This article is devoted to optimization of parameters and structure of the industrial-heating vapor-gas facilities (HVGF). The aim of the study is determination of the optimal initial parameters of two-circuit utilization HVGF. The set goal is achieved based on the methods of the mathematical modeling of the thermal schemes, using the elements of thermodynamic economic analysis. As the optimization criterion, the index of a relative fuel economy is used upon the combined generation of the energy and heat. The most significant result of the research consists in revealing a tendency to an increase in the optimal vapor pressure of the HVGF high pressure circuit, compared to a similar parameter of the condensation vapor gas device (VGD CEPP). For the two-circuit HVGF, the optimal initial pressure is 9.8—10 MPa (for the CEPP it is 8 MPa). The tendency is revealed for an increase of the relative fuel economy upon the complication of the HVGF thermal scheme. It was established that for the identic HVGF located in different energy systems, the relative fuel economy differ greatly. The relative fuel economy for the HVGF under consideration compared to analogous VGD CEPP is 27.35 %, and compared to the vapor turbine CEPP, the relative fuel economy will increase by 8.8 %. The importance of the results obtained consists in that their application will make it possible to increase the energy efficiency of the HVGF being constructed, and optimize the structure of the energy systems of separate regions and states

Articolul este dedicat optimizării parametrilor și structurii plante cu ciclu combinat de cogenerare (PCCC). Scopul studiului este de a determina parametrii inițiali optimi ai unui tip de utilizare PCCC cu circuit dublu cu unități de turbină cu gaz (TCG) din clasa E. Acest obiectiv este atins pe baza metodelor de modelare matematică a circuitelor termice ale PCCC, utilizând elemente de analiză termodinamică și economică. Ca criteriu de optimizare, se utilizează indicatorul economiei relative de combustibil în generarea combinată de energie și căldură. Utilizarea acestui indicator se datorează corespondenței valorii sale maxime cu creșterea maximă a efectului economic integral din generația combinată. Cel mai semnificativ rezultat al cercetării este identificarea unei tendințe către creșterea presiunii optime de vapori a circuitului de înaltă PCCC cu două circuite, presiunea inițială optimă, determinată utilizând indicatorul economiei relative de combustibil, este de 9,8-10 MPa (pentru stații electrice de condensare(SEC)), presiunea inițială optimă a aburului este de 8 MPa). Se dezvăluie o tendință de creștere a economiei relative de combustibil, odată cu complicația circuitului termic al PCCC. Economia relativă de combustibil pentru PCCC considerată în comparație cu TCG SEC similar este de 27,35%, iar în comparație cu turbina cu abur SEC, pe baza unității de serie K-300-240, va crește cu 8,8%. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul că utilizarea lor, în etapa de proiectare, va crește eficiența energetică a PCCC-urilor în construcție, precum și va optimiza structura sistemelor energetice din regiuni și state individuale.

Статья посвящена проблематике оптимизации параметров и структуры теплофикационных парогазовых установок (ТПГУ). Целью исследования является определение оптимальных начальных параметров двухконтурных ТПГУ утилизационного типа с газотурбинными установками (ГТУ) Е-класса. Поставленная цель достигается на базе методов математического моделирования тепловых схем ТПГУ, с использованием элементов термодинамического и экономического анализа. В качестве критерия оптимизации используется показатель относительной экономии топлива при комбинированной выработке электроэнергии и тепла. Применение данного показателя обусловлено соответствием его максимального значения максимуму приращения интегрального экономического эффекта от комбинированной выработки. Наиболее существенный результат исследований заключается в выявлении тенденции к увеличению оптимального давления пара контура высокого давления ТПГУ, по сравнению с аналогичным параметром конденсационной парогазовой установки (ПГУ КЭС). Для двухконтурной ТПГУ с ГТУ Е-класса, оптимальное начальное давление, определенное с помощью показателя относительной экономии топлива, составляет 9.8-10 МПа (для КЭС оптимальное начальное давление пара 8 МПа). Выявлена тенденция к увеличению относительной экономии топлива при усложнении тепловой схемы ТПГУ. Для одноконтурной ТПГУ относительная экономия составляет 26.43 %, а для двухконтурной ТПГУ – 27.35%. Установлено, что для аналогичных двухконтурных ТПГУ, расположенных в различных энергосистемах, величина относительной экономии топлива и приращение интегрального экономического эффекта, существенно отличается. Относительная экономия топлива для рассматриваемой ТПГУ по сравнению с аналогичной ПГУ КЭС составляет 27.35%, а по сравнению с паротурбинной КЭС, на базе серийного блока К-300-240, увеличится на 8.8%. Значимость полученных результатов состоит в том, что их использование, на стадии проектирования, позволит повысить энергетическую эффективность строящихся ТПГУ, а также оптимизировать структуру энергосистем отдельных регионов и государств.