2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Повысим энергоэффективность
Сообщение09.07.2010, 15:52 


22/09/09
275
Сейчас только ленивый не говорит о повышении энергоэффективности (даже всего того, что еще и не придумано :mrgreen: ).
Сам Президент РФ потребовал одни лампочки выкрутить, другие вкрутить! :lol:
На практике давно есть проблемы более весомые чем вкручивание лампочек.
Одна из таких проблем - снижение т.н. "собственных нужд" тепловых и атомных электростанций, на которые уходит до 10% установленной общей мощности этих электростанций.
В чем суть проблем (их две части). На электростанциях установлено большое количество насосного и вентиляторного оборудования с электроприводом (асинхронным двигателем). Некоторые приводы имеют мощность до 8 Мвт.
Первая часть проблем связана с тем, что при запуске асинхронных двигателей сила тока в цепи питания может вдесятеро превышать номинальный ток. Поэтому на станции имеется целое хозяйство систем пусковых трасформаторов собственных нужд для решения этой задачи, что, естественно весьма затратно.
Вторая часть проблемы - это работа оборудования на пониженной мощности (напр. в ночное время). Избыток мощности при этом просто "срабатывается" на регулирующем клапане (арматуре).
Замечательным свойством асинхронных двигателей является снижение энергопотребления пропорциональное квадрату нагрузки на привод. Т.е. при снижении расхода насоса вдвое потребляемая мощность двигателя снижается практически вчетверо!
Напрашивается решение проблемы в виде некоего устройства между двигателем и насосом (вентиллятором), которое бы могло регулировать передаточное число ( обороты насоса) от нуля до номинала в зависимости от потребной нагрузки. Тогда могут быть решены обе проблемы, указанные выше.
Практика применения частотных приводов для мощных механизмов весьма затратна и не окупает затрат на ее внедрение, поэтому нужны новые идеи при решении этих проблем.
Призываю всех дать свои (даже фантастические) предложения по конструкции или принципу действия такого устройства регулирования.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение09.07.2010, 17:58 
Аватара пользователя


23/11/09
1607
Ajabsandal в сообщении #338210 писал(а):
Одна из таких проблем - снижение т.н. "собственных нужд" тепловых и атомных электростанций, на которые уходит до 10% установленной общей мощности этих электростанций.
О, Вы большой оптимист!
Ajabsandal в сообщении #338210 писал(а):
Напрашивается решение проблемы в виде некоего устройства между двигателем и насосом (вентиллятором), которое бы могло регулировать передаточное число ( обороты насоса) от нуля до номинала в зависимости от потребной нагрузки. Тогда могут быть решены обе проблемы, указанные выше.
А чем не нравятся гидромуфты, гидротрансформаторы? При необходимости их изначально закладывают в проект.
Другое дело, что их применение снижает живучесть электростанции при переходных аварийных режимах в условиях самозапуска отключившихся механизмов. Поймите, электростанция - не потребитель! И нормы проектирования там несколько иные.
Поверьте, показатель расхода на СН у станционников относится к основным показателям работы, тогда как у потребителей лозунг производителя продукции: "Сколько надо, столько и возьму - за это плачу!"

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение09.07.2010, 21:17 


22/09/09
275
Цитата:
Gravist

1. Оптимист я или нет, это не имеет отношения к проблеме. Хотя данные по СН я беру из отчетов ОРГРЭС по обследыванию ТЭС и ГРЭС.
2. Есть такое правило: доля посредника много меньше чем доля участников. Так вот речь идет об устройстве-посреднике между приводом (электродвигателем) и механизмом (насосом, тягодутьевыми мех.). Следовательно, по всем характеристикам посредник должен быть существенно меньше чем участники (по цене, размерам, эксплуатационным затратам) при сопоставимом КПД. Ни гидромуфты ни гидротрансформаторы не проходят по этим критериям, поэтому не нашли сколь-нибудь заметного применения в энергетике. Это же относится и к частотным приводам.
То что эл-станция не потребитель я и так знаю. С нормами проектирования дружу со студенческой МЭИвской скамьи.
Именно это-то и главное в энергоэффективности - производить с наименьшими затратами. Здесь целая цепочка - меньше потребление топлива, меньше вредные выбросы, меньше вредное воздействие на ОС - дешевле произведенная эл-энергия. Снижение СН - одна из головных болей во всех генерирующих компаниях и в проектах эл.станций этот показатель стараются снизить всеми силами (да вот только способов снижения СН слишком мало).
С конечным потребителем вообще проблема надуманная. В нормальных странах (даже африканских! :mrgreen: ) никого не надо заставлять выкручивать лампочки, экономико-тарифное регулирование там поощряет бережливых и наказывает расточительных получше чем нагоняи президентов.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение09.07.2010, 22:13 


