1. Программы для управления энергетикой Оптимизация комбинированного производства тепла и электроэнергии на промышленных электростанциях Ээро Марккула eero.markkula@metso.com

2. Energy Management metsoDNA Инфосистема - часть концепции metsoDNA (Динамической сети программ)

3. Energy Management Контроль за операциями Базовый (общий) мониторинг технологии ТЭЦ Контроль за прозводительностью Детальный анализ показателей производства ТЭЦ Контроль за показателями главных машинных установок (котельная, паровые турбины, газовые турбины) Контроль за работой вспомогательного оборудования и систем Мониторинг состояния (теплового / аэротеплового) Мониторинг главного и вспомогательного оборудо- вания Контроль за производством Экономический мониторинг станции Планирование производства и приобретений, включая прогнозирование потребления, имитацию и оптимизацию Контроль за окружающей средой Мониторинг и контроль экологических факторов, включая объем выбросов, требования органов надзора, постоянное уменьшение загрязнений Информационная система для электростанций Концепция

4. Energy Management Установки производства энергии - многосторонние комплексные устройства: Несколько котельных установок, работающих на разных видах топлива; паровые и газовые турбины; редукционные клапаны, турбины с механическим приводом и т.д. Контракты на поставку энергии с комплексными структурами; контракты на совместное производство энергии Различные экслпуатационные условия Работа устарелого оборудования с новым оборудованием Экологические обязательства и штрафы Управление энергетикой Оптимизация

5. Energy Management Оптимизация комбинированного производства Промышленные паровые станции ТЭС с ПГУ Станции теплофикации Комбинация всех вышеуказанных Управление энергетикой Оптимизация

6. Energy Management Типовые задачи þ помощь в ежедневной работе þ имитация различных технологических режимов þ оптимальное распределение нагрузки между станциями / установками и/или компонентами станции þ оптимизация на краткие сроки, включая принятие решений по пускам и становам газовой турбины, котельной установки, HRSG (вспомогательного сжигания), паровой турбины þ оптимизация на средние сроки, включая планирование энергопроизводства и поставок энергии þ проектирование и анализ, включая технико-экономические анализы, оптимальные размерения, оценку экономии энергии Управление энергетикой Оптимизация

7. Energy Management SPOT TM (Steam Plant Optimization Tool):(Инструментарий для оптимизации паровых установок): Удобные для пользователя имитация и оптимизация для выбора оптимального технологичесого режима, учитывающего расходы и доходы, физические и контрактные пределы / ограничения при приобретении теплоэнергии и электроэнергии Управление энергетикой Оптимизация

8. Energy Management Принятие решений онлайн Операция с самыми низкими расходами Тарифы Операцион- ные границы Требования станции Советы по мероприятиям Вкл / Выкл турбины / котельной Распределение расхода Загрязненность оборудования Мультиобъективные функции Инструментарий для операций Принятие решений оффлайн Схема с самыми низкими расходами Оценки тарифов Изменения по временам года Изменения в сбросе напр. Расширения объекта Анализы Выбор тарифов Оптимизация капиталовложений Большие изменения в спросе Изменения в поставках топлива Инструментарий для стратегии Управление станцией системой метсоDNA АСУ ТП метсоDNA Оптимизация - Основной подход

9. Energy Management Принципы моделирования Моделирование технологических участков Объективные функции Уравнения Неравенства Дискретные переменные (Вкл/Выкл) Алгоритм оптимизации: LP/MIP êLP = Линейное программирование êMIP = Смещанное программирование целых чисел Управление энергетикой Опитимизация

10. Energy Management Принципы моделирования Объективные функции: sЗатраты на топливо sЗатраты на приобретенную энергию sДоходы от продажи электроэнергии sДополнительные затраты, конфигуриуемые пользователем Уравнения: sБалансы массы sБалансы энергии sМодели входа - выхода sПотребности передачи теплоэнергии sДополнительные уравнения, конфигурируемые пользователем Неравенства: sПростые верхние и нижние пределы переменных sСложные технологические неравенства sДополнительные неравенства, конфигурируемые пользователем Управление энергетикой Оптимизация

