CC BY
42
опорний фотоприймач 20 тдтримуе яскравiсть свила, фшьтруючи можливi спотворення, i сигнал вщ нього, пiдсилюючись за допомогою пiдсилювача сигналу 4 з функщею корекцii нуля та пщсилювача потужносп 1, надходить до лампи розжарювання 1. Сигнали вщ лiвого та правого фотоприймачiв 17 та 18, вщповщно, що харак-теризують змщення влiво чи вправо свiтловоi смужки 19, пщсилюючись за допомогою пiдсилювачiв 4 з функцieю корекцii нуля, надходять в блок порiвняння 22, тсля якого знову пщсилюються за допомогою пщсилювача 4 з функщею корекцп нуля, обробляються мiкропроцесором вимiрювальноi системи 23 i виводяться на щдикаторне табло 24 та через штерфейс USB на комп'ютер 25.
4. Висновки
В результат проведених дослщжень:
1. Встановлено, що запропонований тдхщ дозволяе пiдвищити загальну точшсть визначення кiлькiсного вмiсту компонентiв скрапленого нафтового газу завдя-ки врахуванню не тiльки кiлькiсного складу пропану й бутану, але й домшок.
2. Розроблено експериментальну установку завдя-ки функцп температурних параметрiв, описанш в ро-ботi [10].
Лггература
1. Рачевский, Б. С. Сжиженные углеводородные газы [Текст] / Б. С. Рачевский. — М.: Нефть и газ, 2009. — 640 с.
2. Совлуков, А. С. Свойства сжиженных углеводородных газов. Особенности эксплуатации углеводородных систем [Электронный ресурс] / А. С. Совлуков. — Режим доступа \www/ URL: http://www.avtozagruzka.com/publ3.pdf. — 10.11.2014.
3. Деркач, Ф. А. Х1м1я [Текст] / Ф. А. Деркач. — Л.: Вид.-во Льв1вського ун-ту, 1968. — 311 с.
4. Sovlukov, A. S. Measurement of Liquefied Petroleum Gas Quantity in a Tank by Radio-Frequency Techniques [Text] / A. S. Sovlukov, V. I. Tereshin // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. — 2004. — Vol. 53, № 4. — P. 1255-1261. doi:10.1109/tim.2004.831173
5. Nyfors, E. Industrial microwave sensors [Text] / E. Nyfors, P. Vainikainen. — Artech House, 1989. — 351 p.
6. Совлуков, А. С. Радиочастотный метод измерение массы сжиженного углеводородного газа [Электронный ресурс] / А. С. Совлуков, В. И. Терешин. — Режим доступа: \www/ URL: http://uteoss2012.ipu.ru/procdngs/0654.pdf. — 05.11.2014.
7. Книш, Б. П. Визначення кшьгасного вмюту компонент скрапленого нафтового газу [Текст] / Б. П. Книш, Й. Й. Бь линський // Вюник Вшницького полгтехшчного шституту. — 2014. — № 1. — С. 112-119.
8. Одорiметр ИК0-08 [Електронний ресурс]. — Режим доступу: \www/ URL: http://standart-m.com.ua/izmeritelnye-pribory/ gazoanalizatory/odorimetr-iko-08?mova-uk. — 10.11.2014.
9. Астахов, А. Анализ нефтепродуктов с помощью хроматогра-фических методов [Текст] / А. Астахов // Оборудование и материалы. — 2013. — № 3. — С. 48-53.
10. Бшинський, Й. Й. Дослщження кшькюного вмюту скрапленого газу шляхом використання модельних рщинних систем [Текст] / Й. Й. Бшинський, Б. П. Книш, М. Й. Юкиш // Технолопчний аудит та резерви виробництва. — 2014. — № 4/1(18). — С. 23-26. doi:10.15587/2312-8372.2014.26273.
МЕТОД КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ СЖИЖЕННОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА И СРЕДСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
В работе предложен метод определения количественного содержания сжиженного нефтяного газа не только составляющих пропана и бутана, но и примесей на основе использования функции температурных параметров, что позволило повысить достоверность контроля. Разработано средство на основе предложенного метода.
