Введение к работе
Актуальность проблемы. Несмотря на ввод в эксплуатацию нового оборудования и модернизацию стврого, развитие отечественной энергетики на протяжении последних лет характеризуется все возрастащим дефицитом электрической мощности. Это объясняется рядом объективных причин:во-первых, из-за недостатка средств не выполняется план ввода нового оборудовашя; во-вторых, практически заморожено развитие ядерной энергетики; и в-третьих, концентрация гидроэлектростанций в Европейской части страны достигла своего предельного уровня. Поэтому, в нестоящее время и бликайшео будущее наиболее реальным путь.4 покрытия возрастающей части пиков графика электрической нагрузки энергосистем является использование форсировочных возмокностей энергоустановок действующих электростанций.
Установленная мощность тепловых электрических станций (ТЭС) составляет 243 ГВт или 70,6 Ж .от всох генорируюцих мощностей Единой Энергетической Систеш (ЕЭС). Из ran 50 ГВт приходится на теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) с разнородным составом оборудовать. Известные и широко,используемые методы получения па паротурбинных установках (ПТУ) дополштельной электрической мощности, несмотря на их достоинства, обладают и рядом недостатков. Поэтому необходимо проведение научно-исследовательских разработок, направленных на создание новых и усовершенствование существующих методов повышения эффективности работы ТЭЦ с разнородным составом оборудования.
Работа выполнена в соответствии с отраслевым планом Минэнерго СССР, подпрограммой "Энергосистема" и научно-технической программой Минвуза СССР "Энергетика".
Целью настоящей работы является определение возможности повышения эффективности использоваїшя теплоэнергетического оборудования ТЭЦ за счет применения схем совместной работы (ССР) турбоустановок, обоснование их энергетических и экономических характеристик.
В соответствии с поставленной целью в число основных задач вошли:
I. Разработка аналитических уравнений для определения энор гетических характеристик турбоустановок, работающих по совместной схеме и имеющих параллельные связи между системам;! ре генерации по греющему пару и конденсату.
-
Разработка методики расчета термодинамической эффективности применения ССР турбоустановок в енергосистеме в зависимости от основных определяющих факторов.
-
Разработка математической модели и программного обеспечения расчета ССР турбоустановок для проведения численного эксперимента.
-
Разработка методики расчета экономической эффективности ССР турбоустановок в современных условиях о учетом таких системных факторов, как надежность внерг снабжения потребителей и охрана окружающей среды.
б. Разработка новых технических решений, направленных на усовершенствование известных ССР турбоустановок.
Научная новизна. Разработка методика расчета термодинамической эффективности ССР турбоустановок, базирующаяся на впервые полученных аналитических уравнениях, которые позволяют определить энергетические характеристики ПТУ с параллельными связями между системами регенерации по грещему пару и конденсату. Разработана методика расчета изменения величіпш приведенных затрат на надежность энергоснабжения при использовании ССР турбоустановок, учитывающая возможность плановых и вынужденных остановов любой из них.
На защиту выносятся: Методологические положения, аналитические уравнения-и-результаты расчета терлодинеми-ческой эффективности СОР турбоустановок. Методологические положения и результаты расчета экономил приведенных затрат на надек-ность энергоснабжения при использовании ССР турбоустановок. Результаты расчета экономической эффективности ССР существующих турбоустановок в современных условиях. Технические решения, направленные на усовершенствование ССР турбоустановок и результаты расчетов их термодинамической и экономической эффективности.
Практическая значимость ц внедрение результатов работы.
-
Определены величины дополнительной электрической мощности и удельного расхода условного топлива на ее выработку, изменение коэффициента готовности ТЭЦ, а также возможная экономия топлива в энергосистеме при использованииССР турбоустановок различных типов и начальных параметров пара.
-
Разработаны аналитические уравнения, которые позволяют, используя реальные характеристики работы турбоустановок, определить изменение энергетических характеристик при их переводе на
росггу по совместной схема.
-
Определена, о учетом надежности энергоснабжения и охрану озсруаащей среда, экономическая эффективность ССР современных турбоустановок различных тішоз и начальных параметров пара.
-
Разработаны новые технические решения, повышающие ефективності, известных ССР турбоустановок при работэ ТОЦ в пиковой рехко и на частичных нагрузках.
Полученные в диссертации результата использованы на ТЗЦ-2І и ТЭЦ-26 Ьйсэнэрго при проектировании схем модернизации и распределении электрических нагрузок на станции.
Достоверность результатов и вывод о з диссертационной работы обосновывается использованием фундаментальных соотноиений торіодинамикн, теплопередачи, теории надэшюсти технических систем и методологии системных исследований в энергетике. Математические модемы ПТУ И их систем разработаны на базаапробированных методов расчета. Проведено сопоставление результатов исследований с дашшми, полученными :$а основе других подходов и з результате аросэдешшх экспоримон-' тов на действующем оборудовашш ТЭЦ-21 и ТЗЦ-26 Мосэнерго.
Апробация работы. Основные методологические положения и результаты работы доложены и сбсукдены на Трэтьей региональной кьучно-тохкической конференции по проблемам юга РСФСР в 1935 году (г. Новочеркасск), на мэхвузовсксм семинаре по проб-деідам повншешія эффективности проектируемых теплоэнергетических установок и энергосбережения в 1989 году (г. Саратов), на VII республиканской научно-технической конференции "Математическое моделирование и вычислительный эксперимент для совершенствова-ния энергетических и транспортных установок в процессе исследования, проектіфования, диагностирования и безопасного функционирования" в 1991 году (г. Харьков), на научно-технической конференции "Региональные проблемы энергетики Поволжья" в 1992 го-ду (г. Саратов).
I! у б л и к а ц и и. основное содержание работы опубликовано в двух научных статьях, новизна защищена двумя авторским! свидетельства)/.!! (см. список публикаций).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введення, четырех глав, выводов, списка используемых источіпіков (119 наименований, в т.ч. 22 иностранных), изложина на 2UU страницах, содержит За рисунков, і; таблицы.
