Тепловые схемы и режимы работы мини-ТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин

Тепловые схемы и режимы работы мини-ТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин

Автор: Васькин, Виталий Владимирович

Шифр специальности: 05.14.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2005

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 146 с. ил.

Артикул: 2947463

Автор: Васькин, Виталий Владимирович

Стоимость: 250 руб.

Тепловые схемы и режимы работы мини-ТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин  Тепловые схемы и режимы работы мини-ТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин 

1с, кодв, кпто коэффициент теплопередачи теплообменника, ОДВ, пароводяного теплообменника
Л1лог среднелогарифмический перепад температур между нагреваемой и греющей Ф
средой
Ц одв, ВНТО площадь поверхности теплообмена, площадь поверхности ОДВ, пароводяного теплообменника вхв, С, Ос расход нагреваемой воды, пара через турбины и обратной сетевой воды через теплообменную группу ср удельная массовая теплоемкость воды гп удельная теплота парообразования воды
ап, 0.2 коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке трубы, от стенки трубы к воде
А,,,ак коэффициент теплопроводносги трубок подогревателя, накипи
5а толщина накипи
т приведенное число трубок подогревателя с, свн наружный и внутренний диаметры трубок
тр скорость движения воды в трубках
ф степень обвода пароводяных подогревателей
р относительное увеличение мощности теплообменной группы, электрической мощности турбоагрегатов, расхода пара
2, п количество отключенных и изначально установленных на миниТЭЦ подогревателей
Кл электрическая мощность миниТЭЦ
х2, х значения степени сухости пара на выходе из турбин реальное и теоретическое
б0, б2, б2 удельная энтропия пара на входе в турбины, насыщенной жидкости
и насыщенного пара на выходе из турбин
коэффициент эффективности теплообмена
Тэ, Тт тарифы на продажу электроэнергии и теплоты
В, ДВ расход топлива в единицу времени в котельной до строительства миниТЭЦ, дополнительный расход топлива в котельной при работе паровых турбин Ьэ, Ьт удельный расход топлива на выработку электроэнергии, теплоты
Ээ, Эт годовые объемы произведенных на миниТЭЦ электроэнергии теплоты
величины с индексом б соответствуют параметрам насыщения
величины с индексом р соответствуют режиму работы на расчетном режиме
Предисловие
Настоящая работа выполнена на кафедре Промышленная теплоэнергетика СанктПетербургского государственного политехнического университета в период с по г.
Актуальность темы. Развитие малой энергетики в России происходит быстрыми темпами за последние лет создано около 0 миниТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин. В основном строятся электрогенерирующие источники малой мощности при существующих котельных для обеспечения собственных нужд предприятий при работе в параллель с энергосистемой. Становление малой энергетики происходит в условиях конкурентной борьбы с монополистом, производящим электроэнергию ОАО РАО ЕЭС. Создание благоприятных условий для ее развития связано с реализацией Федерального закона от Об электроэнергетике, формированием оптового и розничного рынков электроэнергии.
Удельная стоимость строительства миниТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин при существующей котельной составляет порядка за киловатт установленной электрической мощности. Стоимость присоединения к сети ОАО РАО ЕЭС с 1 января г. в Москве и С.Петербурге возросла в зависимости от района, уровня мощности и категории электроснабжения до 0 за киловатт активной электрической мощности, не считая стоимости кабельных линий и распределительных устройств присоединяемого абонента. Себестоимость электроэнергии, производимой на миниТЭЦ, работающей при газовой котельной, находится на уровне коп.кВтчас при цене электроэнергии от энергосистемы в различных регионах от до 0 коп.кВтчас. Высокие техникоэкономические показатели миниТЭЦ делают их конкурентоспособными в сравнении с объектами крупной энергетики. Значительным преимуществом является небольшой срок строительства порядка одногодвух лет.
Тепловые схемы традиционных ТЭЦ не могут быть использованы на миниТЭЦ, создаваемых при котельных. В связи с этим требуется разработка тепловых схем миниТЭЦ, интегрируемых в тепловые схемы существующих котельных открытых и закрытых систем теплоснабжения, исследование режимов работы, разработка методики определения техникоэкономических показателей миниТЭЦ.
Целью работы являлось выполнение интеграции тепловых схем миниТЭЦ на базе противодавленческих паровых турбин в тепловые схемы котельных, сравнительное исследование этих схем с точки зрения максимальной выработки электроэнергии, разработка схемных методов регулирования и изучение режимов работы миниТЭЦ при производстве электроэнергии на основе отопительной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения в течение года.