21/03/06
1545
Москва
Работаю в области регулируемого электропривода, в т.ч., конечно, на энергоустановках, 8 лет. Если есть конкретные предложения (не теоретические), прошу в личку.

Gravist писал(а):
А чем не нравятся гидромуфты, гидротрансформаторы?

Всем не нравятся.

-- Пт июл 09, 2010 22:16:55 --

Ajabsandal писал(а):
С конечным потребителем вообще проблема надуманная. В нормальных странах (даже африканских! ) никого не надо заставлять выкручивать лампочки, экономико-тарифное регулирование там поощряет бережливых и наказывает расточительных получше чем нагоняи президентов.

Думаю, Вы не очень хорошо представляете Российские реалии. У нас таки да, лампочки выкручивать надо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение10.07.2010, 02:23 
Аватара пользователя


23/11/09
1607
Ajabsandal в сообщении #338247 писал(а):
данные по СН я беру из отчетов ОРГРЭС по обследыванию ТЭС и ГРЭС.
Ваше обращение, как я понимаю, относится не чисто к э/э, но и к экономии тепла. Вкупе этот процент гораздо выше. Обратите внимание на кпд станций. Отсюда и ссылка на оптимистичность приводимой оценки.

(Оффтоп)

Как энергетик ЛПИ Калинина рад приветствовать коллегу из МЭИ

Совершенно согласен с причинами отсутствия на эл.станциях г/муфт и рег.привода. Тем более с возникшей абсолютной невозможностью его приобретения после Чубайсовского погрома в энергетике.
Ajabsandal в сообщении #338247 писал(а):
...способов снижения СН слишком мало
Ещё в доперестроечные времена, когда борьба за % снижения СН довольно-таки ощутимо стимулировалась премиальной системой оплаты, мы (эксплуатационники) все возможности перебрали. Меняли трансы и э/двигатели вспомогательного оборудования на менее мощные, химцех и топливно-транспортный были совсем "зажаты". На питательные и цирк.насосы, вентиляторы, дымососы устанавливали двухобмоточные э/д. На питатели угля ставили рег.приводы Siemens. Но надёжность станции, обеспечение самозапуска - святое. И это тоже фактор в пользу неустановки "посредника".

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение10.07.2010, 08:03 


21/03/06
1545
Москва
e2e4 писал(а):
Работаю в области регулируемого электропривода, в т.ч., конечно, на энергоустановках, 8 лет. Если есть конкретные предложения (не теоретические), прошу в личку.

Перечитал поутру свое же сообщение, и понял что его можно трактовать двояко. Имелось ввиду конкретные предложения в практической области как ответ на фразу:
Ajabsanda писал(а):
Призываю всех дать свои (даже фантастические) предложения по конструкции или принципу действия такого устройства регулирования.


Обсуждать азы не интересно, это все расписано, в т.ч. и в инете, хотя поискать надо.

Смысла что-либо улучшать в данный момент пока не вижу, таким образом в принципе не понимаю поднятую топикстартером проблему: да, побороться за доли процента можно. Но сначала надо внедрить везде управляемый электропривод, что позволит сэкономить единицы и десятки %% электроэнергии. Вот о чем думать надо на текущем витке развития техники ИМХО.

