Directions for improving the energy efficiency of thermal energy generation systems within the framework of the Russian thermal power industry
Keywords:
thermal energy, monogeneration, cogeneration, multigeneration, related energy systems, energy efficiency, energy conservation, energy efficiency criteria, utilization of thermal pollution, emission reductionAbstract
The article discusses the directions of improving the energy efficiency of heat generation systems involved in solving heat supply problems in the Russian Federation. The thermal energy generation system is considered as a set of subsystems of heat generating equipment, movement of gaseous media, preparation and transfer of coolant, reduction and disposal of emissions. Each subsystem consists of corresponding elements. The energy efficiency measures under consideration are analyzed in accordance with the impact on the impact element, other elements of the subsystem, the heat supply system as a whole, as well as other energy supply systems. Due to the importance of environmental problems, as well as the need to optimize the generation of thermal energy by reducing losses at the stages of production, transportation and consumption, elements related to the reduction and disposal of emissions, including thermal pollution of the environment, are allocated to a separate subsystem of the heat generation system. The necessity of a comprehensive consideration of the heat generation system, along with related power supply and energy consumption systems, is shown. Inventory of energy flows, comparison of the actual with the necessary and sufficient amount of energy allows you to determine the possible and necessary ranges of regulation of elements of subsystems of the thermal energy generation system. Due to the large technical wear of heat generation equipment and significant changes in the connected heat load, the need for the development of energy-efficient tasks for the design of reconstruction and new construction of heat generating facilities by start-up complexes is increasing. This makes it possible to achieve the objectives of improving energy efficiency after each stage of reconstruction or construction, as well as to carry out long-term and high-quality planning.
Metrics
References
ГОСТ
1. Хужаев П.С., Саидходжаев Х.Д., Саидгуфронов Н.П. Эксплуатационные расходы на производство тепловой энергии, связанные с производительностью и типом источников теплоснабжения // Бюллетень науки и практики. – 2021. – Т. 7, № 1. – С. 316-321.
EDN: DNMFLX, DOI: 10.33619/2414-2948/62/34
2. Шалай В.В., Попов А.А. Математическая модель для расчета значения индивидуального теплопотребления в общедомовой системе учета // Омский научный вестник. – 2011. – № 3. С. 198-201. EDN: OPFJQF
3. Даниленко Ю.И., Сапожников С.С. Энергоэффективное решение проблемы применения регулируемого электропривода на дымососах котлоагрегатов // Вестник Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана. Серия «Естественные науки». – 2011. – № 52. – С. 89-94. EDN: PAJHIF
4. Методика оптимизации поверхности встроенного рекуператора рекуперативной горелки по критерию максимума энергетического коэффициента / А.Б. Бирюков, А.Н. Лебедев, П.А. Гнитиев, Я.С. Власов // Вестник Ивановского энергетического университета. – 2020. – № 1. – С. 5-11. EDN: EBDXPV, DOI: 10.17588/2072-2672.2020.1.005-011
5. Тимошенко П.О., Синицын А.А. Особенности расчета энергетической установки импульсно-детонационного сжигания топлива // Известия ВУЗов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. – 2012. – № 3. – С. 22-27. EDN: OYZUDD
6. Ефимов А.Ю., Фролов А.А. Эффективность применения теплоутилизатора тепла дымовых газов на котельных малой мощности // Инженерный вестник Дона. – 2018. – № 2. – С. 5.