Научная новизна работы определяется тем, что в ней впервые
приведены тепловые схемы миниТЭЦ, интегрированные в схемы котельных, применяемые в практике проектирования и строительства
определены значения максимальной электрической мощности для рассмотренных тепловых схем в зависимости от начальных параметров пара и широкого диапазона противодавлений, включая ухудшенный вакуум
разработаны сходящиеся итерационные методы расчета тепловых схем миниТЭЦ для расчетных и переменных режимов
на основе выполненных расчетов исследовано влияние различных методов регулирования работы миниТЭЦ, работающей в базовом режиме на отопительной нагрузке, в условиях переменной в течение отопительного сезона температуры обратной сетевой воды изменения расхода сетевой воды через пароводяные теплообменники миниТЭЦ, отключения теплообменников, регулирования противодавления, совместного регулирования
на основе выполненных расчетов тепловых схем миниТЭЦ и котельной исследовано влияние различных методов регулирования работы миниТЭЦ, работающей на нагрузке горячего водоснабжения, в условиях переменного
расхода подпиточной воды и температуры исходной водопроводной воды изменения расхода охлаждающей воды через пароводяные теплообменники миниТЭЦ, совместного регулирования
рассмотрены методические особенности техникоэкономических расчетов, возникающие при определении показателей миниТЭЦ.
Практическая ценность выполненной работы заключается в следующем
разработанная классификация тепловых схем миниТЭЦ позволяет выбрать оптимальный вариант тепловой схемы миниТЭЦ и интегрировать ее в тепловую схему существующей котельной с учетом вида системы теплоснабжения, типа оборудования котельной, особенностей гидравлического режима работы котельной
на основе расчетов тепловых схем миниТЭЦ определены значения максимальной электрической мощности миниТЭЦ при заданных расчетных тепловых нагрузках котельной для различных параметров пара на входе в турбины и широкого диапазона значений противодавления
расчетный анализ переменных режимов тепловых схем производился для типового оборудования котельных и машзала миниТЭЦ с номинальными значениями характеристик эффективности
результаты расчетов тепловых схем миниТЭЦ для переменных тепловых нагрузок горячего водоснабжения позволяет убедиться в эффективности предложенных методов регулирования, так как такие технологические параметры, как температура приготовленной подпиточной воды, температура воды на входе в деаэраторы соответствуют нормативным требованиям
на основе характеристик, полученных для расчетных режимов работы миниТЭЦ, производится выбор параметров устанавливаемого электрогенерирующего и теплообмениого оборудования
результаты расчетов для различных режимов работы миниТЭЦ позволяют определить диапазон изменения температур и расходов потоков, площади поверхности теплообмена, подобрать соответствующее оборудование и определить среднегодовые техникоэкономические показатели миниТЭЦ
выполнен анализ особенностей, возникающих при определении техникоэкономических показателей миниТЭЦ.
Достоверность полученных результатов основывается на наиболее общем математическом описании процессов, протекающих в элементах тепловых схем миниТЭЦ, и совместном решении уравнений сохранения массы, энергии, количества движения и теплопередачи для теплообменного оборудования с привлечением нормативных методик определения коэффициентов теплопередачи и соотношений из теории турбомашин для турбин на расчетных и частичных режимах.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на семинарах
На научнотехнических советах ЗАО Невэнергопром, , 7.
На научнотехническом совете кафедры Промышленная теплоэнергетика СанктПетербургского политехнического университета СПбГПУ .
На научнотехническом совете кафедры Теплосиловые установки и тепловые двигатели СанктПетербургского Государственного Технического университета растительных полимеров СПбГТУРП, .
На научнопрактической конференции Малые и средние ТЭЦ. Современные решения, г. Москва. г.
Личный вклад автора. Работы, выполненные в рамках настоящего исследования, включая классификацию схем миниТЭЦ, математическое описание режимов работы тепловых схем на расчетных и переменных режимах выполнены при участии автора, разработка программ расчета и собственно расчеты выполнены лично автором.
Автор защищает классификацию тепловых схем миниТЭЦ, методы расчета тепловых схем, результаты сравнительного исследования тепловых схем с точки зрения максимальной выработки электроэнергии, результаты расчетов для предложенных методов регулирования тепловых схем миниТЭЦ при их
работе в базовом режиме на отопительной нагрузке и нагрузке горячего водоснабжения в течение года.
Публикации. Основные результаты опубликованы в работах .
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Объем 6 страниц, рисунка, 6 таблиц.
Введение