Ключевые слова: сжиженный нефтяной газ, массовая доля, пропан, бутан, примеси.
Книш Богдан Петрович, астрант, асистент, кафедра електро-тки, Втницький нащональний техтчний утверситет, Украта, e-mail: [email protected].
Кныш Богдан Петрович, аспирант, ассистент, кафедра электроники, Винницкий национальный технический университет, Украина.
Knysh Bogdan, Vinnytsia National Technical University, Ukraine, e-mail: [email protected]
УДК 621.182.2.001.57 001: 10.15587/2312-8372.2014.31735
чайковська е. е. РОЗРОБКА КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДУ
ШТЕЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛ1ННЯ У СКЛАД1 КОГЕНЕРАЩЙНО1 СИСТЕМИ
В роботг на основг ¡нтелектуальног системи розроблено комплексний метод управлтня функцгонуванням когенерацшног системи з використанням електроакумуляторног батарег, теплоелектроакумулятора, теплового насоса та бюгазовог установки, що дозволяе тдтриму-вати стввгдношення виробництва та споживання електричног енергп та теплоти. Здобуття прогнозуючог гнформацп щодо прийняття ршень в умовах не збггу виробництва та споживання електричног енергп та теплоти дозволяе знизити собгвартгсть виробництва енергп та шкгдливг викиди двоокису вуглецю до 15 %.
Клпчов1 слова: ттелектуальне управлтня, прийняття ршень, когенерацшна система.
1. Вступ
Bикоpиcтання когенерацшних технологш потpeбye peгyлювання виробництва та споживання eлeктpичноï
енергп та теплоти y сшввщношенш, що обyмовлeно не постшшстю та '¿х споживання. Когенерацшш ж технологи, що використовують бюгаз, потpeбyють додаткового обладнання y зв'язку iз складтстю отримання постшного
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 6/5(20], 2014, © Чайковська Е. Е.
ISSN 222Б-3780
ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
виходу бюгазу при втратах до 20 % вироблено! енергii на тдтримку процесу зброджування, т. iн. Бшьш того, збитковiсть виробництва електрично! енергп в години найменшого споживання, тобто в тчт години, приводить до вщключення когенерацiйних установок, споживання ж теплоти потребуе цiлодобового навантаження. Цим обгрунтовуеться актуальнiсть дано! роботи.
2. Постановка проблеми на основ1 л1тературних джерел
Визначення оптимальних умов експлуатацп когене-рацiйних систем на статичному рiвнi з використанням методiв економжи та термоекономiки не завжди ввд-повiдають реальним умовам експлуатацп щодо необ-хiдностi пiдтримки спiввiдношення мiж виробництвом та споживанням електрично! енергп та теплоти. Так, в робоп [1] на основi представлено! методики розрахунку вщносно! економп палива порiвняно економiчнiсть коге-нерацiйних та когенерацшно-теплонасосних технологiй iз роздiльними засобами виробництва енергп, апробовано методику штегральних характеристик економiчностi для вибору оптимального енергетичного обладнання, але у статичних режимах. Так, якщо в роботi [2] прийня-то, що когенерацiйна система функцюнуе в роздшь-них режимах навантаження без регулювання стввщ-ношення виробництва електрично! енергп та теплоти, то в роботах [3, 4] уже запропоновано використання теплоакумулятора та теплового насоса, але в статичних режимах. В роботах [5, 6] при розробщ математич-но! моделi динамiки бюгазово! установки не оцiнено змiну температури зброджування в об'ему метантенка, а тдтримувати процес зброджування запропоновано на основi вимiрювання температури зброджування, що при значнш тепловiй акумулюючiй емност сирови-ни може привести до не балансу свiжого матерiалу та збродженого сусла та непостшному виходу бюгазу. В робот [7] на основi аналiзу бiогазових установок на ексергетичному рiвнi з урахуванням споживання бюгазу обрано оптимальний цикл з промiжним пере^вом пари та високонатрним парогенератором, але без апробацп в динамiчних режимах функцiонування.
