Повышение эффективности работы теплоэнергетического оборудования электростанций в энергосистемах с преобладающей долей ТЭЦ за счет совершенствования тепловых схем и режимов работы : на примере Забайкальского края

• Автор: Иванов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Чита
• Количество страниц: 453 с. : ил.

Т'-,7№ К
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ВЫБОР НАПРАВЛЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Предпосылки повышения эффективности работы ТЭЦ в энергосистемах с преобладающей долей комбинированной выработки тепловой и электрической энергии

1.2. Особенности энергосистемы Забайкальского края

1.3. Современное состояние вопроса оптимизации режимов работы и тепловых схем ТЭЦ

1.3.1. Оптимизация режимов работы ТЭЦ

1.3.2. Оптимизация тепловой схемы ТЭЦ

1.3.3. Существующие методы перераспределения теплоносителя

1.3.4. Существующие научно-технические разработки в области моделирования режимов работы турбин
1.4. Принципы оценки повышения эффективности, экологичности и надежности работы ТЭЦ
1.5. Выводы к главе
ГЛАВА 2. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОДЕЛИ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ
2.1. Общие принципы расчета тепловой схемы
2.2. Модель проточной части турбины
2.2.1. Общие принципы расчета проточной части
2.2.2. Математическая модель переменного режима работы турбинной ступени
2.2.3. Сопоставление методов расчета расходных характеристик турбинных отсеков
2.2.4. Внутренний относительный КПД ступени
2.2.5. Особенности расчета реальных тепловых схем
2.3. Выводы к главе
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКОНОМИЧНОСТИ И МАНЕВРЕННОСТИ ТЭЦ ЗА СЧЕТ ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОМПЛЕКСА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
3.1. Повышение экономичности и маневренности за счет оптимизации распределения тепловой и электрической нагрузки между турбоагрегатами ТЭЦ
3.1.1. Методы оптимального распределения нагрузок между турбоагрегатами

3.1.2. Методика оптимизации распределения тепловой и электри-
ческой нагрузки между агрегатами ТЭЦ для стандартных вычислительных систем
3.1.2.1. Методика определения энергетических характеристик турбоагрегатов по диаграммам режимов
3.1.2.2. Методы оптимального распределения нагрузок между турбоагрегатами
3.1.3. Методика оптимизации распределения тепловой и электри-
ческой нагрузки между агрегатами ТЭЦ с использованием современных информационных технологий (применение многотопочных вычислений)
3.2. Использование ТЭЦ в переменной части графиков электри-
ческих нагрузок за счет использования инерционных свойств теплофикационных систем
3.2.1. Режимы регулирования систем централизованного теплоснабжения
3.2.2. Способ ограничения тепловой нагрузки за счет использования свойств теплофикационных систем
3.2.2.1. Моделирование процессов в теплофикационных системах с учетом аккумулирующих свойств зданий и тепловых сетей
при ограничении тепловой нагрузки турбины
3.2.2.2. Анализ достоверности математической модели и экспериментальное подтверждение результатов
3.2.3. Особенности применения способа ограничения тепловой на-
грузки за счет использования инерционных свойств теплофикационных систем с открытым водоразбором на нужды горячего водоснабжения
3.2.3.1. Определение параметров, которые должны быть учтены при
формировании математической модели
3.2.3.2. Построение комплексной математической модели открытой
тепловой сети централизованного теплоснабжения
3.2.4. Методика получения дополнительной мощности на основе
оптимизации режимов работы теплофикационных систем
3.3. Выводы к главе
ГЛАВА 4. ПОВЫШЕНИЕ ЭКОНОМИЧНОСТИ И МАНЕВРЕННОСТИ
ТЭЦ ЗА СЧЕТ МОДЕРНИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ
4.1. Повышение мощности и экономичности теплофикационных турбин за счет снижения недогревов сетевых подогревателей.
4.2. Схема полуторного блока
4.3. Способы модернизации тепловых схем ТЭЦ

' .‘4s i
4.3.1. Включение выносного пароохладителя по сетевой воде
4.3.2. Захолаживание сетевой воды
4.3.3. Схема подогрева сетевой воды питательной водой
4.3.4. Схема повышения эффективности подпитки тепловой сети
4.3.5. Оценка эффективности схем
4.4. Выводы к главе
ГЛАВА 5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТИ ЗА СЧЕТ ОГРАНИЧЕНИЯ ТЕПЛОФИКАЦИОННЫХ И РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ОТБОРОВ ПАРА
5.1. Основные методические предпосылки исследований
5.2. Диапазон получения дополнительной мощности за счет ограничения теплофикационных и регенеративных отборов пара
5.2.1. Ограничение теплофикационных отборов пара с передачей
части тепловой нагрузки турбины на пиковый источник
5.2.2. Ограничение регенеративных отборов пара
5.3. Тепловая экономичность теплофикационных турбин при получении дополнительной мощности
5.4. Сравнительная эффективность способов получения дополнительной мощности
5.4.1. Термодинамические особенности получения дополнительной мощности от теплофикационных турбин
5.5. Получение дополнительной мощности путем сочетания ограничений отборов пара с передачей части тепловой нагрузки на пиковые источники
5.6. Выводы к главе
ГЛАВА 6. ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ПИКОВЫХ ВОДОГРЕЙНЫХ КОТЛОВ ТЭЦ
ПРИ СЖИГАНИИ УГЛЕЙ ЗАБАЙКАЛЬСКИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
6.1. Применение технологии низкотемпературного кипящего слоя для повышения производительности и эффективности пиковых водогрейных котлов ТЭЦ при сжигании углей забайкальских месторождений
6.1.1. Анализ разработок и конструкций котлов кипящего слоя
6.1.2. Концепция НТКС
6.1.3. Исследование поведения углей в топках НТКС. Разработка технологических схем
6.1.4. Конструкция элементов НТКС
6.1.5. Конструкция и работа топки НТКС

тальным вложениям [101, 102]. Она определяет эффективность капитальных вложений в данном конкретном инвестиционном проекте и определяется в процессе расчета и сравнивается с требуемой инвестором нормой дохода на вкладываемый капитал [100, 101].
Таким образом, все представленные выше экономические критерии в совокупности с условиями, которыми они должны удовлетворять, образуют систему для объективной количественной оценки экономической целесообразности инвестиционных проектов. При этом ни один из перечисленных критериев сам по себе не является достаточным для принятия проекта. Объективным критерием экономической целесообразности является лишь одновременное выполнения всех условий. В отличие от экономической целесообразности условием оптимальности какого-либо решения или проекта является достижение максимальной величины чисто дисконтированного дохода.
В случае, когда единственной целью инвестиционного проекта является реализация технических решений, направленных на функционирования какого-либо объекта, годовая величина чистой прибыли Я, определяется стоимостью сэкономленных за год топливно-энергетических ресурсов относительно исходного базового варианта, а величина капитальных вложений К определяется относительно того же варианта, как объем дополнительных инвестиций, необходимых для получения указанной экономии [1, 102].
Для определения экономически целесообразного способа эффективности работы ТЭЦ необходимо определять все четыре критерия экономической целесообразности проектов.
Применение новых технологий помимо повышения эффективности производства в значительной степени влияют на характеристики надежности и снижают количество выбрасываемых вредных веществ. При оценке эффективности современных методов повышения эффективности работы ТЭЦ за счет комплексной оптимизации тепловых схем и режимов работы требуется учитывать изменение надежности. Для этого необходимо разработать организационные мероприятия технико-экономически обоснованного повышения надежности основного оборудования ТЭС на основе построение математиче-