Достоверность полученных результатов основывается на наиболее общем математическом описании процессов, протекающих в элементах тепловых схем миниТЭЦ, и совместном решении уравнений сохранения массы, энергии, количества движения и теплопередачи для теплообменного оборудования с привлечением нормативных методик определения коэффициентов теплопередачи и соотношений из теории турбомашин для турбин на расчетных и частичных режимах. Апробация работы. На научнотехнических советах ЗАО Невэнергопром, , 7. На научнотехническом совете кафедры Промышленная теплоэнергетика СанктПетербургского политехнического университета СПбГПУ . На научнотехническом совете кафедры Теплосиловые установки и тепловые двигатели СанктПетербургского Государственного Технического университета растительных полимеров СПбГТУРП, . На научнопрактической конференции Малые и средние ТЭЦ. Современные решения, г. Москва. Личный вклад автора. Работы, выполненные в рамках настоящего исследования, включая классификацию схем миниТЭЦ, математическое описание режимов работы тепловых схем на расчетных и переменных режимах выполнены при участии автора, разработка программ расчета и собственно расчеты выполнены лично автором. Публикации. Основные результаты опубликованы в работах . Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Объем 6 страниц, рисунка, 6 таблиц. Развитие малой энергетики в России в последние лет состоявшийся факт, имеющий количественное выражение. В настоящее время действуют и строятся более 0 электростанций небольшой мощности, работающих на органическом топливе, из них около 0 на базе паровых турбин, в основном противодавленческого типа. Большинство энергоисточников являются когенерационными, то есть производящими одновременно электроэнергию и теплоту, и называются миниТЭЦ. Становление малой энергетики происходит в условиях конкурентной борьбы с монополистом, производящим электроэнергию ОАО РАО ЕЭС. В основном строятся энергоисточники малой мощности для обеспечения собственных нужд предприятий при работе в параллель с энергосистемой. Однако, несмотря на техническую возможность, передача излишков электроэнергии в сеть имеет место в единичных случаях. Дальнейшее развитие в этом направлении связывается с реализацией Федерального закона от Об электроэнергетике, формированием оптового и розничного рынков электроэнергии. В последнее время появляются документы, свидетельствующие о поддержке малой энергетики во исполнение названного закона Постановление Правительства РФ от декабря г. ОАО Ленэнерго, как Порядок присоединения генерирующих мощностей к электрическим сетям ОАО Ленэнерго 9. Следует отметить, что медленное развитие строительства миниТЭЦ отчасти обусловлено высокой стоимостью строительства порядка 0 за киловатт установленной электрической мощности. Однако альтернативный вариант присоединения к сети ОАО РАО ЕЭС, вопервых, не всегда возможен, вовторых, стоимость присоединения с 1 января г. Москве и С. Петербурге возросла в зависимости от района, уровня мощности и категории электроснабжения до 0 за киловатт активной электрической мощности, не считая стоимости кабельных линий и распредустройств присоединяемого абонента . Себестоимость электроэнергии, производимой на миниТЭЦ, работающей на природном газе, в раз меньше в сравнении со стоимостью электроэнергии, приобретаемой у энергосистемы. Достаточно высокие техникоэкономические показатели миниТЭЦ разного типа фактически обязывают руководство предприятия решить только проблему инвестирования строительства с выбором схемы финансирования за счет собственного финансирования, льготного кредита, лизинга и т. Процесс проектирования и строительства миниТЭЦ затрудняется отсутствием адресной законодательной нормативной базы, необходимой для проектирования и строительства объектов электрической мощностью с агрегатами единичной мощностью до МВт. Например, проектирование тепловых электростанций в настоящее время производится при использовании строительных норм и правил Электростанции тепловые , и ведомственного документа Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций , в которых указана нижняя граница единичной электрической мощности турбоагрегатов МВт.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.201, запросов: 237