Для встановлення оптимальних умов експлуатацп когенерацшних систем необхщно використання комплексно! штелектуально! системи управлiння, що на-дасть можливють на основi прогнозування змши параме-трiв технологiчного процесу приймати попереджувальш рiшення в складних умовах не збпу виробництва та споживання енергп [8-10].
3. Мета та задач1 дослщження
Мета роботи — розробка комплексного методу штелектуального управлшня в умовах когенерацiйно'i системи.
Поставлена мета може бути досягнена при виконанш таких задач:
— обгрунтувати необхвдшсть комплексного ште-лектуального управлшня в умовах когенерацшно! системи на основi аналiзу оптимiзацii когенерацiйних технологш;
— запропонувати комплексну архiтектуру штелектуально! системи управлiння, що може бути ви-користана в наступних режимах функцюнування
когенерацiйноi системи з тдключенням таких ди-намiчних тдсистем: електроаккумуляторна батарея, теплоелектроаккумулятор; електроаккумуляторна батарея, тепловий насос, що використовуе у якост низькопотенцшного джерела енергп утилiзовану теплоту, яка оцшюе змiну як виробництва енергп, так !! споживання у складi когенерацiйно'i установки; бiогазова установка, тепловий насос, що використовуе зброджене сусло у якост низькопотенцшного джерела енергп, електроакумуляторна батарея та теплоелектроакумулятор;
— виконати лопчне моделювання у складi комплексно! штелектуально! системи з використанням математичного моделювання динамiчних тдсистем щодо прийняття ршень;
— розробити комплексний метод штелектуального управлшня у складi когенерацшно! системи.
4. Шдтримка режим1в функцмнування когенерацшно! системи
З використанням методологи математичного та лопч-ного моделювання у складi iнтелектуальних систем [8-10] можливо запропонувати архитектуру комплексно! штелектуально! системи управлшня, основою яко! е ди-намiчна пiдсистема, що забезпечуе наступш режими функцiонування когенерацiйно'i системи: електроакуму-ляторна батарея, теплоелектроакумулятор; електроаку-муляторна батарея, тепловий насос, що використовуе у якосп низькопотенцiйного джерела енергп утилiзова-ну теплоту, яка оцшюе змiну як виробництва енергп, так !! споживання у складi когенерацшно! установки; бюгазова установка, тепловий насос, що використовуе зброджене сусло у якост низькопотенцшного джерела енергп, електроакумуляторна батарея та теплоелектро-акумулятор (рис. 1).
Рис. 1. Архиектура комплексна! штелектуально! системи управлшня: 1 — комплексна динашчна тдсистема; 2 — блок заряду когенерацшно! установки; 3 — блок ацшки функщонально! ефективносп когенерацшно! системи; 4 — блок розряду когенерацшно! установки
Математична основа комплексно! штелектуально! системи управлшня:
де CIS — комплексна штелектуальна система; D — комплексна динамiчна тдсистема; P — властивосп елеменпв комплексно! штелектуально! системи; т — час, с; x — впли-ви; f — параметри, що оцшюються; K — коефiцieнти мате-матичних моделей динамiки щодо оцшки змiни суттевих параметрiв, що дiагностуються; y — суттевi параметри; d — динамiчнi параметри щодо оцiнки змiни суттевих параметрiв, що дiагностуються; R — логiчнi вiдносини
CIS = f[ D(P х°(т>-Х1(т>- Х2(т>- f (т)' K (т)' d (т)>, R(t), Р(т))] , ^R(t),(P, (т)( Xi(T), f (т), Ki (т), y (т)»,
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 6/5(20], 2014
37-J
в CIS. 1ндекси: i — число елеменпв комплексно! штелек-туально! системи; 0, 1, 2 — початковi умови, зовнiшнi, внутрiшнi впливи.