Ajabsanda писал(а):
Практика применения частотных приводов для мощных механизмов весьма затратна и не окупает затрат на ее внедрение, поэтому нужны новые идеи при решении этих проблем.

С удешевлением силовых транзисторов и с улучшением их параметров все это решится само собой. Но для того, чтобы это произошло, необходимо наращивать производство этих самых транзисторов. А тут проблема - дефицит они, оч. мало производителей именно кристаллов в мире. Но спрос как известно рождает предложение, поэтому надо активнее внедрять управляемый электропривод, т.е. см. выше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение10.07.2010, 13:58 
Аватара пользователя


23/11/09
1607
e2e4 в сообщении #338330 писал(а):
Но сначала надо внедрить везде управляемый электропривод
Учтите, что речь идёт о высоковольтном (6 - 10 кВ) приводе с единичными установленными мощностями от 400 кВт до 8 МВт. АВВ (переменный) и Siemens (постоянка) на переговорах пока "чешут репу".

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение10.07.2010, 20:30 


22/09/09
275
Gravist в сообщении #338368 писал(а):
e2e4 в сообщении #338330 писал(а):
Но сначала надо внедрить везде управляемый электропривод
Учтите, что речь идёт о высоковольтном (6 - 10 кВ) приводе с единичными установленными мощностями от 400 кВт до 8 МВт. АВВ (переменный) и Siemens (постоянка) на переговорах пока "чешут репу".

А вот Алан Брэдли (Рокуэлл Интерн.) репу не чешет, он как скажет цену так хоть стой - хоть падай :mrgreen: С такой ценой привод не окупается у нас никогда.
Ну это лирика, а вот и физика.
Я рассматриваю , в практическом плане, три типонаправления устройств.
1. Механические устройства.
Пока у нас в стадии конструкторской проработки устройство В.А. Волкова, коструктора, долгое время работавшего в области станочных приводов. Идея оригинальная - муфта проскальзывания. Стадия - изготовление опытного образца. Трудности - высокие требования к точности обработки, пока не смогли найти требуемые станки.
2. Гидродинамические устройства.
Коллега В.А. Волкова, Коньшин А.С предложил схему насос-двигатель. Т.е. связь между приводом и механизмом осуществляется через через гидравлику. И насос и двигатель одной конструкции - на принципе эвольвентного зацепления. Стадия - расчетные режимы 3-х мерной гидродинамики.
3. Магнитожидкостные устройства (муфты).
Весьма интересное направление, прошедшее практическую апробацию в виде коробки передач для "Запорожца".
Стадия - выбор оптимальной конструкции. Трудности - охлаждение конструкции в режимах регулирования.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение11.07.2010, 01:34 
Аватара пользователя


23/11/09
1607
Ajabsandal в сообщении #338443 писал(а):
в практическом плане, три типонаправления устройств
По 1-му направлению. Насколько понял - до пром.освоения изделия - целая вечность.
Ни один уважающий себя гл.инженер для электростанции не купит:
- опытный образец не заводского исполнения,
- не получив от коллег отзыва о внедрении и работе этого изделия.
По 2-му направлению. Не изобретается-ли велосипед? Насколько помню - это давно есть у шведов на Voith.
Почему в 3-м направлении не рассматривать и эл.магнитные муфты (в т.ч. порошковые, гистерезисные)? Ведь как я уже обозначал - определяющим моментом для привода на станции является его самозапуск, а э/м муфта без проблем может быть включена одновременно с э/двигателем.
Но апробация на коробке от "горбатого" и распространение на привода с мин.мощностью 400кВт, согласитесь, мягко говоря - несерьёзно! Я бы "толкача" с таким предложением сразу за ворота выставил!

А с фирмачами надо жестче открытые тендеры устраивать, и не на копеечные заказы - отбоя от снижения цен не будет!

