Доклады о будущих и современных технологиях

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА КОГЕНЕРАЦИИ

Д. А. Ивнев, А. П. Харитонов

Научный руководитель - А. П. Харитонов, канд. техн. наук, доцент

Ярославский государственный технический университет

Когенерация — эффективный процесс получения тепловой и электри­ческой энергии. Этот процесс включает в себя несколько элементарных процессов и имеет множество входных и выходных величин. Преобразова­ние энергии из одного вида в другой может происходить при разных зна­чениях возмущающих и регулирующих воздействий, но при определенном наборе таких воздействий достигается максимальная эффективность пре­образования. Для оценки эффективности предлагается ввести критерий, учитывающий не только энергетические затраты на генерацию энергии, но и степень наносимого вреда окружающей среде, ведь в настоящее время все больше задумываются о ее сохранении, а неэкологичное производство доставляет убытки и вред от него может быть пересчитан в денежный эк­вивалент. Таким образом, существует компромисс между производством энергии и снижением количества вредных выбросов.

Итак, структура критерия учитывает энергетическую и экологиче­скую составляющие и имеет вид:

Кр. эфф.=/ (Кол - воперв. эн., Кол - вовредн. вещ-в, Кол -воэл. эн., Кол - во тепл, эн)

В зависимости от условий работы (вид нагрузки, степень важности производимой энергии или снижения выбросов, требования к качеству энергии, степень важности электрической энергии по отношению к тепло­вой, вид двигателя) коэффициенты в структуре критерия могут изменяться, однако зависимости и структура критерия эффективности остаются посто­янными. Таким образом, этот критерий может быть применен в произ­вольном случае работы когенерационной установки.

Экономическую эффективность можно оценить по затратам топлива на единицу мощности, которые зависят от режима работы (расход топлива, коэффициент избытка воздуха, нагрузка). Оценка экологической эффективности является количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу (СО, КОх, НС), которое зависит от коэффициента избытка воз­духа и нагрузки.

Таким образом, задача заключается в определении наилучшей комби­нации расхода топлива и коэффициента избытка воздуха по комбиниро­ванному критерию эффективности, который удобно использовать для син­теза системы автоматического управления процессом когенерации.