Так, наприклад, штелектуальна система, що мае у своему складi електроакумуляторну батарею та тепло-електроакумулятор дозволяе приймати ршення на тд-тримку стввщношення виробництва електрично! енергп та теплоти на основi виконання наступних дш. При розрядi когенерацiйно! установки на основi використан-ня аналiтично! оцшки змiни температури електролiту в порах пластин та над пластинами при зарядi електро-акумулятора можливо приймати своечасне ршення на розряд акумуляторно! батаре! для виконання заряду теплоелектроакумулятора. Шдсумкова ж iнформацiя, що здобута на основi контролю працездатностi теплоелектроакумулятора з використанням передатно! функцп, що ощнюе змiну температури води, що на^ваеться при змiнi !! витрати, надае можливють збiльшити потуж-шсть теплоелектроакумулювання, впливаючи на збшь-шення витрати води, що нагрiваеться з використанням штегровано! системи оцiнки тдтримки процесу заряду теплоелектроакумулятора. При зарядi когенерацiйно! установки на основi контролю працездатност та вден-тифiкацi! стану електроакумулятора можливо приймати своечасне ршення на заряд акумуляторно! батаре! на основi аналiтично! оцiнки змiни температури електро-лiту в порах пластин та над пластинами при розрядi та на заряд теплоелектроакумулятора щодо подальшо-го використання теплоти при розрядi когенерацшно! установки [8].
Якщо ж виникае можливють пiдключення теплового насоса, що використовуе у якосп низькопотенцшного джерела енергп утилiзовану теплоту, яка ощнюе змшу як виробництва енергп, так !! споживання у складi когене-рацiйно! установки, то штелектуальна система, в цьому випадку, з додатковим включенням електроакумуляторно! батаре! функщонуе таким чином. При зменшенш температури низькопотенцшного джерела енергп при розрядi когенерацшно! установки своечасне ршення на розряд акумуляторно! батаре! на основi аналиично! оцiнки змь ни температури електролиу в порах пластин та над пластинами при зарядi дозволяе забезпечити своечасне збшьшення подачi холодагента на основi пiдсумково! шформацп щодо змiни його паровмiсту у випарнику, витрати пари через компресор та температури мере-жево! води в конденсатора що дозволяе забезпечити верхнiй рiвень пiдiгрiву мережево! води. При тдвищент ж температури низькопотенцiйного джерела енергп при зарядi когенерацiйно! установки виникае можливють прийняття рiшення на зменшення подачi холодагента у випарник, компресор та конденсатор теплового насоса для його повного випаровування, економного стиску з цiллю забезпечення низького рiвня пiдiгрiву мережево! води та на заряд акумуляторно! батаре! [9].
1нтелектуальна ж система, що мае у своему складi бюгазову установку, тепловий насос, що використовуе у якост низькопотенцшного джерела енергп зброджене сусло, електроакумуляторну батарею та теплоелектро-акумулятор дозволяе приймати ршення на тдтримку стввщношення виробництва електрично! енергп та теплоти на основi виконання наступних дш. Для пiдтримки заряду когенерацiйно! установки на основi аналiтично! оцiнки змiни температури електролиу в порах пластин та над пластинами при розрядi можливо прийняти свое-
часне ршення на заряд акумуляторно! батаре! та на заряд теплоелектроакумулятора на основi штегровано! системи змши температури води, що на^ваеться. Розряд же акумуляторно! батаре! не тшьки тдтримуе розряд когенерацяйно! установки, а й забезпечуе тдтримку функцюнування теплового насоса щодо заряду бюгазо-во! установки при завантаженш свiжого сусла, витрата якого дорiвнюе витратi вiдвантаженого матерiалу для забезпечення постшного виходу бiогазу [10].
5. Висновки
В результат проведених дослщжень встановлено, що:
1. Оптимiзацiя когенерацшних технологiй потребуе розробки комплексно! штелектуально! системи управ-лiння щодо тдтримки ствввдношення виробництва та споживання електрично! енергп та теплоти.
