Энергоэффективные решения при проектировании, строительстве, эксплуатации тепловых              электрических станций и тепловых сетей

N L Taranukha; S N Pankov; I D Kanakov

doi:10.22213/2410-9304-2023-1-33-44

Authors

N. L. Taranukha Kalashnikov Izhevsk State Technical University
S. N. Pankov Kalashnikov Izhevsk State Technical University
I. D. Kanakov Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-1-33-44

Keywords:

thermal networks, thermal power plants, energy efficiency, energy conservation, energy resources

Abstract

The article deals with topical issues related to the introduction of energy-efficient measures in the energy sector of Russia. A comprehensive study and research of the current situation in the field of technological processes for generating electric and thermal energy of thermal power plants (hereinafter TPP), transportation and distribution of energy in thermal networks has been carried out. The analysis of the main equipment and the parameters of the working environment influence on the efficiency of the thermal power plant, taking into account the technological features and energy losses of the steam power cycle of heat and electric power generation, was carried out. The main existing problems and sources of energy losses in heat supply systems are considered. Recommendations are given for introduction and development of energy-efficient solutions and technologies in the design, construction and operation of thermal power plants and heating networks. Promising measures aimed at maximum effect of energy saving are proposed for consideration, including the design and construction of new or modernization of existing thermal power plant equipment, the introduction of combined-cycle power plants, the use of frequency drives of critical rotating mechanisms, the introduction of automatic or remote manual process control systems, the introduction of digital production, including digital counterparts of objects, digital heating points and electrical substations, installation of additional sensors and metering devices with the introduction of monitoring systems and predictive prognostics of equipment, the use of geo-information systems with visualization of three-dimensional schemes and the development of mathematical models of heating networks, carrying out a full-scale instrumental control of critical pipelines metal using robotic complexes. Practical examples of energy-efficient measures application at existing thermal power plants and heating networks are given.

Author Biographies

N. L. Taranukha, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Doctor of Economics, Professor, Director of the Institute of Additional Professional Education, Professor of the Department of Industrial and Civil Engineering of Kalashnikov Izhevsk State Technical University

S. N. Pankov, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Master Degree Student

I. D. Kanakov, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Master Degree Student

References

Щербатов И. А. Методологические основы создания автоматизированных систем диагностики и предиктивной аналитики объектов энергетики // Математические методы в технологиях и технике. 2021. № 5. С. 92-100.

Основы построения цифровых подстанций в рамках концепции «Цифровая трансформация - 2030» / Л. П. Андрианова, З. Х. Павлова, М. И. Хакимьянов, Р. Т. Хазиева // Всероссийский педагогический форум. Сборник статей II Всероссийской научно-методической конференции. 2020. С. 348-360.

Мостовенко Л. В., Белоглазов В. П. Анализ эффективности внедрения нейронных сетей на объектах промышленной теплоэнергетики // Актуальные проблемы науки и образования в условиях современных вызовов : сборник материалов XIII Международной научно-практической конференции. Москва, 2022. С. 266-277.

Булатов Ю. Н., Короткова К. Е. Применение технологий цифровых двойников в энергетике // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. 2021. Т. 1. С. 103-112.

Бушуев В. В., Новиков Н. Л., Новиков А. Н. Цифровизация экономики и энергетики: перспективы и проблемы // Экономические стратегии. 2019. Т. 21, № 6 (164). С. 96-105.

Валиуллин К. И. Автоматизация систем оперативного дистанционного контроля в предизолированных трубах // XXV Всероссийский аспирантско-магистерский научный семинар, посвященный Дню энергетика : материалы конференции. В 3 т. / под общ. ред. Э. Ю. Абдуллазянова. Казань, 2022. С. 114-116.

Проектирование энергоэффективной тепловой сети при количественном способе регулирования с использованием частотно-регулируемого привода сетевого насоса / И. А. Клементьев, С. М. Кулагин, М. Е. Гевак, К. Д. Розникова // Поколение будущего: Взгляд молодых ученых - 2018 : сборник научных статей 7-й Международной молодежной научной конференции: в 4 т. 2018. С. 186-190.

Арипов Н. М., Усмонов Ш. Ю. Исследование работы энергосберегающего асинхронного электропривода с вентиляторной нагрузкой // Энергетическая безопасность : сборник научных статей III Международного конгресса : в 2 т. Курск, 2020. С. 327-333.

Николаева Л. А. Водоподготовка на тепловых электростанциях. Мембранные технологии. Челябинск : ЧФ ПЭИпк, 2015. С. 31-32.

Бирюков А. Б., Семергей В. А., Шевелева И. И. Исследование увеличения КПД котла, сжигающего пылеугольное топливо, при повышении степени газоплотности топки // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2018. № 3. С. 14-19.

Зайко А. Г. Обзор основных тенденций, сложившихся на российском рынке энергетического машиностроения // Вестник евразийской науки. 2018. Т. 10, № 5. С. 17.

Фаворский О. Н., Батенин В. М., Филиппов С. П. Развитие энергетики: выбор стратегических решений и их реализация // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90, № 5. С. 415-424.

Верхоланцев А. А., Злобин В. Г. Газотурбинные установки. конструкция ГТУ и их элементов. СПб. : ВШТЭ СПбГУПТД, 2021. 47 с.

Цанев С. В., Буров В. Д., Ремезов А. Н. Газотурбинные и парагазовые установки тепловых электростанций. М. : МЭИ, 2006. С. 271.

Косухин М. М., Косухин А. М., Соколовская Д. М. Энергосберегающие технологии и способы энергосбережения в строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве // Наука и инновации в строительстве. Белгород : БГТУ им. В. Г. Шухова, 2017. С. 237-247.

Стертюков К. Г., Стародубцева О. А. Проблемы внедрения новых технологий и технических средств с целью увеличения КПД в энергетической отрасли // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Электротехника, информационные технологии, системы управления. 2018. № 25. С. 58-73.

Максимов М. О. Повышение эффективности комбинированного производства тепла и электроэнергии // Globus: Технические науки. 2021. Т. 7, № 2 (38). С. 58-66.

Трухний А. Д., Макаров А. А., Клименко В. В. Основы современной энергетики. Москва : МЭИ, 2002. C. 149.

Крежевский Ю. С. Общая энергетика. Ульяновск : УлГТУ, 2014. C. 6.

Фильченкова М. В. современное состояние и перспективы развития энергетики России // Экономика и управление: анализ тенденций и перспектив развития. 2015. № 22. С. 150-161.

Тарануха Н. Л., Якушев Н. М., Панков С. Н. Обзор строительного рынка жилой недвижимости Удмуртской Республики // Управленческий учет. 2022. № 7-3. С. 575-587.

Тарануха Н. Л., Семенова С. В., Панков С. Н. Энергосберегающие решения при проектировании, строительстве, эксплуатации объектов жилой недвижимости // Управленческий учет. 2022. № 7-2. С. 345-359.

Тарануха Н. Л., Папунидзе П. Н. Комплексная оценка и выбор проектных решений в строительстве. Ижевск : Изд-во ИжГТУ, 2009. С. 81.