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение11.07.2010, 13:00 


22/09/09
275
Внедрение сейчас значительно облегчено. Особенно если у Вас есть хорошие связи в руководстве генкомпаний и Ваш авторитет. Конечно сразу на блок 800Мвт лезть неразумно, но место найти можно без напряга.
Другое дело - пока нечего предложить :oops:
К своему стыду я не знаком со Шведской разработкой на Voith, дайте наводку в инете, пож.
Что касается магнитных муфт (ММ), то соображения следующие.
Испытания на "Запоре" имели целью проверить идею а не мощность привода. Идея подтвердилась. Выявлены подводные камни.
Основная трудность - тепловыделение при режимах регулирования (проскальзывания).
Если только использовать для целей плавного пуска, то все хорошо, но во всех магнитных муфтах, включая и МжМ, тепловыделение - бич. А в мощных приводах - просто беда. Если кпд ММ будет 95%, то остальные 5% для 8Мвт-ного привода - это 400квт-ная печка!
НО! Но в некоторых случаях (напр. с ПЭНами) можно отбирать часть пит. воды с напора ПЭНа на охлаждение ММ, а затем возвращать эту воду на всас. Убиваются оба зайца - повышается кпд и решается проблема охлаждения ММ в переходных режимах.
Поэтому-то я и отдаю предпочтение решению с МжМ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение11.07.2010, 13:36 


23/01/07
3419
Новосибирск
Ajabsandal в сообщении #338210 писал(а):
Призываю всех дать свои (даже фантастические) предложения по конструкции или принципу действия такого устройства регулирования.

По-видимому, для этих целей можно использовать муфты в виде пластинчатого насоса двукратного действия.
Например, ротор насоса использовать в качестве приводной полумуфты, а корпус - в качестве ведомой полумуфты.
Управление муфтой производить за счет регулирования перетоков жидкости из полостей высокого давления в полости с низким давлением.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение11.07.2010, 13:52 


22/09/09
275
Батороев в сообщении #338520 писал(а):
Ajabsandal в сообщении #338210 писал(а):
Призываю всех дать свои (даже фантастические) предложения по конструкции или принципу действия такого устройства регулирования.

По-видимому, для этих целей можно использовать муфты в виде пластинчатого насоса двукратного действия.
Например, ротор насоса использовать в качестве приводной полумуфты, а корпус - в качестве ведомой полумуфты.
Управление муфтой производить за счет регулирования перетоков жидкости из полостей высокого давления в полости с низким давлением.

Это все варианты гидропривода, к коему относится и упомянутый 2-й вариант у меня в посте выше. Идея работоспособна, главное - кпд. привод Коньшина и выбран по потенциально большому кпд.

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение11.07.2010, 14:16 


23/01/07
3419
Новосибирск
Отчего у Вас такие соображения по кпд?
В первоначальный момент запуска в предлагаемой мной муфте кпд от перетоков, действительно, будет низким. Но на установившемся режиме (в отсутствие перетоков (в режиме "кран перекрыт")) кпд будет практически равен 100% (в отличие от схемы "гидронасос-гидродвигатель").

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение11.07.2010, 21:27 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/07/10

50
Батороев в сообщении #338525 писал(а):
Отчего у Вас такие соображения по кпд?
В первоначальный момент запуска в предлагаемой мной муфте кпд от перетоков, действительно, будет низким. Но на установившемся режиме (в отсутствие перетоков (в режиме "кран перекрыт")) кпд будет практически равен 100% (в отличие от схемы "гидронасос-гидродвигатель").

кпд будет практически равен 100%---ищи дураков)))

 Профиль  
                  
 
 Re: Повысим энергоэффективность
Сообщение12.07.2010, 09:40 


23/01/07
3419
Новосибирск
BORIS_PLATON в сообщении #338635 писал(а):
кпд будет практически равен 100%---ищи дураков)))

Когда человек "включает" патетику, подобную Вашей, возникает два предположения:
- Либо человек что-то знает такого, чего не знаешь ты.
- Либо человек ничего не понял из того, о чем ты говорил ранее.

Если мое первое предположение верно, то расскажите, что Вы имеете в виду? Объяснение типа "в технике ничто не может иметь 100%-ный кпд" не принимается.

Про второй вариант пока умолчу...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 20 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group