EDN: YATEDZ
7. Налбандян Г.Г., Жолнерчик С.С. Ключевые факторы эффективного применения технологий распределенной генерации в промышленности // Стратегические решения и риск-менеджмент. – 2018. – № 1. – С. 80-87. EDN: XOQZNB
8. Панцырная Т.В., Парабин В.А., Дьяков А.В. Тригенерация как способ повышения энергетической эффективности // Эффективное антикризисное управление. – 2013. – № 6(81). – С. 82-87. EDN: RURVBN
9. Тимофеев С.В. Тригенерация на твердом топливе для автономного обеспечения // Вестник науки и образования. – 2019. – № 18. – С. 42-47. EDN: NMGRQA
10. Афанасьев В.А., Денисов-Винский Н.Д. Об энергетическом обследовании предприятий с большим количеством однотипных источников тепловой энергии // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2010. – № 5. – С. 27-31. EDN: MWBIPL
11. Рафальская Т.А., Мансуров А.Р., Мансурова И.Р. Исследование переменных режимов работы систем централизованного теплоснабжения при качественно-количественном регулировании // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2019. – Т. 10, № 2. – С. 79–91.
EDN: HXRBGW, DOI: 10.15593/2224-9826/2019.2.07
12. Бирюков А.Б., Варакута В.В., Гнитиев П.А. Оценка эффективности энергогенерирующей станции, утилизирующей вторичную и низкопотенциальную теплоту в условиях угольных шахт, методом термодинамического анализа // Вестник Ивановского Энергетического Университета. – 2018. – № 2. – С. 12-20. EDN: YWQQQR
DOI: 10.17588/2072-2672.2018.2.012-020
13. Метечко Л.Б., Сорокин А.Е., Кабанов А.С. Экология и энергосбережение – стиль жизни современного человека // Научные труды Вольного экономического общества России. – 2018. – Т. 213, № 5. – С. 365-382. EDN: SJFIIW
14. Юсифбейли Н., Насибов В., Ализаде Р. Факторы, влияющие на масштабы и структуру развития современных энергетических мощностей и энергетическая безопасность Азербайджанской Республики // Кавказ и глобализация. – 2010. – Т. 4, № 1-2. – С. 138-145.
EDN: QIUIBB
APA
1. Xuzhaev, P. S., Saidxodzhaev, X. D., & Saidgufronov, N. P. (2021). E`kspluatacionny`e rasxody` na proizvodstvo teplovoj e`nergii, svyazanny`e s proizvoditel`nost`yu i tipom istochnikov teplosnabzheniya [Operating costs for thermal energy production related to the performance and type of heat supply sources]. Byulleten` nauki i praktiki, 7(1) , 316-321. https://doi.org/10.33619/2414-2948/62/34 [In Russian]
2. Shalaj, V. V., & Popov, A. A. (2011). Matematicheskaya model` dlya rascheta znacheniya individual`nogo teplopotrebleniya v obshhedomovoj sisteme ucheta [Mathematical model for calculating the value of individual heat consumption in a general house accounting system]. Omskij nauchny`j vestnik, 3, 198-201. [In Russian]
3. Danilenko, Yu. I., & Sapozhnikov, S. S. (2011). E`nergoe`ffektivnoe reshenie problemy` primeneniya reguliruemogo e`lektroprivoda na dy`mososax kotloagregatov [Energy-efficient solution to the problem of using an adjustable electric drive on smoke exhausters of boiler units]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta im. N. E`. Baumana. Seriya "Estestvenny`e nauki", 52, 89-94. [In Russian]
4. Biryukov, A. B., Lebedev, A. N., Gnitiev P. A., & Vlasov Ya. S. (2020). Metodika optimizacii poverxnosti vstroennogo rekuperatora rekuperativnoj gorelki po kriteriyu maksimuma e`nergeticheskogo koe`fficienta [Methodology for optimizing the surface of the built-in recuperator of a recuperative burner according to the criterion of maximum energy coefficient]. Vestnik Ivanovskogo e`nergeticheskogo universiteta, 1, 5-11. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2020.1.005-011 [In Russian]
