлігі ғана пайдалы пайдаланылады. Қазіргі уақытта электр энергиясын ұтымды пайдалану міндеті экономикалық және техникалық тұрғыдан өте өзекті. Бұл жұмыс жұмыс режимдерін тиімді реттеу арқылы қалаларды жылумен жабдықтау жүйелерінде электр энергиясын үнемдеудің мүмкін жолдарын зерттеуге бағытталған. ЖЭО сорғы станцияларында энергияны тұтыну тиімділігі өте төмен, бұл бірқатар себептерге байланысты. Олардың біріншісі-сорғылар мен желінің қысым-Шығыс сипаттамаларының (сипаттамалары) сәйкес келмеуі. Жылу желісімен берілген гидравликалық параметрлер оңтайлы режимде жұмыс істеген кезде сорғы қамтамасыз ете алатын параметрлерден төмен. Осыдан сорғы қондырғылары әрдайым төмен тиімділікпен реттелген режимде жұмыс істейді. Екінші себеп сорғылардың өнімділігін реттеудің экономикалық емес әдістерін қолданумен байланысты, олардың арасында орындаудың қарапайымдылығына байланысты ең көп таралған, дроссельдеу және сорғыдан сорғыға ауыстыруды реттеу. Бұл әдістердің екеуі де энергияның жоғалуына байланысты, бірінші жағдайда-сорғының қысым құбырында орналасқан дроссель клапанындағы қысымның жоғалуына, ал екінші жағдайда, қайта өңдеу тізбегіндегі энергияның жоғалуына байланысты. сорғы желіге жеткізу үшін қажет болғаннан көп сұйықтықты айдайды. Бір сорғы шығын мен қысым бойынша қажетті параметрлерді қамтамасыз ете алмайтындықтан, ЖЭО гидравликалық схемаларының негізінде сорғылардың бірлескен жұмысы жатыр. Қысымды көтеру үшін сорғылар тізбектей қосылады, ал ағынды арттыру үшін параллель қосылады. Үшінші себеп-сорғылардың - сипаттамаларының сәйкес келмеуі, әсіресе параллель жұмыс кезінде. Параллель жұмыс істейтін сорғылардың шығысы мен кірісіндегі коллекторлық қысымдардың айырмашылығы бірдей болуы керек болғандықтан, реттеу әдістерінің бірі сорғылардың сипаттамаларын біріктіруі керек. Әйтпесе, қысымның үлкен мәні бар сорғы жұмыс істейтін сорғыны "қысып" алады параллель. Сонымен қатар, шығындар мен қысымды реттеу қажеттілігі келесі жағдайлармен анықталады: Жұмыстың мақсаты сорғы станцияларында электр энергиясын ұтымды пайдалануды бағалау әдістемелерін әзірлеу және жасау және сорғы агрегаттарының реттелетін электр жетегін пайдалануды негіздеу, сорғы станциясы жабдықтарының энергетикалық тиімділігі мен сенімділігін арттыру бойынша ұсынымдар болып табылады. Жоғарыда айтылғандардың негізінде жылумен жабдықтау жүйелерінде энергияны үнемдеудің екі негізгі перспективалық жолы бөлінеді: реттелетін электр жетегін пайдалану және компьютерлік математикалық модель негізінде сорғы қондырғыларының жұмыс режимдерін оңтайландыру. Мақсатқа жету үшін келесі міндеттер шешілді: - электр және гидравликалық тізбектердің ұқсастығы негізінде объектінің энергетикалық моделін - электр жетекті сорғы станциясын-стационарлық режимде қалыптастыру әдістемесін әзірлеу; - энергия шығындарының минимумы тұрғысынан ең тиімді жұмыс режимін анықтау мақсатында сорғы станцияларының энергетикалық сипаттамаларына талдау жүргізу; - көп агрегатты сорғы станциялары үшін реттелетін электр жетегін пайдалану тиімділігін бағалау әдістемесін әзірлеу; - сорғы агрегаттарын іске қосу мен тоқтатудың оңтайлы режимдерін, сондай-ақ сорғылар мен құбыр жүйесіне ең аз динамикалық