Содержание к диссертации
Введение 4
2. Разработка рациональных схем полупиковых паротурбинных тепловых электростанций 2.1. Принципиальная схема рациональной полупиковой паротурбинной Т2С 21
2.2. Рациональные схемы: для практического внедрения на работающих и проектируемых блочных электростанциях 27
2.3. Перспективные рациональные схемы полупиковых паротурбинных ТоС 38
3. Теоретические исследования рациональных схем
полупиковых паротурбинных ТоС 47
3.1. Общие положения 47
3.2. Обоснование выбора точки подвода пара противодавления в цикл конденсационных блоков 49
3.3. Термодинамический анализ комбинированных схем 52
3.4. Обработка результатов испытаний оборудования, представленных в графической Форме 78
3.5. Состав, структура и особенности математической модели совмещенной схемы .90
3.6. Исследование схем, обеспеченных освоенным оборудованием и готовых к практическому внедрению ,для работы в пиковом режиме 99
3.7. Исследование режима работы комбинированных схем в части графика нагрузок1 энергосистем, покрываемой блочными конденсационными электростанциями 117
3.8. Исследование перспективной комбинированной схемы. 134
3.9. Метод определения к.п.д. комбинированных схем 135
4. Разработка метода поддержания турбо в горячем резерве и экспериментальные исследования теплового состояния турбины в режиме горячего резерва 148
4.1. Общие положения 148
4.2. Метод поддержания турбин в горячем резерве І5Ю
4.3. Исследования теплового состояния противодавленческой турбины в режиме горячего резерва. Цель и зада эксперимента 156
4.4. Схема эксперимента и измерении 157
4.5. Методика проведения эксперимента 160
4.6. Результаты эксперимента 162
5. Определение экономической эффективности внедрения ,комбинированных схем полупиковых паротурбинных ,электростанций 170
Заключение Выводы и рекомендации 176
Литература 181
Введение к работе
Главной экономической задачей партии и советского народа, определенной "Программой КПСС", является создание материально-технической базы коммунизма. Совершенствование техники, технологии и организации общественного производства во всех отраслях народного хозяйства при этом осуществляется на основе полной электрификации страны. Определяя основные задачи строительства коммунистического общества партия руководствуется гениальной формулой В.И.Ленина: "Коммунизм - это есть Советская власть плюс электрификация всей страны" /I/. Ленинское учение об электрификации, как основе материальной базы коммунизма, подтверждается успешным опытом развития народного хозяйства в СССР. Решениями съездов КПСС всегда предусматриваются опережающие темпы развития энергетики, а рост потребления электроэнергии постоянно обгоняет рост потребления других энергоресурсов.
ХХУІ-съезд КПСС подтвердил последовательное продолжение осуществления в восьмидесятые годы экономической стратегии Коммунистической партии, высшая цель которой .- неуклонный подъем материального и культурного уровня жизни народа, создание лучших условий для всестороннего развития личности на_ основе, дальнейшего повышения эффективности всего общественного производства, увеличения, производительности труда, роста социальной и трудовой активности советских людей.
"Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", утвержденными ХХУІ съездом КПСС, поставлены задачи обеспечить дальнейший .. социальный прогресс общества, осуществить широкую программу повышения народного благосостояния, обеспечить дальнейший экономичес--кий прогресс общества, глубокие качественные сдвиги в материально - 5 --технической базе на основе ускорения научно-технического прогресса, интенсификации общественного производства, повышения его эффективности /2/.
Экономическое и социальное развитие советского общества, определяющееся "Программой КПСС" и директивами съездов КПСС, на современном этапе характеризуется с точки зрения потребления электроэнергии, в частности, следующими особенностями: всемерное развитие новых и традиционных отраслей производства сочетается с постепенным движением в направлении ликвидации ночных смен на предприятиях; широкая программа благоустройства быта сопровождается значительным ростом потребления электроэнергии в быту; создание всесторонне развитого и высокопродуктивного сельского хозяйства, его техническое перевооружение, осуществляется на основе интенсивной электрификаци.