11. Energy Management Расчеты Стоимости - Топлива - Тарифы - Пуск Ограничения Потребление пара, тепла, э/ питания Измерения Линейная модель y1 = A * x1 + B * x2 y2 = C * x1 + D * x3 y1 < 100 y1 > 0...¨ Функции стоимости МИН( x1 + x2 - x3) Решение - коммерческое ПО Windows (LINGO) Оптимальные значения - потребления топлива - пара и э/энергии. Производство - Продажа / покупка электроэнергии - Конденсатор вытравления Маргинальные стоимости -электроэнергии -теплоэнергии ВводыВыводы Управление энергетикой Оптимизация

12. Energy Management Линейные модели турбин Данные для моделирования: lХарактеристики показателей изготовителей lРапорты испытаний на показатели lРегрессивные данные по измерениям Максимум генератора Throttle Flow Maximum Макс. расход на откачку Мин. расход на откачку 0 50 100 Управление энергетикой Оптимизация

13. Energy Management Опитимизация эксплуатации Цель:уменьшение затраты на энергоснабжение ТЭЦ Цели затраты на топливо затраты на приобретенную электроэнергию доходы от продажи электроэнергии Ограничения баланс массы и энергии передача теплоэнергии и пр. верхние / нижние пределы переменных тяжелые ограничения (например пределы по давлению промежу- точного отбора турбины Модель оптимизации образовывается автоматически Управление энергетикой Оптимизация

14. Energy Management Имитация и оптимизация конденсатных и обобщенных установок традиционные установки производства тепло- и электроэнергии и/или ТЭС с ПГУ онлайн или оффлайн Пакет интегрированной оптимизации, включая: графическое ПО для ввода и создания модели станции ПО линейного программирования Базовые функции паровой установки Создание модели Проверка работы модели Ввод данных Определение состояния Оптимизация Управление энергетикой Оптимизация

15. Energy Management Создание модели графический способ - расположение иконок (представляют технологические компоненты) иконки отбираются из графического меню объединением иконок выполняется конфигурация большая библиотека энергетических компонентов котельная, подогреватель питательной воды, конденсатор, деаэратор, газовая турбина, насос, паровой трубопровод и пр. свыше 40 компонентов соотношения между иконками определяется средой, напр. потоками пара, воды, топливного газа; каждая иконка имеет несколько портов для ввода и вывода > технологические среды отражаются разными цветами автоматическое создание уравнений моделирования (базируется на соединениях) Управление энергетикой Оптимизация

16. Energy Management Проверка работы модели до проведения оптимизации модель подвергается к проверке программой ‘check - parameter-option’ все компоненты, не имеющие необходимые параметры ввода, указываются в перечне Управление энергетикой Оптимизация

17. Energy Management Ввод данных (параметров модели) все данные вводятся через отображения Диалог, включая: данные по приобретенной / проданной энергии данные по топливу потребность в тепло- и электроэнергии Данные по приобретенной и проданной энергии перечень контрактных периодов приеобретаемой энергии приобретаемость и затраты могут отличаться по периодам Данные по топливу приобретаемость и стоимость каждого вида топлива значения отопления состав топлива Потребность в тепло- и электроэнергии Щельчок мыши активизирует форму компонента Управление энергетикой Оптимизация

18. Energy Management Определение состояния компонентов состояние готовности: on-off-free состояние отражается цветами: желтые компоненты не могут быть выключены ; черные компоненты не могут быть включены Программа опитимизации работает онлайн и использует фактические технологические данные для определения состояния Управление энергетикой Оптимизация

19. Energy Management Оптимизация - Результаты (отражаются на w/ SPOT или MSExcel) Значения потоки и данные по затратам Таблицы Состояние компонентов Управление энергетикой Оптимизация

20. Energy Management Управление энергетикой Рапорты Plant Management

21. Energy Management Преимущества опитимальное производство тепла и электроэнергии оптимальное использование топлива => минимальные затраты на собственное производство улучшенная эффективность энергии достоверные и точные данные предыстории => возможность улучшения эксплуатационных показателей и сокращения потерь улучшенные возможности планировать техобслуживание и графики работ Оптимальные экономические показатели Управление энергетикой Оптимизация