2. Запропоновано комплексну архитектуру штелек-туально! системи, що може бути використана в наступ-них режимах функцюнування когенерацшно! системи з тдключенням таких динамiчних пiдсистем: електро-аккумуляторна батарея, теплоелектроаккумулятор; елект-роаккумуляторна батарея, тепловий насос, що вико-ристовуе у якост низькопотенцiйного джерела енергп утилiзовану теплоту, яка оцiнюе змшу як виробництва енергп, так !! споживання у складi когенерацiйно! установки; бюгазова установка, тепловий насос, що використовуе зброджене сусло у якосп низькопотенцшного джерела енергп, електроакумуляторна батарея та тепло-електроакумулятор.
3. Виконано лопчне моделювання у складi комплексно! штелектуально! системи з використанням ма-тематичного моделювання динамiчних тдсистем щодо прийняття рiшень.
4. Економiя бiогазу, наприклад, при зброджуванш 60,2 т/добу сировини при тдвищенш товарностi бю-газово! установки до 10-15 % складае 49,4 тис. м3/рж. Зменшити собiвартiсть виробництва енергп до 10-15 % можливо за рахунок додаткового використання когене-рацшно! установки (до 2000 годин на рж з урахуванням додаткових експлуатацшних витрат на обслуговування теплового насоса та акумуляторно! батаре!).
Литература
1. Билека, Б. Д. Экономичность когенерационных и комбинированных когенерационно-теплонасосных установок с газопоршневыми и газотурбинными двигателями [Текст] / Б. Д. Билека, Р. В. Сергиенко, В. Я. Кабков // Авиационно-космическая техника и технология. — 2010. — № 7(74). — С. 25-29.
2. Горобець, В. Г. Ексергетичний анал1з ефективност енерге-тичних систем для комплексного виробництва електрич-но! та теплово! енергп з використанням поновлювальних джерел енергп [Текст] / В. Г. Горобець, Б. Х. Драганов // Вщновлювальна енергетика. — 2010. — № 3(22). — С. 5-12.
3. Колесниченко, Н. В. Использование бака-аккумулятора для регулирования нагрузок мини-ТЭЦ [Текст] / Н. В. Колесниченко, М. Ю. Водолазская // Наутш пращ Донецького национального техшчного ушверситету. — 2011. — № 10(180). — С. 67-72.
4. Баласанян, Г. А. Оптим1зацш параметр1в теплово! схеми штегровано! системи енергоспоживання [Текст] / Г. А. Баласанян, А. С. Мазуренко // Труды Одесского политехнического университета. — 2006. — № 1(25). — С. 59-65.
5. Ратушняк, Г. С. Моделювання нестацюнарних режшшв тепло-обмшу в бюгазових реакторах [Текст] / Г. С. Ратушняк, В. В. Джеджула, К. В. Анохша // Вюник Хмедьницького нацюнального ушверситету. — 2010. — № 2. — С. 142-145.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АУДИТ И РЕЗЕРВЫ ПРОИЗВОДСТВА — № 6/5(20], 2014
ISSN 2226-3780 ЭНЕРГЕТИКА И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
6. Ратушняк, Г. С. Автоматичне управлшня в системах бюкон-верси [Текст] / Г. С. Ратушняк, В. В. Джеджула // Вюник Вшницького полгтехшчного iнституту. — 2006. — № 6. — С. 116-121.
7. Мазуренко, А. С. Эксергетические характеристики биогазовых установок [Текст] / А. С. Мазуренко, А. Е. Денисова, А. А. Климчук, Нго Минь Хиеу, П. А. Котов // ВосточноЕвропейский журнал передовых технологий. — 2014. — № 1/8(67). — С. 7-12. — Режим доступа: \www/URL: http:// journals.uran.ua/eejet/article/view/20021/19032
S. Чайковська, 6. 6. Розробка методу шдтримки сшввщношення виробництва та споживання енергп [Текст] / 6. 6. Чайковська // Технолопчний аудит та резерви виробництва. — 2014. — № 5/3(19). — С. 31-34. doi:10.15587/2312-8372.2014.27944
9. Чайковська, 6. 6. Шдтримка сшввщношення виробництва та споживання електрично! енергп та теплоти на рiвнi прийняття ршень [Текст] / 6. 6. Чайковська // Схщно-6вропейський журнал передових технологш. — 2014. — № 3/8(69). — С. 4-9. doi:10.15587/1729-4061.2014.24883 10. Чайковська, 6. 6. Технолопчна система виробництва та споживання бюгазу [Текст] / 6. 6. Чайковська // Схщно-6вропейський журнал передових технологш. — 2014. — № 4/8(70). — С. 50-57. doi:10.15587/1729-4061.2014.26267
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОГО МЕТОДА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ В СОСТАВЕ КОГЕНЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
В работе на основе интеллектуальной системы разработан комплексный метод управления функционированием когене-
рационной системы с использованием электроаккумуляторной батареи, теплоэлектроаккумулятора, теплового насоса и биогазовой установки, который позволяет поддерживать соотношение производства и потребления электрической энергии и теплоты. Получение прогнозирующей информации для принятия решений в условиях не совпадения производства и потребления электрической энергии и теплоты позволяет снизить себестоимость производства энергии и вредные выбросы двуокиси углерода до 15 %.