Перечисленные и некоторые другие особенности развития народного- хозяйства характерны тем, что резко повышают электропотребление в дневное,время, приводят к нарастанию переменной части графиков нагрузок энергосистем. Поэтому-проблемы покрытия переменной части„суточных графиков нагрузок энергосистем не только стоят.в повестке дня современной энергетики в качестве первоочередных , но значение их постоянно возрастает в связи с эволюцией графиков нагрузок в.направлении все увеличивающейся регулируемой их части /3 - 8/.
Возникающие при этом трудности вызываются, в основном, следующими причинами /Ч/:
- дефицитом установленной мощности на электростанциях в периоды максимума нагрузок;
- ограниченными возможностями разгрузки электростанций в период ночного провала нагрузок, как по условиям технического минимума, определяемого надежностью работы оборудования (в основном, паровых котлов ТЭС и реакторов АЭС) при пониженных нагрузках, так и по условиям сохранения достаточно высокой (или хотя бы, скольконибудь приемлемой) экономичности электростанций; - ограниченными техническими возможностями быстрого набора нагрузки электростанциями в период утреннего пика нагрузки.
Для преодоления этих трудностей предполагается внедрение в энергетику специально разрабатываемых мощных маневренных паротурбинных энергоблоков, пиковых газовых турбин, парогазовых установок различных типов, гидроаккумулиругощих и, возможно, воздушно-аккумулирующих газотурбинных электростанций /3-20/.
В литературе широко-обсуждается /4,8,21-23/, а за рубежом широко применяется /7,24-27/ также перегрузка в часы максимума нагрузок мощных паротурбинных энергоблоков за счет отключения регенеративных подогревателей высокого давления и увеличения пропуска пара в конденсатор.
В отечественной энергетике и за рубежом широко применяется регулирование графика нагрузок пиковыми гидроэлектростанциями или частью мощности ГЭС, работающей в пиковом.режиме.
Каждый из этих методов получения пиковой мощности имеет свои достоинства и недостатки, совокупностью которых и определяется; не только их место в той или иной части графика нагрузок, но и ожидаемый объем их внедрения в энергетику.
Область возможного применения каждого из методов определяется, в основном, их экономическими показателями. При этом могут иметь место и другие соображения (ресурс оборудования, потребность в специальном дефицитном топливе и т.п.). Как установлено анализом технико-экономических показателей различных методов покрытия переменной части графиков нагрузок энергосистем, практически все эти методы, за исключением лишь применения пиковых блоков, пригодны только для покрытия верхней лаковой части графика с годовым числом часов работы 2000 и менее..
Вместе с тем, современные графики нагрузок в большинстве энергосистем характеризуются кроме утреннего и вечернего максимумов, еще и глубоким ночным провалом нагрузки, что приводит к необходимости останова на ночь большого количества базовых блоков/8/. Это обстоятельство обуславливает все возрастающую потребность в методах и установках для покрытия переменной части графика длительностью 2000-5000 часов в год (полупиковой части графика).
Задаче отыскания и обоснования методов получения мощности для покрытия переменной части графика нагрузки энергосистем, обусловленной ночными провалами нагрузки, и посвящены исследования, результаты которых изложены в настоящей работе1.
В процессе исследования:
- разработана принципиальная комбинированная схема получения полупиковой мощности от блочных паротурбинных электростанций путем подключения к ним блоков с противодавленческими турбинами ;
- разработаны варианты схем для практического внедрения;
- разработана математическая модель комбинированной схемы для ЭВМ EC-I022, на основе которой выполнены расчеты экономичности схем ,и процесса в турбине ;
- выполнен термодинамический анализ экономичности комбинированной схемы;
- разработаны варианты перспективных рациональных комбинированных схем;
- разработаны методы эксплуатации комбинированных схем (новый метод поддержания турбин в горячем резерве) ;
- подтверждена экспериментом.возможность поддержания турбины в горячем резерве путем подачи острого пара к стопорному клапану
_ турбины при вращении турбины валоповоротным устройством;
- определены экспериментально расходы пара на поддержание противодавленческой турбины в горячем резерве;
- уточнена поправка на влажность пара при расчете влажнопаровой ступени паровой турбины;
- разработан метод аналитической аппроксимации результатов эксперимента, выданных в табличной или графической форме;
- разработан метод определения к.п.д. комбинированных рациональных схем на основе к.п.д. и элементов, составляющих схему.
Результаты разработок защищены двумя авторскими свидетельствами /28-29/.
