Комплексне моделювання газотурбінної когенераційної системи на біогазовому паливі
Вантажиться...
Дата
2018
ORCID
DOI
10.20998/2078-774X.2018.13.13
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
НТУ "ХПІ"
Анотація
Запропонована інтегрована система пілтримки температури мережевої води при вимірюванні температури зворотної води та температури газів. Розряд-заряд біогазової установки, відвантаження збродженого сусла та завантаження свіжого матеріалу з використанням теплового насосу, для якого низкькопотенційним джерелом енергії є зброджене сусло, підтримують заряд-розряд газо-турбінної когенераційної системи. Прийняття рішень на зміну кількості пластин теплоутилізатора щодо забезпечення підігріву мережевої води підтримує співвідношення виробництва електричної енергії та теплоти, що при підвищенні товарності біогазової установки до 15 % дозволяє знизити собівартість виробництва енергії до (20-30) %.
The integrated system of a change in the pipeline water temperature was suggested to measure the reverse pipeline water temperature and the gas temperature to maintain the operation of biogas plant using the thermal pump that uses the fermented wort as a low potential energy source. For this purpose, we developed the architecture of gas-turbine cogeneration system that is based on the integrated dynamic subsystem that includes the biogas plant, the heat pump, the gas turbine cogeneration plant and the heat utilization plant. Other units that are included into the composition of gas turbine cogeneration system are the discharge and charge units and functional efficiency estimation unit that interact in agreement with the dynamic subsystem. Reference and functional estimates of a change in the temperature of pipeline water were obtained on the basis of mathematical simulation of the dynamics of heat utilization plant. Control systems of the working capacity and the identification of the state of heat utilization plant were developed using the suggested mathematical description. The discharge-charge of biogas plant, the fermented wort draining and the loading of fresh material maintain the charge-discharge of gas turbine cogeneration system. Decision making after a change in the number of plates of the heat utilization plant allows for the coordination of production and consumption of the electric energy and the heat. It results in the decrease of the cost price of energy production by 20 to 30 % with an increase in the marketable value of the biogas plant by 15 %.
The integrated system of a change in the pipeline water temperature was suggested to measure the reverse pipeline water temperature and the gas temperature to maintain the operation of biogas plant using the thermal pump that uses the fermented wort as a low potential energy source. For this purpose, we developed the architecture of gas-turbine cogeneration system that is based on the integrated dynamic subsystem that includes the biogas plant, the heat pump, the gas turbine cogeneration plant and the heat utilization plant. Other units that are included into the composition of gas turbine cogeneration system are the discharge and charge units and functional efficiency estimation unit that interact in agreement with the dynamic subsystem. Reference and functional estimates of a change in the temperature of pipeline water were obtained on the basis of mathematical simulation of the dynamics of heat utilization plant. Control systems of the working capacity and the identification of the state of heat utilization plant were developed using the suggested mathematical description. The discharge-charge of biogas plant, the fermented wort draining and the loading of fresh material maintain the charge-discharge of gas turbine cogeneration system. Decision making after a change in the number of plates of the heat utilization plant allows for the coordination of production and consumption of the electric energy and the heat. It results in the decrease of the cost price of energy production by 20 to 30 % with an increase in the marketable value of the biogas plant by 15 %.
Опис
Ключові слова
біогазова установка, тепловий насос, прийняття рішень, мережева вода, температура, biogas plant, heat pump, decision taking
Бібліографічний опис
Чайковська Є. Є. Комплексне моделювання газотурбінної когенераційної системи на біогазовому паливі / Є. Є. Чайковська // Вісник Нац. техн. ун-ту "ХПІ" : зб. наук. пр. Сер. : Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування = Bulletin of the National Technical University "KhPI" : coll. sci. papers. Ser. : Power and Heat Engineering Processes and Equipment. – Харків : НТУ "ХПІ", 2018. – № 13 (1289). – С. 72-76.