жүктемелер кезінде реттеуші ысырмаларды ашу немесе жабу процестерін айқындай отырып, белгіленбеген режимдерде объектінің мінез-құлқын модельдеу әдістемесін әзірлеу; - экспериментті жоспарлау әдістері негізінде электр энергиясын үнемдеу және жүйенің сенімділігі критерийі бойынша сорғы станциясының электр-механикалық-гидравликалық жүйесінің режимдерін энергетикалық оңтайландыру әдістемесін әзірлеу. Зерттеу әдістері: электро-механикалық-гидравликалық жүйені модельдеу, Электр тізбектерінің ұқсастығына негізделген гидравликалық процестерді сипаттау әдісі, экспериментті жоспарлау әдісі, эксперименттік әдіс. Жұмыстың ғылыми жаңалығы келесі ережелермен анықталады. 1.Сорғы станциясының электр жетектерінің жұмыс режимдерінің энергетикалық тиімділігін талдау әдістемесі жасалды. Әдістеменің негізін зерттелетін объектінің Математикалық (компьютерлік) модельдері құрайды, олар электр жетекті сорғы станциясының энергия тұтынуын, энергия ағындарының таралуын талдауға, электр энергиясын тұтынудың пайдалы компонентін және шығын компоненттерін анықтауға мүмкіндік береді. Модельдер тек электрлік ғана емес, сонымен қатар объектінің механикалық және гидравликалық компоненттерін де қамтиды 2.Реттеу объектісінің энергетикалық моделін құру стационарлық режимде Жалпы ережелер Автоматтандырылған электр жетегін автоматты басқару жүйесі үшін реттеу объектісі электр жетекті көп агрегатты жылыту сорғы станциясы деп есептейміз. ЖЭО сорғы станциялары табиғаты бойынша әртүрлі өзара байланысты бөліктерден тұратын күрделі жүйелер болып табылады. Бұл бөліктердің бір-біріне өзара әсер ету дәрежесін бағалау, сондай-ақ осы жұмыстың мақсатына сүйене отырып, есептеу процедураларынсыз сорғы станциясының ең тиімді жұмыс режимдерін анықтау өте қиын. Станциялардағы басты назар жүйеде энергияны бөлудің орындылығын елемей, гидравликалық қысым мен шығын параметрлеріне қол жеткізуге бағытталған. Станцияда болып жатқан физикалық (электрлік, механикалық және гидравликалық) процестерді сипаттау үшін бірыңғай математикалық тәсілді қолдана отырып, сорғы станциясының кешенді моделін жасауға болады: 1. Сорғы станциясы мен сумен жабдықтау жүйесінің жұмысына энергетикалық талдау жүргізу. 2. Электр және гидравликалық энергияны ұтымсыз тұтынудың себептерін анықтаңыз. 3. Реттеудің белгілі бір әдісін қолдануды негіздеу. 4. Технологиялық шарттарды міндетті түрде сақтаған кезде сорғы станциясының жұмыс режимін, жабдықты қосу схемасын өзгерту. Жүйені гидравликалық тұрғыдан дәл сипаттау үшін құбырдың нақты кеңістіктік конфигурациясы мен геометриялық өлшемдері болуы керек, білу керек: сұйықтық ағынының ағынының режимдері (турбулентті немесе ламинарлы), құбырдың диаметрінің өзгеруі немесе оның иілуі кезінде пайда болатын сұйықтық ағындарының бұрылыстарының әсер ету дәрежесі, ағынның үзілуі, құбырлардың кедір-бұдырлығы және тағы басқалар, бұл гидравликалық параметрлердің мәндеріне әсер етеді. Бұл жұмыста мұның бәрі белгілі бір дәрежеде жоғарыда аталған себептерден туындаған қысымның жоғалуы және сұйықтық ағыны арқылы анықталатын құбыр учаскесінің баламалы гидравликалық кедергісімен ескеріледі. Статикалық модельді құру кезінде параметрлер шоғырланған, яғни түйіндер мен бұтақтардың барлық техникалық сипаттамалары, сондай-ақ шекаралық жағдайлар тұрақты болып саналады. Модельдеу кезінде келесі болжамдар мен болжамдар қолданылады [4]: 1. Тасымалданатын сұйықтық сығылмайтын түрде қабылданады (сыртқы қысымға ұшыраған кезде сұйықтық көлемі өзгермейді). 