Введение к работе
Актуальность работы. Одной из стратегических задач программы РАО «ЕЭС России» энергосбережения в отрасли «электроэнергетика» на период до 2010 года является повышение технического уровня ТЭС за счет реконструкции и строительства новых станций на базе новых технологий и развитие теплофикации за счет увеличения комбинированной выработки электрической и тепловой энергии. Одним из способов решения этой задачи является внедрение теплофикационных ПГУ с котлами-утилизаторами (КУ). В силу сложившихся обстоятельств в России практически нет опыта работы с парогазовыми ТЭЦ. Недостаток опыта проектирования, разработок и эксплуатации ПГУ вызывает серьезные трудности. Отсутствуют методические положения, позволяющие проводить своевременные оценки эффективности технологических схемных решений, исследования, направленные на оптимизацию схем и режимов работы оборудования. Существует необходимость разработки программных средств расчета ПГУ-ТЭЦ с целью исследования показателей, оптимизации режимов работы и оценки эффективности проектов.
Цель работы.
-
Анализ существующих и разрабатываемых тепловых схем ПГУ-ТЭЦ с котлами-утилизаторами.
-
Разработка методики определения показателей тепловой экономичности для различных типов схем ПГУ-ТЭЦ с КУ с учетом разделения топлива на виды генерируемой энергии.
-
Исследование и анализ показателей тепловой экономичности вариантов тепловых схем ПГУ-ТЭЦ и их основных элементов в зависимости от различных эксплуатационных условий.
-
Разработка предложений по алгоритму расчета показателей экономичности ПГУ-ТЭЦ с КУ.
-
Разработка алгоритма расчета тепловых схем ПГУ-ТЭЦ с КУ в различных режимах.
-
Разработка методики исследования режимов работы ПГУ-ТЭЦ на основе показателей тепловой экономичности.
-
Разработка методических положений расчета годовых показателей тепловой экономичности работы ПГУ-ТЭЦ.
-
Разработка программных средств расчета схем и показателей тепловой экономичности ПГУ-ТЭЦ.
Научная новизна работы.
-
Проведен анализ тепловых схем различных вариантов парогазовых ТЭЦ с КУ и работ, связанных с определением показателей тепловой экономичности. Схемы классифицированы на две основные группы.
-
Разработаны методические основы определения показателей тепловой экономичности ПГУ-ТЭЦ на основе двух методов разделения расходов топлива, применяемых на практике.
-
Проведено исследование изменения показателей экономичности, как отдельных элементов, так и всей схемы ПГУ-ТЭЦ в зависимости от различных факторов.
-
Разработан алгоритм расчета тепловых схем ПГУ-ТЭЦ различной структуры.
-
Для исследования различных режимов работы ПГУ-ТЭЦ разработаны и предложены автором диаграммы режимов работы, на их основе выполнен анализ изменения показателей тепловой экономичности.
-
Разработана методика и предложен алгоритм расчета годовых показателей ПГУ-ТЭЦ. Предложена методика сравнения вариантов энергоснабжения на базе ПГУ-ТЭЦ с КУ с использованием приведенных показателей.
Степень достоверности обеспечивается применением широко используемых методик расчетов элементов тепловых схем ТЭС, апробированных математических методов моделирования, а также апробацией полученных результатов и сходимостью с подобными результатами работ других авторов, расчетов проектных организаций.
Практическая ценность работы.
1. Работа позволяет проводить комплексное исследование и анализ тепловых схем ПГУ-ТЭЦ, их показателей тепловой экономичности и режимов работы. С целью выбора наиболее эффективного варианта, а также оптимизации режимов работы, технических и технологических решений она может использоваться для подготовки исходных данных при финансово-экономической
оценке проектов реконструкции или сооружения новых ПГУ-ТЭЦ с котлами-утилизаторами.
-
Результаты работы использованы специалистами института Мосэнерго-проект, ЗАО "МР-Энерго" и ЗАО "Евроконтракт" при разработке технико-коммерческих предложений для проектов сооружения и техпёрёвооружения ТЭС с использованием парогазовой технологии.
-
Подготовлено предложение для АО "Фирма ОРГРЭС" по содержанию и заполнению формы отчетной документации по тепловой экономичности применительно к парогазовым ТЭЦ с котлами-утилизаторами.
-
Результаты работы и разработанные программные средства используются в учебном процессе при подготовке специалистов-энергетиков на кафедре Тепловых электрических станций МЭИ.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались на Международной научно-технической конференции "VIII Бенардосовские чтения" (г.Иваново, 1997г.), совместных научно-технических семинарах Департамента KWU фирмы Siemens и Теплоэнергетического факультета МЭИ (г.Москва, 1998 и 1999 гг.), 2-м Международном симпозиуме по энергетике, окружающей среде и экономике ЭЭЭ-2 (г. Казань, 1998 г.), V международной научно-технической конференции студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (г.Москва, 1999г.), научном семинаре кафедры ТЭС МЭИ (г.Москва, 1999г.), Международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии (IX Бенардосовские чтения)" (г.Иваново, 1999 г.), 1-й научно-технической конференции "Моделирование технологических процессов в энергетике" (г.Волжский, 1999г.), заседании кафедры ТЭС МЭИ в 1999г.
По результатам диссертации имеется 10 публикаций.
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Содержание работы изложено на 165 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 60 наименований.