5. Timoshenko, P. O., & Sinicyn, A. A. (2012). Osobennosti rascheta e`nergeticheskoj ustanovki impul`sno-detonacionnogo szhiganiya topliva [Features of the calculation of a power plant for pulsed detonation combustion of fuel]. Izvestiya VUZov. Severo-Kavkazskij region. Texnicheskie nauki, 3, 22-27. [In Russian]
6. Efimov, A. Yu., & Frolov, A. A. (2018). Efficiency of using the heat recovery heat of flue gases in boiler houses of low power. Engineering Journal of Don, 2, 5. http://www.ivdon.ru/en/magazine/ archive/N2y2018/4869 [In Russian]
7. Nalbandyan, G. G., & Zholnerchik, S. S. (2018). Klyuchevy`e faktory` e`ffektivnogo primeneniya texnologij raspredelennoj generacii v promy`shlennosti [Key factors for the effective application of distributed generation technologies in industry]. Strategicheskie resheniya i risk-menedzhment, 1, 80-87. [In Russian]
8. Pancyrnaya, T. V., Parabin, V. A., & D`yakov, A. V. (2013). Trigeneraciya kak sposob povy`sheniya e`nergeticheskoj e`ffektivnosti [Trigeneration as a way to increase energy efficiency]. E`ffektivnoe antikrizisnoe upravlenie, 6(81) , 82-87. [In Russian]
9. Timofeev, S. V. (2019). Trigeneraciya na tverdom toplive dlya avtonomnogo obespecheniya [Solid fuel trigeneration for autonomous support]. Vestnik nauki i obrazovaniya, 18, 42-47. [In Russian]
10. Afanas`ev, V. A., & Denisov-Vinskij, N.D. (2010). Ob e`nergeticheskom obsledovanii predpriyatij s bol`shim kolichestvom odnotipny`x istochnikov teplovoj e`nergii [On the energy survey of enterprises with a large number of similar sources of thermal energy]. E`nergobezopasnost` i e`nergosberezhenie, 5, 27-31. [In Russian]
11. Rafal`skaya, T. A., Mansurov, A. R., & Mansurova, I. R. (2019). Issledovanie peremenny`x rezhimov raboty` sistem centralizovannogo teplosnabzheniya pri kachestvenno-kolichestvennom regulirovanii [Study of variable operating modes of centralized heat supply systems with qualitative and quantitative regulation]. Vestnik Permskogo nacional`nogo issledovatel`skogo politexnicheskogo universiteta. Stroitel`stvo i arxitektura, 10(2) , 79–91. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2019.2.07 [In Russian]
12. Biryukov, A. B., Varakuta, V. V., & Gnitiev, P. A. (2018). Ocenka e`ffektivnosti e`nergogeneriruyushhej stancii, utiliziruyushhej vtorichnuyu i nizkopotencial`nuyu teplotu v usloviyax ugol`ny`x shaxt, metodom termodinamicheskogo analiza [Evaluation of the efficiency of an energy generating station that utilizes secondary and low-grade heat in coal mines using the method of thermodynamic analysis]. Vestnik Ivanovskogo E`nergeticheskogo Universiteta, 2, 12-20. https://doi.org/10.17588/2072-2672.2018.2.012-020 [In Russian]
13. Metechko, L. B., Sorokin, A. E., & Kabanov, A. S. (2018). E`kologiya i e`nergosberezhenie – stil` zhizni sovremennogo cheloveka [Ecology and energy saving are the lifestyle of modern man]. Nauchny`e trudy` Vol`nogo e`konomicheskogo obshhestva Rossii, 213 (5) , 365-382. [In Russian]
14. Yusifbejli, N., Nasibov, V., & Alizade, R. (2019). Faktory`, vliyayushhie na masshtaby` i strukturu razvitiya sovremenny`x e`nergeticheskix moshhnostej i e`nergeticheskaya bezopasnost` Azerbajdzhanskoj Respubliki [Factors influencing the scale and structure of the development of modern energy capacities and energy security of the Republic of Azerbaijan]. Kavkaz i globalizaciya, 4(1-2) , 138-145. https://ca-c.org.ru/c-g/2010/journal_rus/c-g-1-2/12.shtml [In Russian]
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
URN
License
Copyright (c) 2023 A.B. Biryukov, V.N. Garashchenko
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