2. Тасымалданатын ортаның температурасы тұрақты (сондықтан сұйықтықтың тығыздығы өзгермейді). 3. Жылдамдық қысымы оның шамасының аздығына байланысты еленбейді, бұл потенциалды бастың шамасынан едәуір аз. 4. Үлкен ұзындықтағы магистральдық құбырларда жергілікті кедергілердегі (тізелердегі, ысырмалардағы, құбыр диаметрінің өзгеруі кезіндегі) қысымның жоғалуы ескерілмейді, оны станция шегінде ескермеуге болмайды, өйткені "қысқа" (200 м-ден аз) құбырлар үшін жергілікті қысымның жоғалуы ұзындығы бойынша шығындардың 3-5% құрайды. Модельді құру әдістемесінің негізгі ерекшелігі-желінің жекелеген бөліктеріндегі гидравликалық кедергіні дәл анықтауға ұмтылудың қажеті жоқ (есептеу арқылы дәл анықтау өте қиын). Бұл жағдайда модельдің сәйкестігіне келесі жолмен қол жеткізіледі: тармақталмаған учаскелердің гидравликалық кедергілерінің алдын-ала мәндерімен модель құрылымын жасағаннан кейін гидравликалық желінің түйіндік нүктелерінде қысым мен ағын өлшенеді. Осы өлшемдер модель параметрлерін реттейді. Бұл жарамды қондырғы модельденген жағдайда мүмкін болады. Егер жаңадан жобаланған жүйе модельденсе, онда, әрине, желінің барлық параметрлері анықтамалық мәліметтер негізінде есептеледі [7]. Сорғы станциясының электр-механикалық-гидравликалық жүйесі бақылау нүктелерінде белгіленген шығыс және технологиялық шектеулермен белгіленген аралық гидравликалық параметрлерді сақтау қажет болатын реттеу объектісі болып табылады. Жүйедегі реттеуші органдар: рециркуляциялық су құбырының гидравликалық кедергісін өзгертетін реттеуші клапандар немесе сорғы станциясы жаңартылған жағдайда сорғы қондырғыларының айналу жылдамдығы болуы мүмкін. 1.2. Технологиялық объектінің сипаттамасы Реттеу объектісі-ЖЭО жылу сорғы станциясының типтік жүйесі (Мәскеудегі ЖЭО-26 мысалында қарастырылған), оның сызбасы суретте көрсетілген. 1.1. Бұл әртүрлі жылу және электромеханикалық жабдықтары бар жеке учаскелердің сериялық-параллель қосылыстары. Гидравликалық жүйе жабық (жүйеден жылу тасымалдағышты тікелей іріктемей жабық типті), оның шығысы бес бағыт бойынша "тікелей" магистральдар (Чертаново, Ясенево, Бирюлево, Коломенское, Марино), ал кірісі сол бағыттардан "кері" магистральдар болып табылады. Схеманың негізгі элементтері: 1. 189 °С дейінгі температураға және 16кгс/см дейінгі шартты қысымға есептелген ҚР-1 типті реттеу клапандары . Өту қимасының диаметріне байланысты ку клапанының өткізу қабілеттілігінің коэффициенті Сурет 1.1 жылу және электромеханикалық жабдықтары бар жеке учаскелердің сериялық-параллель қосылыстары тең: және=700 м, Ку=4900 т/сағ; Б=600 м, Ку =3600 т/сағ; 1200 м, Ку=14400 т/сағ; 2. сұйықтықтың кері ағынын болдырмау үшін тексеру клапандары; 3. PSG типті желілік көлденең бу су жылытқыштары (PSG) -5000-2,5-8-1, Техникалық параметрлері 1.1-кестеде келтірілген. Кесте 1.1
жүктеу/скачать 0.5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||