Ключевые слова: интеллектуальное управление, принятие решений, когенерационная система.
Чайковська Свгетя Свстафпвна, кандидат техшчних наук, старший науковий ствробтник, доцент, кафедра теоретичног, загальног та нетрадицшног енергетики, Одеський нащональний полтехнтний утверситет, Украгна, e-mail: [email protected].
Чайковская Евгения Евстафьевна, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, доцент, кафедра теоретической, общей и нетрадиционной энергетики, Одесский национальный политехнический университет, Украина.
Chaikovskaya Eugene, Odessa National Polytechnic University, Ukraine, e-mail: [email protected]
УДК 621.18
Б01: 10.15587/2312-8372.2014.31786
Юрасова о. г. ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕКОЛОГ1ЧНИХ
ПОКАЗНИК1В РОБОТИ КОТЛА ТПП-210А ПРИ Р1ЗНИХ СИСТЕМАХ ПИЛОПОДАЧ1
В статтг дослгджено ефективтсть паливногорежиму енергетичних котлгв, обладнаних системою висококонцентрованог пилоподач1 тд тиском на пальники при спалюваннг низькореакцшного вугглля поггршеног якостг. Розглянуто основнг фактори та вплив гх на паливний режим котла при двох технологгях пилоподач1.
Ключов1 слова: паровий котел, паливня, висококонцентрована подача пилу, паливний режим, оксиди азоту.
1. Вступ
Важливим завданням в енергетищ Украши е про-довження термшу служби дтчих ТЕС. Замша старого устаткування на нове потребуе значних катта-ловкладень. Використання вуплля попршено'! якост спонукае до створення нових технологш спалювання i модершзацп шнуючого устаткування. Актуальним е дослвдження ефективност паливного процесу котла ТПП-210А, обладнаного висококонцентрованою пи-лоподачею в пальники, i дослщження режиму роботи та зниження викидiв N0;,;.
2. Анал1з л1тературних даних
Шдвищення економiчностi роботи пиловугшьних ко^в та енергоблоюв е важливою задачею в енерге-
тищ Украши. Ввдомо [1] введення потужних енергоблоюв ТЕС зокрема потужшстю 300 МВт вщбувалося 35-45 роюв тому. За цей перюд бшьшкть ко^в та енергоблоюв вщпрацювали свш техшчний ресурс та потребують модершзацп чи 1х замши.
Вважаючи на економiчну скруту в Украш важливою задачею е продовження техшчного ресурсу устаткування при збереженш достатньо високих технiко-економiчних показниюв 1х роботи.
Спалювання палива в паливш пиловугшьних ко^в попршено'! якостi вимагае ряд заходiв, для збереження надшносп роботи обладнання та екологiчних показниюв зниження шюдливих викидiв в довюлля ТЕС [2]. Для котлiв ТПП-210А Трипшьсько'! ТЕС була розроблена i впроваджена система подачi пилу високо! концент-рацп пiд тиском [3], i оптимiзацiя паливних режимiв роботи [4], та зниження викидiв N0, [5-9].
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 6/5[20], 2014, © Юрасова О. Г
39
